基于空间层面的循环农业模式分析

2010-09-19 09:04杨苑苗窦学诚
山西农业科学 2010年12期
关键词:寨子沼气废弃物

杨苑苗,窦学诚

(甘肃农业大学经济管理学院,甘肃兰州730070)

随着循环农业思想的提出和实施,农业生产中的耕地资源紧缺、水资源短缺、环境气候变化等问题得到了适度缓解。而循环农业在发展演变过程中根据地区自然环境、农业种植情况又形成了多种不同模式,这些模式可归类为:废弃物再处理类型、沼气链条类型、农业生态观光类型等。虽然循环农业产生了多种模式,但各模式均秉承着废弃物价值化的思想[1]。

本文通过农户层面、企业层面和地区层面三大农业层面进行整合,以物质发展规律中能量需求相关性为研究基础,将农户、企业、地区3个层面中的循环农业模式以产业链、废弃物价值化的形式进行分析,研究出3个层面中的有效能量转化、相关产业链结构,最终形成以产业链延伸为基础、市场化竞争为导向的废弃物价值最大化的循环农业多级模式。多级模式的发展缓解了个体循环的资源耗费,提高了资源的综合利用率,解决了区域资源特性对农业发展的制约,为资源紧缺地区的农业发展指出新方向,而农户层面的循环农业模式成为循环农业系统中的基础性模式[2]。

1 农户循环农业模式

1.1 产业链循环农业模式

农户是循环农业最基本的单元,从农户个体开始实施的个体循环农业模式构成了村、乡(镇)、县一级具有规模体系的循环农业模式。这种阶梯性的循环农业模式将小区域的农业循环串联成大区域的农业循环,形成层层递升的整体农业产业循环。农户是农产品的初始生产者,是农业生产活动的主要实施者,农业的发展与农户的利益息息相关,农业资源、生态环境的状况直接影响着农户的农业生产过程及生产结果[3-4]。

由图1所示,循环体系中包括各级子系统,根据各子系统的能量需求以及等级产业食物链能量互转,从集合的个体循环构成区域性的规模循环农业产业。天水市位于甘肃省东南部,地形以山地为主,土地资源紧缺,所以农业多以林果业为主,如苹果、樱桃、核桃等,循环农业的主要模式也形成了以产业链带动废弃物再利用,以沼气为链条衍生的生产循环、养殖循环、种植循环、销售循环多种链条交叉连接构成天水市农户农业体系的循环。

天水市麦积区花牛镇花牛村的循环农业模式是典型的产业链循环模式。花牛村共2 233人,其中劳动力人数为1 876人,农业种植人数为751人,在外务工人数为1 125人,人均耕地面积不到500 m2。花牛村充分利用“花牛苹果”的品牌效应,逐渐由苹果产业的下游(苹果种植)向上游(包装、加工、销售)发展,形成了以花牛村为中心,辐射天水其他县区,集果品种植、收购、代理、加工、包装、销售为一体的产业模式。花牛村还通过使用节水灌溉、果枝粪肥还田等循环农业模式,与规模化果业生产循环产业链技术结合,以此带动循环农业的发展。

图2是花牛村农户家庭收入的比例,其中农户家庭经营收入与务工收入比例悬殊,原因是花牛村的苹果产业模式带动了当地剩余劳动力的就业,许多村民开始从事的加工、包装等工作,苹果产业也逐渐由单纯种植向加工、销售环节延伸,使得农户的二、三产业收入快速增长,成为家庭主要收入。

销售产业的高额利润带动了花牛苹果产业的循环产业链,提高了农户家庭的二、三产业收入,原料—初级产品—半成品—成品—废弃物—原料的产品价值增长循环产业链不但在资源、能源方面增加了原料的利用价值,而且原料成为产品后的产值也得到了提高[5]。

在苹果销售方式中(图3),花牛村形成了种植—收购—筛选—包装—冷藏—销售为一体的产业化、市场化的横向共生的销售循环体系以及原料增值过程中的闭合循环体系,达到耦合的多系统共生产业体系。花牛村自建的冷库方便农户和收购商储存果品,保证了果品的质量。这种将储存方式纳入产业链的方法从保证果品质量着手,以产品销售品质为产业发展的要点,以保证质量就是保证市场的思想立足于花牛苹果的销售体系中。品牌的效应也被引入花牛苹果循环产业体系中,注册品牌使花牛苹果的市场需求得到认可,品牌化、规模化的销售方式使花牛苹果从地区市场转向地域市场,以链条循环带动产业效应,增加了花牛苹果在市场中的竞争力。以农产品产业链的串联结构并入循环农业体系,串并联交错发展优化了循环农业的产业联循环模式。

