葡萄种植区循环农业发展模式探讨——以北京市延庆县为例

袁顺全，韩 洁，李 鹏，马 兴，庞纯伟

（北京城市系统工程研究中心，北京 100089）

循环农业是北京发展都市型现代农业的一个重要发展方向，是实现生态涵养发展区功能地位的重要途径。循环农业的相关研究也成为近期学者关注的焦点之一，学者分别从国家尺度[1]、省区尺度[2-3]、区县尺度[4]、园区尺度[5-6]以及农户尺度[7-9]等方面进行了有益的探索，对丰富和完善循环农业的相关理论、指导循环农业的实践具有重要意义。循环农业的发展具有明显的区域性特征，各地由常规农业向循环农业转变，必须立足当地目前的土地利用类型和现状，并结合有关规划进行合理设计，才能逐步建立起适合本地发展的循环农业的特有模式。但目前以土地利用类型为对象的研究未见相关报道，现以北京市延庆县葡萄种植区为例，对葡萄种植区如何科学发展循环农业进行了探讨。

1 延庆县自然条件和葡萄业种植现状

1.1 自然生态条件

延庆县属于北京生态涵养发展区，地处永定河、潮白河水系上游，属独立水系，水资源丰富，水质优良。森林分布多，2007年底全县林木绿化率达70%，空气清新，生态环境优良，是首都的生态屏障和重要水源保护区。延庆县位于北京市西北部，地处东经 115°44′～116°34′，北纬 40°16′～40°47′，距北京市区74 km，北、东、南三面环山，西邻官厅水库，地貌以山地和丘陵为主，山前台地也有较大多分布。其中北山和南山山前坡地，土壤类型主要为碳酸盐褐土，成土母质多为洪积物及黄土母质。这种土壤矿物质丰富，质地适中，非常适合葡萄生长。其气候属大陆性季风半干旱气候，夏季凉爽，年平均气温8.5℃，≥10℃的活动积温为3 394.1℃，最热月平均温度为23.3℃；年降雨量441.9 mm，葡萄采收前1个月降雨量为51.2 mm，全年日照时数2 727.3 h，昼夜温差大，8月份昼夜温差10.1℃，9月份达13.7℃，这些条件完全符合生产优质鲜食葡萄和优质酿酒葡萄所需的生态条件[10-12]。

众多专家的研究和多年的栽培实践证明，延庆县是适合栽培优质鲜食葡萄和优质酿酒葡萄的区域，是北京地区综合条件最具优势、最有市场前景的优质葡萄发展区域。2004年《全国葡萄优势区域发展规划》中，延庆县同河北省的怀来和涿鹿县同被划为全国葡萄发展优势地区[10]。

1.2 葡萄种植业发展现状

延庆县葡萄种植主要分布在县西部北山和南山的沿山坡地区，包括张山营镇、旧县镇、香营乡、永宁镇、八达岭镇等乡镇，以张山营镇的分布面积最大，最为集中。从种植面积看，目前延庆县葡萄栽培总面积超过1 100 hm2,其中鲜食葡萄900 hm2，酿酒葡萄200 hm2。与该县的优质葡萄适栽面积3 300 hm2还差很远，说明延庆县葡萄种植有很大的发展空间。从葡萄的栽培品种看，延庆葡萄品种多样，先后从国内外引进鲜食、酿酒葡萄品种多达60余个，如里扎玛特、巨峰、红地球、美人指、金星无核等，而且分早熟、中熟、晚熟等不同的品种系列，多样化的品质为延庆葡萄产业的大力发展奠定了基础。

1.3 葡萄种植业中存在的问题

延庆县葡萄种植，大多以农户为单位经营种植，规模小，品种多，科技含量低，没有统一的管理，各家投入差异大。没有形成葡萄市场销售体系，目前葡萄销售60%～70%是通过商贩，10%左右是采摘和单位采购，超市批发业仅占10%～20%[10]。葡萄产业链也未形成，产后处理流通环节薄弱，全县至今没有规模化的葡萄加工企业。葡萄产业的比较优势未能充分发挥，葡萄生产的经济效益、环境效益的潜能未完全体现。

葡萄枝条是葡萄种植管理过程中必然产生的副产品，按Sanchez等推荐的办法估算[13]，延庆县目前种植的葡萄，每年将产生5 500 t的剪枝，这些剪枝多被焚烧或抛弃，未得到有效利用，造成资源浪费和环境污染。

2 葡萄产业循环农业发展模式设计

根据延庆县的优越生态条件、种植现状和存在问题，结合区县发展的生态功能地位，以循环农业的理念设计了以葡萄产业链为主线的循环农业发展模式，模式的结构示意图如图1所示。根据葡萄种植产生的主产物和副产物设计两个产业链，实现资源高效、环境清洁、产业升级的循环农业发展的新模式。

图1 葡萄产业链发展模式结构图

2.1 “葡萄种植—食用菌栽培—有机肥生产—葡萄种植”产业链

根据循环农业减量化的原则，根据葡萄种植以沟灌为主、普遍施用化肥农药的现状，设计为滴灌+测土配方施肥+沼液利用。葡萄是多年生植物，设计滴灌的灌溉方式，可一劳永逸，实现了节水和节约劳动力的双重功效。为了减少化肥的使用量，采取测土配方施肥法，根据土壤养分状况和不同品种葡萄生长发育对物质的需求进行合理配方，可有效减少化肥的施用，避免农业的面源污染，提高资源的利用率。为了减少农药的施用量，除了选用低残留、低毒农药，生物农药，物理防治法外，新的施药技术可高农药的利用率，减少污染。同时，沼液施药也有很好的防病虫害的作用，试验表明：葡萄施用沼液可使果穗光泽度高、整齐度高、可溶性物含量高、可明显提高葡萄的品质，同时沼液对葡萄黑痘病、灰霉病、白腐病、霜霉病等均有不同程度的抑制作用，减少病虫害的发生，可减少农药的使用，确保葡萄的质量安全[14]。

