農業發展論文：循環農業實踐方式探究

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本文作者：尹昌斌、周穎、劉利花 單位：中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所

循環農業具有4個方面特征:一是遵循循環經濟理念的新生產方式,要求農業經濟活動按照“投入品→產出品→廢棄物→再生產→新產出品”的反饋式流程組織運行;二是一種資源節約與高效利用型的農業經濟增長方式,把傳統的依賴農業資源消耗的線性增長方式,轉換為依靠農業資源循環利用的發展增長方式;三是一種產業鏈延伸型的農業空間拓展路徑,實行全過程的清潔生產,使上一環節的廢棄物作為下一環節的投入品;四是一種建設環境友好型新農村的新理念,遏制農業污染和生態破壞,在全社會倡導資源節約的增長方式和健康文明的消費模式[3](圖1)。由此可見,循環農業是現代農業的一種新型發展模式,是轉變農業發展方式的有益探索;循環農業的驅動力是經濟效益,最終目標是要實現經濟效益和生態環境效益的雙贏;發展循環農業必須要依托現代農業技術和手段;發展循環農業不能只局限在農業領域,要延伸產業鏈,實現農、工、商之間的交叉利用和共同發展,即農業產業化是實現循環農業發展的具體形式。

循環農業理論基礎與遵循原則

循環農業作為一種新型的農業發展模式,農業生態系統是農業生態學研究的基本對象,循環農業發展必須遵循農業生態學原理;其又是一種產業形態,生產組織與流程必須符合產業組織原理。因此,循環農業研究要應用農業生態學原理、產業經濟學原理及清潔生產理念。一是農業生態學,依據適應、共生、循環再生、反饋、生態發育等原理,理清農業可持續發展的基本思路;二是產業經濟學,運用產業組織、產業結構、產業關聯、產業鏈延伸等理論,提出循環農業作為一種新的農業經濟增長方式,實現農業生產從粗放增長向集約增長轉變,提升農業產業附加值;三是生態產業理論,闡述循環農業產業鏈具有企業和行業間的橫向共生、物質循環的縱向閉合、生產的區域性聯合、生產功能與環境功能的統一等內在的統一與聯系,需在農業領域實現清潔生產;四是可持續發展理念,必須要實現農業發展方式的轉變[3]。因此,循環農業遵循的原則與循環經濟的“3R”遵循原則基本一致,即減量化(Reduce)、再利用(Reuse)和資源化(Resource)。減量化是指在生產、流通和消費等過程中減少資源消耗和廢物產生;再利用是指將廢物直接作為產品或者經修復、翻新、再制造后繼續作為產品使用,或者將廢物的全部或者部分作為其他產品的部件予以使用;資源化是指將廢物直接作為原料進行利用或者對廢物進行再生利用。

循環農業除了要遵循以上的基本原則外,還體現了農業自身的特點:一是食物鏈條,農業內部參與循環的物體往往互為食物,以生態食物鏈的形式循環,循環中的各個主體互補互助,共生共利性更強;二是綠色生產,更為強調產品的安全性,控制化肥、農藥的使用量;三是干凈消費,農業的主副產品在“吃干榨凈”后回歸大地;四是土、水凈化,利于耕地的占補平衡和水資源的可持續利用;五是領域寬廣,不僅包括農業內部生產方式的循環,而且包括農產品加工后廢棄物的再利用;六是雙贏皆歡,清潔和增收有機結合,既干凈又增收。

循環農業的發展動力與物質流程

按照循環經濟發展理念,最大限度地利用各種農業廢棄物,實現資源化利用,減少對環境的危害。循環農業的物質流程與產業發展體現出“橫向共生、縱向閉合和系統耦合”,按照物質流動的方向組成一個個產業鏈條,物質和能量在這些產業鏈條上或產業鏈條間實現“物資循環、能量流動、信息傳遞、價值增值”。