1.2 废弃物再利用循环农业模式

位于天水市秦州区中梁乡的何家湾村,也是以果品种植为主,但与花牛村不同,该村农户人均耕地较多,外出务工人员较少,所以现代循环农业中的废弃物再利用模式发展较好,基本形成了以养殖—沼气—种植—销售为基本链条的循环农业模式。

从图4可以看出,何家湾村人均果业收入高于花牛村,人均二、三产业收入明显低于花牛村。由此说明,何家湾村农户主要以经营果业为主,所以土壤的肥力、农产品产量、农业废弃物的排放、果品的销售情况等农业问题直接影响到何家湾村农户的收入。农业废弃物无害化处理与农业种植养殖业的综合化利用成为何家湾村循环农业的支柱链条。种植业—农作物秸秆—饲料—养殖业,养殖业—废弃物—沼气—农户能源,沼渣、沼液—种植业—销售3种循环农业模式是何家湾村农户实施循环农业的基础模式,这3种模式(还包括各子体模式)相互连贯,以个体的能量需求元素为切入点,通过不同个体产生和排放的能量以及需求的元素进行相互连接,从而达到各体系间能量的平衡。这种农户层面的废弃物循环产业链不同于花牛村产业链条的循环农业模式,其区别在于废弃物的清洁处理及再生物的多重利用方面,例如秸秆、干枯果枝、腐烂果实、牲畜粪尿等农业废弃物通过清洁处理后形成的再生资源为农户小范围生产作业提供所需能源、辅料。农产品品质、品牌逐渐成为农产品保证市场地位的主导因素,而市场的需求量又影响着下一年度农产品的产量,这种相辅相成的互动效应将市场引入了循环农业[6]。

图5为天水市秦州区中梁乡何家湾村循环农业的基本模式,这种模式延续了现代循环农业的发展模式,以沼气为产业链基础,建立生态农业产业链,并将能量流动链与种植供应链、销售链相互结合。现代循环农业模式基本以原料—产品—废弃物—原料为基本模式,将销售产业链纳入循环农业模式中,避免了常规循环农业模式的瓶颈,以市场需求和供给量与农产品供给量的相互影响度延伸循环农业产业链条[7-8]。在何家湾村农户层面的循环农业模式中,沼气连接了果业、家庭养殖业、农户生活能源、市场销售四大方面。而沼气这种典型的废弃物无害化处理方式普遍存在于西北地区四位一体、五配套循环农业模式中,既节省了农户生活中不可再生能源的使用,降低了农户的种植成本,又大大提高了物质能量间的转换率。产品的高产量和绿色品质扩大了市场销售范围。

2 企业循环农业模式

企业是将农户种植出的初始农产品再筛选、加工生产成产成品的农产品加工者,其在农业产业链中既是生产者也是排污者[9]。企业的产品加工不同于农户的产品加工,是集约的密集型产业,在生产过程中也会排放大量废弃物和污染物,传统的循环农业中企业会将这些废弃物直接排放到自然界或将有用的以低价卖给农户,供农户在农业生产中使用。天水澳牛乳业有限公司的沼气项目是将企业生产的废弃物充分再利用后供农业生产、农户生活使用,将废弃物通过技术处理分解后产生的不同新物质因地制宜地投入在不同产业当中。

2.1 农企合作构建废弃物能量多级流动模式

天水澳牛乳业有限公司的沼气项目设在天水市秦州区皂郊镇下寨子村,以玉米种植—奶牛养殖—沼气—果园、蔬菜栽培—居民生活为产业链的循环农业生产模式为主导链条,辅助以沼气—电力—砖厂—居民生活为第二产业链条,以沼气和果品的销售为第3条链条,产业链条将农业与工业串联,形成工农联合、产业贯穿、效益提升、节能减排的企业层面的现代循环农业模式。

