东北农村可持续发展模式研究

付佳 胡筱敏 程全国

[摘要]通过对农场基础设施改造、农场循环产业建立和旅游、教育服务产业开展，构建农场可持续发展模式。农场基础设施改造具体内容包括利用色彩管理手段规划农场各功能区以便于有效区分和管理各功能区；建立水循环系统，通过对污水回收利用提高水资源的使用效率；构建太阳能发电和季节性太阳能集中供热系统减少传统能源使用，提高清洁能源使用率。农场产业循环和教育服务产业发展则是通过构建农场一、二、三循环产业网，从而提高资源循环使用率，拓展农场各产业发展。

[关键词]循环农业；家庭农场；颜色标识；季节性太阳能供热系统；农业旅游

[中图分类号]X24 [文献标识码]A

1 引言

随着社会经济的发展，人民的生活水平逐渐提高，以及相应科技手段的使用，农村问题包括经济、环境、社会等方面问题日益严重。

农村环境问题主要表现在资源短缺、生态恶化、环境污染以及能源结构等方面。农业自然资源短缺主要体现在耕地面积的减小，人均水资源短缺，我国人均水资源拥有仅是世界平均水平的1/4。生态的恶化也使农村环境每况愈下，由于过度开垦导致严重的水土流失，使得土地养分以及地表土的流失，导致地表水的淤塞，从而降低行洪蓄洪能力。另外，农村的环境污染也是农村环境问题的另一重要表现，其主要来自于集中种植、养殖、加工业的生产垃圾，以及生活垃圾，其中生产型垃圾包括农业用化肥、农药，集中养殖业的畜禽粪便和乡镇加工企业的工业垃圾。农村能源消费结构逐渐由传统生物质能源（例如秸秆、薪柴等）逐渐变迁到商品性能源（即煤、油、液化气、电等），其中电力增长速度高于其他种类，电力消费主要用于家用电器。可再生能源利用率偏低，北方地区主要以传统生物质能，即秸秆和薪柴为主，主要用于炊事燃料。

农村经济发展也存在较大问题包括农业综合生产能力低下、生产方式较为原始、产业化水平较低。农业综合生产能力与土地、农资、机械设备、科技水平有着直接关系，由于各地区的发展和农业基础薄弱导致农业生产落后，综合生产能力较低。农产品的生产方式还停留在高水量、高化肥、农药投入的粗放生产方式阶段，导致生产力低下。另外，生产规模小、批量小，质量差、产品单一等方面也使得农业产业化进程缓慢。农村劳动力的大量流失也使得农村发展缓慢。近年来专门从事农业生产劳动的人口数量逐年下降，尤其是青壮年劳动力更是骤减。

解决农村经济发展，改善农村生产、生活条件已不仅仅是解决社会、经济问题，同时也是提升农村环境质量的关键。农村循环农业发展模式的创新可以作为参考解决方案。本文以我国东北地区家庭农场为例，提出适应于本地区的农场循环发展模式方案，包括基础设施建设、生产物的循环产业设计以及产业多元化发展等。

2 国内外农场循环农业发展模式

循环农业，是循环经济理论下的一种应用行为，是农业与生态环境和谐发展的一种模式。循环农业是指在农业生产和农产品的全生命周期内，以3R（减量化、再利用、再循环）为准则，减少资源、能源的投入，增加物质的再生循环和多级能量的使用，减少废弃物的产生。农业的循环结构可包括：①产业链循环结构，即某一产品从生产产地到销售到具体食用过程中的污染控制；②农业行业内部循环结构，即行业内物质、能量的相互交换等；③农业行业间循环结构，即农业各行业之间物质、能量的交换。

菲律宾玛雅农场是循环农业模式的一个典型案例，将面粉厂的垃圾“麸皮”提供给养畜厂和鱼塘；粪便进行处理后生产沼气作为能源提供给农场生产和生活；沼渣进行回收作为牲畜饲料，其余做有机肥料，沼液经处理后做鱼塘养分输入；塘水和塘泥作为养料输送给农田生产；农田生产小麦送予面粉厂加工，形成产业与产业间的循环。我国主要循环农业模式也已在多方面开展，微观层面例如畜禽养殖资源化循环模式包括 “猪-沼-果”生产模式，“四位一体”生产模式和稻鱼种养结合模式，食用菌无木化生产模式等，中观层面的循环农业产业园区包括“种-养-加”一体化模式，山地丘陵地区农林牧立体种植模式以及绿色无公害果蔬模式等。