從整體來看,一個完整的循環農業系統包括4個基本子系統,即種植業子系統、養殖業子系統、農產品加工業子系統和副產品綜合利用子系統。農業產業鏈條中的各環節以產業鏈接與物質交換形式聯系在一起,形成一個完整的橫向耦合與縱向閉合的循環鏈條。產業鏈條中的生產環節越多,它能夠提供的消費產品就越多,增值空間也就越大。根據物質流動方向和資源產品鏈條構成的不同,循環農業產業鏈的循環通常包括兩條不同方向的循環路徑(圖2):一是農業生產過程中農產品的順時針外循環路徑,二是可再生資源的逆時針內循環路徑。外循環完成農業經濟系統由生產到消費的轉化,實現了農業資源的節約利用;內循環完成了廢棄物資源再生產和再利用過程的轉化,實現了“農業廢棄物”的資源化利用。由此可見,循環農業的物流特征是物質閉路循環以及產業鏈條的延伸與反饋。

循環農業產業鏈條延伸有3種流動方式:一是沿著種植業、畜牧業的縱向流動經過初加工、深加工各環節形成的產品鏈,最終轉化為滿足人們需要的各種各樣的農產品和加工品,同時產品鏈的物資流動也包括橫向間種植業向畜牧業提供原料。二是產業鏈條各環節上產生的廢棄物流經過多次、多環節的物質和能量轉化形成的廢棄物產業鏈,在廢棄物產業鏈條上,各環節產生的廢棄物被最終轉化成為滿足種植業、畜牧業使用的肥料、飼料,或者轉化成為各種能源、再生產品滿足人們的需求。同時各類農產品經過消費后形成的生活垃圾大部分也可以在廢棄物產業鏈上,通過堆肥加工成為生物有機肥重新進入農業生態系統;三是通過農副產品產業鏈條各環節轉化形成的飼料、肥料、能源或再生產品沿著不同的方向流動形成的再生產品鏈(圖3)。

產業發展的動力機制主要來源于兩個方面:其一是產業鏈內固有的價格機制和競爭機制產生的拉動作用,其二是產業鏈外資金、技術、政策等對產業發展產生的推動作用。通過市場機制發揮作用的內在傳導機制對各類農產品、廢棄物和再生產品的供給和需求產生影響,是循環農業運行的基本動力。循環農業的價值增值發生在兩個層面上:一是農產品外循環的生產加工過程中的價值增值,二是廢棄物資源在生產和再利用過程中的價值增值。產業鏈的形成與價值的實現,需要相關的組織形式來推動。發展循環農業最終實現以下3個方面的轉變:一是由生產單一功能向兼顧生態社會協調發展轉變。發展循環農業,要既注重在數量上滿足供應,又注重在質量上保障安全;既注重生產效益提高,又注重生態環境建設。二是由單向式資源利用向循環型轉變。傳統的農業生產活動表現為“資源—產品—廢棄物”的單程式線性增長模式,資源消耗及廢棄物排放量隨產出的增多而增大。循環農業以產業鏈延伸為主線,推動單程式農業增長模式向“資源—產品—再生資源”循環的綜合模式轉變。三是要由粗放高耗型向節約高效型技術體系轉變。依靠科技創新,推廣促進資源循環利用和生態環境保護的農業技術,引導農民采用節地、節水、節種、節肥、節藥、節電、節柴、節油、節糧、減人等節約型技術[3]。