从天水澳牛乳业有限公司沼气链条(图6)可以看出,沼气是整体链条的主体,由沼气带领其他产业的发展。下寨子村农户以发展果品种植业为主,秸秆—养殖—沼渣、沼液—果品的产业链条将下寨子村种植业与澳牛乳业养殖业串联,达到了循环体系的内外连接。养殖场排放的牲畜粪便通过发酵处理后,其产生的沼气以市场化销售形式供下寨子村农户缴费使用,剩余的沼液沼渣成为下寨子村种植果品、蔬菜、粮食作物的天然无公害肥料,以每立方米50元的价格(包括人工费和运输费)出售,农户购入此无公害肥料的开销远远小于使用化学肥料的费用。而沼气发电产生的余热又可使沼气池加速发酵,并通过电热联产方式为砖厂和养殖场提供生产能源。下寨子村通过沼气发电线路与国家电网线路的并联,以季节决定销售量,夏季气温较高时,充足的沼气可用来发电,发电量基本满足下寨子村全村120户夏季一季度的生活用电。使用沼气发电产生的电能按夏季90 d计算,共可节约国家电网中的电力资源38 016 kW,节省支付给国家电网的费用26 611.2元;销售沼气、电力、沼肥的总收入为澳牛乳业的养殖业和沼气产业的后期维护、改进提供了资金支持,并增加了澳牛乳业的营业利润。价值化的能源、资源被下寨子村农户使用的同时,农户个体建立沼气池的总资本投入也得到了节约,以购买方式取得再生资源的形式,农户从时间、人力资本投入、财力、原料耗费等方面大大降低了成本投入,有效达到了以一带百、主体辐射带动多项个体发展的低碳农村发展目标。

澳牛乳业与下寨子村联合建立的沼气项目,不但解决了养殖场废物合理有效处理的问题,还为农村剩余劳动力提供了农业以外的生产活动,为下寨子村农户的生产和生活带来了市场化、系统化、多方向的循环农业途径。这种将企业与农户连接的循环农业模式有效地降低了企业生产成本、扩大了企业产业链条、增加了农户参加农业生产和工业生产的机会成本,为企业和农户带来了双效应[10]。

2.2 市场化推动废弃物价值化

下寨子村现代循环农业链条的末端——果品销售主要是通过村民自运自销,便捷的交通利于下寨子村农户将自产果品直接运往目的地销售,灵活的销售方式使价格由市场行情决定,获得的利润全部归农户所有,大大提升了农户的利润空间;农户还可以依据不同市场情况选择销售地,这种销售的便捷性、直接性、市场化的方式为下寨子村农户创造了高额的利润。下寨子村果品的另一销售优势凸显为果品的品质,无公害沼肥的使用扩大了果品的绿色种植体系,废弃物从生产到市场都产生了价值。由此,废弃物的价值增值不但增加了企业的利润,还扩展了农业生产领域,农户成为优先收益者;规模化的沼气生产、市场化的运作使澳牛乳业有限公司和下寨子村农户多种利益主体共获利。

企业与农户建立的市场化循环农业模式通过废弃物的再生处理将废弃物价值化,以有价的方式将再生物质进行市场交易,大大提高了废弃物的升值空间(图7)。

种植业、养殖业、销售业、居民生活四大类通过市场化建立有价值的循环农业区域产业模式(图8),改善了以往循环农业中无价值的交换,为废物的再生创造了利润空间,满足了各系统中的子体需求元素。这种用规模化生产方式输出能量,以市场化方式进行能量转换的能流交换将成为未来循环农业的发展趋势。

3 结论

以农户为单元的个体循环农业,通过单个经济体中实施的不同循环农业模式,组成整个农户层面的循环农业体系,通过结合企业层面的市场化循环农业模式将农户与企业连接,运用产业链和废弃物再利用两大基础链条,构建出区域性市场化、规模化的循环农业模式。价值增值、产业链不断延伸的循环农业模式通过农户—企业—区域三大层面,合理有效地降低了农村能源紧缺,减少了农业面源污染,达到了多方参与主体共获利的目标。产业链末端的市场主体各方在循环农业3个层面均获得了最优效益,市场主体投入循环农业的模式扩充了循环农业体系主体,明确了各层次的责任。以大型农业企业发展带动农户个体自主循环,在企业与农户间搭建市场价值化的桥梁,通过废弃物市场化、价值化形成的企业层面的循环农业模式最终晋升为区域性、地区层的规模化循环农业模式,此种模式将成为未来循环农业模式发展的必然趋势。

[1] 张继承,尹昌斌,周颖.河南省产业链延伸型循环农业模式研究[J].中国生态农业学报,2008,16(6):1564-1567.

[2] 李文,马友华,夏蕾,等.安徽省循环农业发展典型案例研究[J].中国生态农业学报,2008,16(6):1568-1571.

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