家庭农场作为新兴的农村经营模式可作为我国循环农业的主体。家庭农场主要依靠家庭劳动力，使其得到最大程度利用，解决就业问题。循环农业由于其机构复杂，对于各环节监控度较高。鉴于家庭农场的独立性和自主性，可最大程度减少成本，最大程度地发挥拥有者权利，更好的去实行循环农业模式，而大型农业企业则更适合低劳动力监管型农业。

3 研究案例概况

沈阳祝家农场位于辽宁省沈阳市东南部地区，地处东南山区，属低山丘陵地形。农场面积约17.33hm2。气候条件冬季严寒，夏季凉爽。七月气温最高，月平均气温24.6°C，冬季較漫长，每年采暖期从11月到来年3月底，最冷月份平均气温是-11°C，最低温度达-30°C。农场生产能源消耗以电力能源为主，生活能源消耗则以电力能源和传统生物质能为主。薪柴作为炊事和冬季采暖的主要能源。目前农场主要以苹果种植以及苹果深加工产业为主。另外农场也种植少量品种蔬菜和饲养少量畜禽。

4 农场循环发展规划建议

农场循环发展规划主要从基础设施建设和农场产业循环两大部分开展，具体包括农场功能分区规划、用水规划、能源规划、循环产业规划以及产业发展规划等五方面。

4.1 功能分区规划

充分利用可视化颜色标识划分农场各功能区域。色彩管理常用于标识中，尤其是公共标识中，近年来在城市规划公共设施及标识系统中的研究较多，通过合理的色彩管理加强公共设施及标识的功能。另外，颜色可引起心理效应，例如蓝、青等冷色调有向心作用，使人精力集中；黄、红等暖色调则有离心作用，刺激情绪，增加人的敏捷性。为了更好的区分和管理各农场区域，采用颜色规划进行管理。农场主要分两大功能区：生产区和生活区域，其中生产区包括养殖、果树种植、苹果深加工等，生活区主要分为两部分观光旅游区域（包括教育展示区、购物区、餐饮住宿区等）和农场办公区，同时观光旅游区又贯穿两个功能区。不同区域采用不同的颜色设计，包括屋顶颜色、道路划线颜色以及标识牌的颜色。（色彩心理影响文献）生产区整体利用冷色调；生活区整体利用暖色调，其中办公区域用冷色调装饰。在生产区域的旅游覆盖区部分，利用暖色调装饰道路，例如红色道路标识和划线。

4.2 用水规划

用水规划的重点在于如何减少水资源的使用，合理的利用和重复利用水资源是规划的主要任务。农场废水除少量生活废水通过管道排除外，其他废水基本未经处理直接通过地表径流排除。农场用水规划的重点是根据废水性质提出相应的处理措施进行回收利用或排出。农场废水分为：苹果加工废水和少量生活污水。苹果深加工废水以清洗废水为主，包括清洗苹果废水、地面清洗废水、加工罐清洗废水。由于农场产品以绿色食品为主，因此在清洗废水中不含农药和添加剂等物质，主要的污染物为有机污染物，水果醋和水果酒发酵罐清洗废水中醋和酒的浓度比较小。生活污水与加工罐清洗废水通过地下渗滤生态技术处理过后再利用，地面清洗废水和水果清洗废水则经过简单沉淀过滤后再利用（见图1）。

图1 农场用水规划

4.3 能源规划

农场能源规划主要针对于农场日常生产生活所需，综合利用现有能源和可再生能源以减少传统能源使用量，提高能源使用效率。农场能源重要用于产品加工以及日常生活需求，能源使用种类以电能、薪柴为主，少量太阳能用于热水（见表1）。生活供暖能耗和生产的机械加工能耗占农场能耗的大部分，其中供暖能耗49%，加工能耗占40%。其中生产能耗中对液体加热能耗占生产能耗67%。