循環農業在我國的實踐

我國政府高度重視循環農業建設工作,黨的十七屆三中全會明確提出,要大力發展節約型農業、循環農業、生態農業,加強生態環境保護。連續幾年的中央一號文件都明確提出要大力發展循環農業的要求。2006年中央一號文件提出,要“推進現代農業建設,積極發展循環農業”。2007年中央一號文件提出,要“加強農村環境保護,減少農業面源污染,鼓勵發展循環農業、生態農業,有條件的地方可加快發展有機農業。”國家有關部委及地方各級政府不斷加大農村污染防治和生態保護力度,研究出臺了多項政策措施,環保部門、財政部門出臺了“以獎促治”方案,建設部門開展了“農村人居環境治理”,國家發展改革委員會設立了一批循環農業發展項目與農業清潔生產項目,農業部從2005年開始“農村清潔工程”建設,2007年提出“循環農業促進行動”,開展循環農業試點市工作,2011年出臺了“關于加快推進農業清潔生產的意見”、“關于進一步加強農業和農村節能減排工作的意見”,提出了一批促進農業環境污染防治方案。2007年農業部在優勢農產品主產區、大中城市郊區、重點水源保護區、草原生態脆弱區等不同功能區,選擇具有代表性的地市,整市推進,開展循環農業試點示范。“十一五”期間,以河北邯鄲、山西晉中、河南洛陽、遼寧阜新、山東淄博、江西吉安、湖北恩施等10個地區為重點,在全國選擇500個縣,建設1萬個自身良性循環的零污染的生態新村。在地市范圍內,出臺扶持發展循環農業的政策法規,鼓勵和引導農民采取循環農業技術[4]。2011年底,農業部先后出臺了《關于加快推進農業清潔生產的意見》和《關于進一步加強農業和農村節能減排工作的意見》。通過意見的實施,推動農業由單向式資源利用向循環型綜合利用、集約高耗型向節約高效型轉變,拓展和延伸農業產業鏈條,將傳統“資源—產品—廢棄物”的線性生產方式轉變為“資源—產品—廢棄物—再生資源”的循環農業方式,穩步推進農業生產清潔化、農村廢棄物資源化。政府部門取得了相應的成效。河北省邯鄲市制定了“34567”循環農業發展目標,即:“3”,3個發展目標:再生、高效、涵養;“4”,建設“技術體系、標準體系、檢測體系和法規保障體系”4個支撐體系;“5”,抓好“農業資源再生循環利用、高效利用、涵養保護、節約型農業、農業功能拓展延伸”5種循環模式;“6”,實施“農產品加工、生物質能源、秸稈青貯、有機肥加工、食用菌生產加工、鄉村清潔工程”6項示范工程;“7”,落實7項推進措施。經過3年的努力,到2010年,全市基本實現農業增長方式和農民生活方式的轉變,農村農業廢棄物基本上得到無害化處理與資源化利用,農村生態環境明顯改善,農產品質量與農業效益明顯提高,建成國家級循環農業示范市。目前,已在全國19個省區市建成農村清潔工程示范村1400多個,開發出了一系列較為成熟的生活垃圾、污水、人畜糞便處理工藝與配套設備。示范村的生活垃圾、污水、農作物秸稈、人畜糞便處理利用率達到90%以上,為每戶平均節省肥料成本150元、增收80元,節約能源開支200元左右。

