肖清鐵,陳 珊,林光耀,,李園萍,謝惠玲,潘明輝,林瑞余,
(1.福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002;2.福建省綠鑫農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,福建 福鼎 355209)
自20世紀(jì)30年代以后,為緩解世界人口增長壓力、擺脫饑餓危機(jī),人們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥、農(nóng)藥,從而引發(fā)了環(huán)境污染、土壤退化等問題。20世紀(jì)60年代前后發(fā)生的一系列污染事件,已為這種高能耗、高投入的“石油農(nóng)業(yè)”敲響了警鐘,發(fā)展節(jié)能、高效的“替代農(nóng)業(yè)”成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求[1]。循環(huán)農(nóng)業(yè)是一種運(yùn)用物質(zhì)循環(huán)再生原理和物質(zhì)多層次利用技術(shù),實(shí)現(xiàn)較少廢棄物的生產(chǎn)和提高資源利用效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[2]。循環(huán)農(nóng)業(yè)以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,通過構(gòu)建合理的食物鏈結(jié)構(gòu),促進(jìn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,因此被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要模式,是世界各國致力尋求的新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,也是我國未來轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長方式的戰(zhàn)略選擇[3-4]。目前,世界各國形成了各具特色的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。例如,日本的廢棄物資源化循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,英國的永久農(nóng)業(yè)模式,美國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式等[1]。我國先后總結(jié)出南方“豬-沼-果”、北方“四位一體”、平原農(nóng)區(qū)“糧飼-豬-沼-肥”、西北地區(qū)“五配套”等循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,對區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)起到顯著的促進(jìn)作用[4]。福建地處東南沿海,生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)良好,物種豐富多樣。近年來隨著畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的大規(guī)模擴(kuò)張,環(huán)境污染問題日益突出,嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[5]。如何在新的歷史時期,大力發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是福建建設(shè)生態(tài)強(qiáng)省的重要內(nèi)容。當(dāng)前在漳州、泉州、莆田、福州、南平、三明等地市推廣果-草-牧-菌-沼,蔗-菜-牛-菌-沼、竹-草-羊-魚-菇-沼、豬(雞)-沼-果(魚)等模式循環(huán)農(nóng)業(yè),已取得明顯的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[6-8]。本項(xiàng)目所在地福建省福鼎市秦嶼鎮(zhèn)瀲城村以農(nóng)業(yè)為主業(yè),經(jīng)過土地整理后可供種植的土地、蓄養(yǎng)奶牛及沼氣建設(shè)的實(shí)際情況,通過把種植、養(yǎng)殖和沼氣生產(chǎn)各鏈節(jié)串聯(lián)起來,構(gòu)建“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,以期提高各鏈節(jié)的生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,取得良好經(jīng)濟(jì)效益與社會生態(tài)效益,為福建省新農(nóng)村建設(shè)提供借鑒。
“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式是以生態(tài)經(jīng)濟(jì)原理為基礎(chǔ),以沼氣池為紐帶,通過沼液、沼渣綜合利用,將奶牛養(yǎng)殖和蔬菜種植緊密結(jié)合起來,體現(xiàn)了“減量化、再利用、再循環(huán)”的3R原則,達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部廢棄物、能源、肥料良性利用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式(圖1)。“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)如下:(1)栽培玉米、苜蓿,收獲作物作為奶牛養(yǎng)殖基本飼料,用于配合其他飼料飼養(yǎng)奶牛;(2)通過養(yǎng)殖奶牛獲得牛奶產(chǎn)品及牛犢子,銷售牛奶產(chǎn)品及牛犢子;(3)收集牛糞便及部分殘余秸稈等物料,用于生產(chǎn)沼氣,沼氣用于照明及家庭燃料;(4)將沼液、沼渣用于肥田,種植玉米、牧草及蔬菜,獲得蔬菜產(chǎn)品。
圖1 “草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式圖
2011種植的玉米品種科青1號與科多8號,種植面積分別為20hm2,產(chǎn)量測定表明,兩個品種玉米的產(chǎn)量分別為9000kg/hm2和9750kg/hm2(表1)。按照0.32元/kg單價計算飼草,2011年玉米總產(chǎn)值達(dá)120萬元,獲利46.8萬元。2012年兩個品種玉米,產(chǎn)量分別為9150kg/hm2和9850 kg/hm2,總產(chǎn)值121.6萬元,獲利48.04萬元。
表1 玉米種植經(jīng)濟(jì)效益分析
除種植青飼玉米外,2011年種植苜蓿(品種為“賽迪7”)7.00hm2,產(chǎn)量分別達(dá)到了37500 kg/hm2,2012年種植苜蓿(品種為“賽迪7”)7.40hm2,產(chǎn)量為40500kg/hm2(表2)。苜蓿單價參照1.0元/kg計算,兩年種植苜蓿的經(jīng)濟(jì)效益分別為9.94萬元和14.36萬元。綜合玉米與苜蓿種植經(jīng)濟(jì)效益,2011年、2012年牧草種植創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益分別為56.74和62.76萬元。