表1 农场目前能耗需求和利用

类别 内容 能源利用形式 能耗（GJ/a） 能耗比例（%）

生活能耗 供暖能耗 薪柴和电能 326 49%

生活热水能耗 电能和太阳能 13 2%

炊事 薪柴 13 2%

家用电器 电能 14 2%

生产能耗 加工机械能耗 电能 266 40%

照明 27.3 4%

图2 季节性太阳能供热系统

通过对农场能源消费的实际情况分析，能源规划将清洁能源，尤其是太阳能作为农场主要能源，利用太阳能提供热水、供暖、液体加热和部分供电。 构建季节性太阳能集中供热系统为农场提供热水、供热等需求可作为主要的方式（见图2）。 季节性太阳能集中供热系统由太阳能集热系统、 季节性蓄热系统、用热用户以及辅助热源组成。其原理是将夏季太阳高辐射、用热低谷季节收集的热提供给冬季太陽低辐射而用热高峰季节。在夏季，太阳能集热器收集的部分热直接用于用热用户使用，其余热储存在季节性蓄热系统中；在冬季太阳辐射不足时，储存的热供于用热用户，如果热量达不到供热温度，辅助热源进行进一步加热。

4.4 资源综合利用-循环产业设计

农场采用的循环农业模式为农业生态产业链循环模式。从单纯的苹果种植升级为种植、养殖、加工为一体的循环产业体系，实现农业的高产、高效、持续发展（见图3）。

图3 沈阳祝家农场“种-养-加”循环农业模式流程图

农场生产规划主要分为三部分：绿色苹果种植、绿色深加工、绿色畜禽养殖（鹅）。苹果进行深加工生产果汁，剩余果渣进行加工喂养鹅，同时果园内放牧养鹅，鹅粪便提高果园土壤肥力。农场产品包括苹果、果汁、果酒、鹅蛋及鹅产品。畜禽粪便、果渣、杂草等废弃物进行循环利用，生产有机肥和有机饲料。

4.5 农场产业发展规划

农场产业发展规划则以重点打造主产业为契机，创建地区品牌，发展重点产品的衍生品以及第三产业，即旅游观光产业，利用产业品牌效应开展旅游教育产业。

农场重点打造苹果及苹果衍生品品牌。品牌的建立主要在于产品的质量，农场可从提高产品质量、提高生产效率、以及产品的深加工等方面着手开展。借鉴日本家庭农场经营管理模式，结合当地村民，成立合作社，由点式经营升级到面式联合经营，共同联手打造地区品牌，避免分散土地所带来的障碍；也可通过租赁方式，统一管理和经营，使得小农场也可具有一定规模。采用先进的机械设备进行苹果树种植、蔬果、以及苹果采摘，从而降低成本，提高效率；机械设备也可通过租赁的模式使用，这样既降低成本，又提高机械使用率。产品品牌的深加工也是日本家庭农场经营的典型成功案例，祝家农场通过开展苹果果醋/果酒等方式，对苹果品牌进行多层次多方面强化。另外，与高校和科研院所合作，开展产学研一体化也是必不可少的一种方式，通过绿色手段提高苹果产量，降低成本（包括经济成本和环境成本）；通过对发酵菌种研究开展苹果酒/苹果醋的产品开发。

农场旅游教育产业是农场产业规划中的另一重要领域。农场的旅游教育产业围绕农业教育为主，旅游为辅的理念开展。农业教育是通过农场的对外开放和科普教育展示使都市人群（包括成人、中小学生，甚至幼儿）了解农作物及其生长过程和生长环境，农产品加工过程和循环农业概念，把农场变为实际户外课堂。旅游观光则是利用果园、菜园等场所让游客自己采摘体验田园生活。另外，从社会经济发展角度来看，开展农村第三产业，可提高当地村民就业机会，增加收入，促进完善基础设施的建设，带动地区的经济发展。农场教育旅游规划包括三个区域：科普教育展示区、循环农业示范区、观光参与区。科普教育展示区通过图片、视频以及人员讲解等方式介绍农场各种果树、蔬菜和畜禽的生长过程，农场各种节能设施的应用以及循环农业的实施内容。循环农业示范区则是利用实际的展示将科普区的内容呈献给游客。观光参与区则是以参与劳作采摘，或进行果树认领进行，使游客参与到果树成长的过程中，包括果树种植、成长、结果、采摘等过程。同时设立礼品间，游客可购买和预定各类农场产品，进一步对产品进行宣传。

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