國內學者對于農業循環經濟發展模式的分類大都是以3R原則為指導,在某個行業內或不同的產業間總結、歸納農業循環經濟發展模式。例如周穎、尹昌斌等[5]從產業發展目標、產業空間布局兩個方面對國內循環農業模式進行分類,國內基于產業發展目標的循環農業模式主要分為生態農業改進型、農產品質量提升型、廢棄物資源利用型和生態環境改善型4類;基于產業空間布局的循環農業模式可從微觀層面、中觀層面、宏觀層面劃分,其中宏觀層面又可分為生態村鎮型循環農業發展模式和區域型循環農業產業化模式。俞花美等[6]根據海南省發展熱帶農業的優勢、發展中存在的主要問題以及當前海南省可持續熱帶農業發展的2種主要模式,列出了海南熱帶農業循環經濟的9種典型模式,包括林牧復合生態工程、膠園立體種植模式、桉樹林多層次結構模式、觀光可持續農業模式、畜禽糞便利用型模式、精準熱帶農業模式、熱帶農業清潔生產模式、熱帶農產品深加工模式、生態農業產業化模式。耿晨光等[7]依據循環理念和長三角平原水網地區自身特點,建立了長三角平原水網區循環農業圈層發展模式,該模式為以城鄉為中心構建同心圓的圈層循環農業發展模式,包括城鄉結合部為第1圈層的旱稻模式,以蠶桑、苗木、經濟林等多年生農林產業及水產畜牧業為主的第2圈層的“種養加”模式,以及以優質高產糧油、蔬菜生產基地為主的第3圈層規模農業模式。該模式中的循環生產鏈結具有良好農業生產應用前景,組裝集成畜禽糞便分散式土地處理、農業秸稈基質化、蚯蚓堆肥等技術要點,具有良好的經濟效益、環境效益和社會效益。寇冬梅等[8]結合貴州喀斯特山區農業和農村發展的資源環境約束的實際情況,提出了適合貴州推廣的循環農業經營模式,一是以農村庭院為中心的循環農業經營模式,主要包括以能源(沼氣)建設為中心環節的家庭循環農業模式、物質多層次循環利用模式和種、養、加,農、牧、漁綜合經營型模式;二是規模化經營的循環農業模式,主要包括專業戶模式和集體(區域)協調統一模式。以上模式雖然表面上種類繁多,但都受3R原則指導。總結歸納不同的學者提出的循環農業發展模式,可將其分為農業復合型循環模式、農業生態保護型循環模式、農業廢棄物循環再利用模式和產業鏈循環模式4類。(1)農業復合型循環模式:農業復合型循環模式就是在同一土地管理單元上立體種植,橫向延伸,建設農林牧副漁一體化。其中包括:農村庭院型發展模式、立體農業循環模式、以畜牧業為核心的發展模式、依托養殖業農業循環經濟發展模式、果業循環體系、秸稈循環體系。此外,還包括農林型模式、農漁農畜型模式、農林牧副漁各業兼有的綜合型模式等。(2)農業生態保護型循環模式:生態保護型發展模式以生態農業的提升和整合為基礎,通過合理投入現代化技術與傳統農業,使農業生態系統維持理想狀態并保持良好的物質能量循環,從而達到人與自然協調發展。主要包括:綠色有機農業模式、以改善生態環境為重點的合理調控模式、優美村鎮型循環經濟模式、生態農業園循環經濟模式。另外,還有生態林業、生態養殖業、生態種植、生態畜牧業以及生態漁業生產模式等。(3)農業廢棄物循環再利用模式:以農業廢棄物資源的多級循環利用為目標,將農業生產過程中的廢棄物處理再利用,特別是農業產生的廢水、廢氣、廢渣的綜合利用,使整個過程只有資源概念無廢棄物,各環節實現資源共享,變污染負效益為經濟正效益,是集能源、環保、資源為一體的最典型的農業循環經濟發展模式。這種模式主要有能源與資源循環模式、食用菌養殖模式、海產品加工模式等。(4)產業鏈循環模式:該模式以產業為鏈條,將種植業、養殖業和農產品加工業聯為一體,使上游產業的產品或廢棄物轉變成下游產業的投入資源,通過多層次產業間的物質和能量交換,在同一個產業系統中,提高資源和能源的利用率,從而使資源和能源消耗少、轉換快,廢棄物利用高,減輕環境污染。農產品加工模式就是用該模式的原理進行設計的[9]。結合現有的我國農業產業化經營組織模式的基本類型,依托農業產業化經營,歸納與創新循環農業發展的組織方式和運行機制。循環農業組織模式主要包括以下幾種類型:一是“農民協會+農戶(企業)”的循環農業組織模式;二是“龍頭企業+基地+農戶”的循環農業組織模式;三是主導產業帶動型的循環農業組織模式,以“主導產業+農戶”為基本模式,從利用當地資源,發展特色產業和產品入手,發展一鄉一業,一村一品,形成區域性主導產業,圍繞主導產業發展產加銷一體化經營;四是農村清潔社區(鄉、村)型循環農業組織模式;五是區域產業閉合圈、社會共同參與的循環農業模式,以“商品基地(農場+園藝場)+農戶”為基本模式。