表2 苜蓿種植經(jīng)濟(jì)效益分析
對養(yǎng)殖251頭荷斯坦奶牛(其中18月齡泌乳奶牛125頭,24月齡青年奶牛106頭,28月齡干奶期奶牛20頭)兩年的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估。結(jié)果(表3)表明,奶牛年獸藥防疫費(fèi)即醫(yī)療費(fèi)用為150元/頭,胎均配種費(fèi)用為200元/頭,奶牛1年的醫(yī)療和配種支出共計約8.77萬元;奶牛的人工管理費(fèi)用支出約6.13萬元;2011年食料支出約351.04萬元,2012年食料支出為336.71萬元。2011年奶牛養(yǎng)殖的總支出為365.94萬元,2012年的總支出為351.61萬元,兩年合計717.55萬元。根據(jù)每頭奶牛平均日產(chǎn)奶量21.4kg,平均年泌乳期為305天,牛奶平均價格3.64元/kg。2011年出售牛奶收入為578.63萬元,2012年出售牛奶收入為585.84萬元;2011年、2012年出售牛犢收入分別為207.70萬元和205.13萬元。奶牛養(yǎng)殖兩年的總收入分別為1577.30萬元,扣除飼養(yǎng)成本支出717.55萬元,兩年共獲利859.75萬元。
表3 蓄養(yǎng)奶牛的經(jīng)濟(jì)效益分析
本項(xiàng)目采用的沼氣池容量為1200m3,沼氣池單位容積產(chǎn)氣率約為0.15m3/(m3·d),1200m3的沼氣池年產(chǎn)沼氣64800m3,按照沼氣的價格為2.40元/m3,2011年沼氣池收入為15.55萬元,2012年為15.74萬元。因現(xiàn)用的沼氣池是早期建設(shè)的設(shè)施,建設(shè)費(fèi)成本采用當(dāng)年的成本24萬元核算,包括材料費(fèi)12萬元、勞務(wù)費(fèi)2萬元、設(shè)備費(fèi)10萬元,沼氣池預(yù)計使用年限為15年,每年成本平均為1.6萬元。沼氣池運(yùn)行過程中大出料用工(每年1次)費(fèi)用3.2萬元,沼氣池和配套設(shè)備維修(每2年1次)的費(fèi)用約為0.5萬元,2012年維修零配件費(fèi)用0.35萬元。沼氣池運(yùn)行的主要原料為養(yǎng)殖糞便,因難以準(zhǔn)確定價,這里近似等同于產(chǎn)出的沼渣沼液的效益,二者相抵,忽略不計。由表4可知,2011年和2012年沼氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益約分別為10.75萬元和10.09萬元。
2011年種植青?;ㄒ恕皯c農(nóng)65”40.0hm2,青椒“福署18號”17.3hm2,共投入資金468.56萬元,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值611.48萬元,利潤142.92萬元(表5);2012年種植了相同面積的“福安本地長茄”40.0hm2,青椒“福署18號”17.3hm2,共投入資金454.96萬元,實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值681.63萬元,利潤266.67萬元。
“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式通過牧草種植、奶牛養(yǎng)殖、沼氣發(fā)酵、蔬菜種植相結(jié)合的途徑,實(shí)現(xiàn)對養(yǎng)殖糞便、種植殘余物進(jìn)行綜合利用,取得良好的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)等多方面的效益(表6)。2011年運(yùn)行“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式總投入928.81萬元,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1559.61萬元,獲得利潤630.80萬元;2012年總投入901.03萬元,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1639.91萬元,獲得利潤738.88萬元。
表4 沼氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益分析
表5 蔬菜生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益分析
表6 “草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式投入與經(jīng)濟(jì)效益分析
上述分析表明,應(yīng)用“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式發(fā)展種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè),能夠綜合利用各種農(nóng)業(yè)資源,提高資源利用率,不僅可以促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,解決養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染問題,改善農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境,表現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益。同時發(fā)展“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)能夠促進(jìn)農(nóng)民就業(yè),對增加農(nóng)民收入、促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)以及提升農(nóng)民參與發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的積極性等方面具有良好的促進(jìn)作用。
本研究僅考察“草-牧-沼-蔬”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式運(yùn)行期間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,忽略了前期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入成本較大,并折舊,同時運(yùn)行成本及產(chǎn)品價格也隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展上下波動,而產(chǎn)生的風(fēng)險及前期投入和運(yùn)行成本都比較高這些。期望政府可根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對其進(jìn)行適度補(bǔ)貼,或者積極引導(dǎo)企業(yè)與農(nóng)戶合作發(fā)展的方式,促進(jìn)這一模式的大范圍推廣應(yīng)用。
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