循環農業以循環經濟理念指導農業生產,實現資源利用節約化、生產過程潔凈化、產業鏈接生態化、廢物循環再生化和大眾消費綠色化,推動了農業功能拓展,與其利用模式相對應的,未來其主要利用方向體現在如下幾個方面:(1)農業資源的節約化利用。在農業資源利用方面,緊緊圍繞農業增長方式轉變,實行節約化利用,以提高資源利用效率為核心,以節地、節水、節肥、節藥、節種、節能和資源綜合循環利用為重點,大力推廣應用節約型技術,實現集約化經營的資源節約型農業,提高農業資源循環利用和農業可持續發展能力。(2)農業廢棄物的資源化利用。目前,我國是世界上農業廢棄物產出量最大的國家。據統計,每年產生的農業廢棄物大約有40多億噸,其中畜禽糞便排放量26.1億t,農作物秸稈7.0億t。各種農業廢棄物的數量不斷增多,但是這些農業廢棄物大多數沒有被作為一種資源利用,隨意丟棄或者排放到環境中,對生態環境造成很大的污染,制約農業可持續發展。因此,要進一步加強對農業廢棄物資源的開發和利用,實現變廢為寶。農業廢棄物的主要利用方式:一是秸稈資源化利用,包括:秸稈還田、秸稈飼料化、秸稈氣化、固化和炭化、材料化、作為工業原料利用及食用菌生產等方式;二是畜禽糞便資源化利用,包括:肥料化、飼料化、燃料化等途徑。(3)產業鏈延伸與價值鏈條拓展。大力發展農產品深加工,延伸農業產業鏈條,拓展農業增值空間,增加農業的整體效益,有利于推進農業結構調整,促進農業增效、農民增收,提高農產品國際競爭能力,促進農業由主要追求數量增長向注重質量和效益的根本轉變,是我國傳統農區的廣大農村地區實現可持續發展的重要途徑。現階段應大力發展玉米深加工、大豆深加工、稻米深加工、小麥深加工、畜禽產品加工、蛋類深加工及水產品深加工。(4)農業清潔生產與農村社區建設。農業清潔生產貫穿整個農業生產活動的產前、產中、產后過程,未來的重點發展方向:一是發展高效生態農業。通過實施基本農田建設、庭院生態經濟開發、農業廢棄物綜合利用、農業污染控制等工程,推廣適用的生態農業技術模式。二是研發農業清潔生產技術。研究開發與農業清潔生產有關的清潔農藥、清潔肥料、清潔飼料添加劑、安全的生物農藥等生物制劑,以及農業生物產品工程技術等。三是積極推動鄉村清潔工程。以村為單元,推進人畜糞便、農作物秸稈、生活垃圾和污水等“三廢”向清潔燃料、有機肥料、高效飼料等“三料”的資源轉化,實現經濟、生態和社會三大效益。四是著力建設循環型社區。開發沼氣、太陽能等可再生能源,減少外部能量輸入,要推廣使用節能環保新技術;開發利用秸稈植物能源和沼氣資源技術,推廣應用太陽能、風能技術,推廣飲用水簡易消毒凈化技術,開發村鎮生活垃圾、糞便的收集與堆肥處理技術等。

循環農業的研究與發展展望

循環農業的機理研究與路徑選擇。循環農業是以環境經濟學、生態經濟學與產業經濟學為理論基礎,其作用機理主要有3個方面:(1)從價值增值的角度,闡述農業生產系統中產業鏈條鏈接的內在運動規律,研究農業循環路徑,解決農業資源約束與環境退化的機理與動力特征,以及在農業循環每個環節的經濟學本質、生產要素的驅動力、組織機理等;(2)從物質循環的角度,研究農業資源、環境、生產、消費等系統的運動與發展規律;(3)從循環路徑的角度,研究農業內部不同產業間的路徑特征與演變機理等[1]。同時,在實踐應用方面,循環農業的發展要與國家區域發展戰略相銜接,結合區域資源優勢、社會經濟基礎等多種影響因子,總結典型區域循環農業發展類型與路徑特征,并比較不同區域循環農業發展的類型差異與規律性特點,為相關部門制定區域循環農業發展戰略及扶持措施提供參考。

循環農業發展的制度創新。農業循環經濟在技術層面上要求采用農業清潔生產技術,即在循環經濟理念的指導下,運用清潔技術、新型工藝代替傳統的農業生產方式,實現農業產業鏈條的延伸,建立資源、環境和諧的經濟發展模式。農業清潔技術缺乏統一的規程和標準,農業清潔生產技術推廣應用存在障礙。國家有關部門應大力推進制度創新,完善有利于循環型農業發展的政策和法律體系,增加農業的財政投入,推動農村金融市場化改革,建立循環型農業推進組織,加強農業基礎設施建設和農業環境管理,為循環農業提供一個良好的政策環境。同時,應大力推進農村社會化服務體系建設,與國家層次的循環經濟立法相呼應,亟待建立我國循環農業發展的法律保障體系,制定相應的政策保障體系與扶持措施。近期應盡快啟動循環農業促進法的前期工作,從稅收、金融保障、財政補償等方面制定循環農業發展的優惠政策,提出切實有效措施推動農村基礎設施建設[10]。依照“農業清潔生產管理辦法”,制訂農村環境清潔標準和農業清潔生產規范標準,把發展循環農業、建設節約型農村社會依法納入規范化、制度化管理的軌道。

循環農業發展的補償機制研究。循環農業是轉變農業發展方式的一種技術和模式創新,短期內可能影響生產者的成本與收益。具體來說,針對各地適宜的循環農業技術模式,通過“政府補貼、低息、無息貸款”等政策進行推廣;對農業廢棄物資源綜合利用企業,給予一定的稅收優惠和政策傾斜;對農戶采納清潔技術的行為,如:使用新型肥料、農藥、地膜的價格差或額外成本費用,政府要相應給予一定的現金或實物補貼。加大對重點項目、重大工程、重要技術的支持力度,向重點流域傾斜。繼續安排測土配方施肥、土壤有機質提升、養殖場標準化改造、保護性耕作、農村沼氣等項目資金,不斷增加資金總量,擴大實施范圍。通過一系列有效的激勵機制和手段,促使農民自覺采納農業清潔生產行為,提高綠色農資在農業生產的普及率,保護生態環境和農民的切身利益。同時,研究出臺優惠政策和措施,鼓勵大型企業進入農業,引進先進的經營理念,拓寬融資渠道,爭取多渠道資金支持循環農業發展。

循環經濟閉合循環鏈條體系的構建。以循環經濟理念構建現代農業產業鏈,實現農業規模化、集約化生產和產業經營有助于資源要素集聚,培育新型經營主體,形成完整閉合的循環農業產業鏈條。首先,大力發展農業產業化經營。完善“公司+合作組織+基地+農戶”等一體化組織形式,加強產業鏈中各主體的協作與聯合;根據產業鏈的前向聯系、后向聯系和橫向聯系,以經濟效益為中心,推動循環農業產業化經營。其次,加快發展農副產品加工業。構建以綠色種植業、健康養殖業、農產品加工業、廢棄物資源利用產業為主體的生態產業鏈網,形成“綠色種植—食品加工—全混飼料—規模養殖—有機肥料”多級循環產業鏈條。

重點推動以下3個層次的循環農業發展:一是在微觀層次上,以企業、農戶為主體;二是在中觀層次上,以循環農業產業園(示范村)為重點;三是在宏觀層次上以區域為整體單元,通過合理的生態設計及農業產業的優化升級,構建區域循環農業閉合圈、全區人民共同參與的循環農業經濟體系。