根据葡萄种植中产生的剪枝副产物未被利用而造成资源浪费和环境污染的现状，采用循环农业再利用和资源化的理论，进行副产物产业链的延长设计，将原来的单纯的葡萄种植设计为“葡萄种植—食用菌栽培—有机肥生产—葡萄种植”产业循环链。

关于葡萄种植过程中产生的剪枝副产物的利用研究，主要有表现在两个方面：一是用作堆肥原料的试验研究，研究表明用葡萄剪枝作原料进行堆肥，其堆肥产品的有机质含量显著高于我国堆肥产品质量控制指标，并且含有丰富的P、K和作物生长发育所需的多种微量元素，葡萄剪枝是一种理想的堆肥原料[15]；二是用作食用菌培养基的研究，试验研究表明葡萄枝条用来制作香菇的培养基，栽培香菇是可行的，不仅发菌快，产量高，而且香菇质感致密[16]。学者用葡萄枝作原料栽培杏鲍菇的试验表明，葡萄枝完全可替代木屑作为主料栽培杏鲍菇[17]。因此，目前的技术可将葡萄剪枝用来堆肥或制作食用菌培养基栽培食用菌。按照物质的多级循环利用和提升产业结构的原则，选择葡萄剪枝制作食用菌培养基的利用方式。

延长产业链以后，在食用菌的栽培生产过程中除了生产主产物食用菌之外，同时又产生了另外一种副产物——菌糠（即栽培收获后废弃的菌棒）。学者的研究表明菌糠是一种很好的堆肥原料，因此，继续进行产业链的延长设计，把食用菌栽培生产后的菌糠作为堆肥原料进行有机肥的生产，这一环节把菌糠副产物全部无害化和资源化了，再没有其他副产物了，生产的有机肥返还给葡萄种植基地，为葡萄种植提供优质的有机肥料，在清洁环保的基础上实现了物质的多级循环利用，这样就形成葡萄副产物的循环利用产业链“葡萄种植—食用菌栽培—有机肥生产—葡萄种植”。

2.2 “葡萄种植—葡萄酒酿造—沼气生产—葡萄种植”产业链

为改变目前葡萄种植的主产物葡萄以直接销售为主的现状，提升产业结构、增加葡萄附加值，将葡萄主产物进行多级加工利用设计，形成“葡萄种植—葡萄酒酿造—沼气生产—葡萄种植”的葡萄主产物产业链。

葡萄酒酒精含量低、营养价值高，是当今世界人类饮用最多的饮料酒之一，常饮对人的心、脑血管有很好的医疗保健作用，我国饮用葡萄酒的人也在不断增多；同时，延庆具有生产优质酿酒葡萄的优越生态条件，且在目前的种植中已有一定规模的酿酒葡萄。为提升产业结构，增加就业，延长设计出葡萄酒酿造这一环节。

葡萄酒在酿造过程中会产生副产物酒糟，酒糟包括皮渣、籽渣和梗渣三部分，在一般的葡萄酿酒中，这部分副产物就当作废弃物了，但在循环农业模式中，这些副产物将得到有效利用。目前，有关酒糟开发利用的研究表明酒糟具有多种用途，是一种宝贵的资源。韩树民等[18]的试验研究表明利用葡萄酿酒后废渣作原料，生产具有较高生物活性和多肥效的有机复混肥，其具有有机质含量高，N、P、K养分全面均衡，可活化土壤P、K，促进养分分解和吸收，肥效长、增强地力等特点。

葡萄酒糟可以提取高级脂肪醇作为新的食品添加剂，它具有强身健体、提高反应灵敏性和应急能力、降低胆固醇、血脂，提高机体新陈代谢等功能[19]。也可以提取葡萄红色素，这是一种无毒、无害、色泽鲜艳的天然色素，可应用于酸性食品和饮料中[20]。还可以榨取葡萄籽油，葡萄籽油含有大量的不饱和脂肪酸，还含有维生素P、E等，有明显的保健和医疗效果，是一种贵重的油料资源，有很高的综合利用价值[21]。葡萄酒糟除了以上利用外，还可以用来生产沼气。为了使葡萄的主副产物产业链相互衔接，循环利用，将葡萄酿酒的副产物酒糟设计用作生产沼气的原料，增设沼气生产环节。产生的沼气可以为葡萄酒的加工提供能源，可大大减少能源的利用，同时沼气生产中产生的沼液为葡萄种植提供沼液肥料、减少化肥农药的施用，实现了良性循环。葡萄种植的主副产物产业链密切联系，共同形成了一个有机整体。

2.3 “观光—休闲—科普—示范”产业链

目前的葡萄种植仅有零星的采摘，主副产业链形成后，还可以派生出观光旅游、休闲农业以及科普教育与示范产业。郊区观光旅游是城市居民周末放松的一种理想方式，葡萄主副产业链形成后，将为居民提供一种新的旅游观光形式。居民可根据个人的喜好有选择的进行部分或全部环节进行游览，可以欣赏环境优美的葡萄种植、先进的节水灌溉，参观食用菌的生产、葡萄的酿造技术与工艺等。

随着城市化水平的不断提高，从事农业生产的人越来越少。生活在城市里的人就产生了一种体验农业生产的愿望与兴趣，休闲农业应运而生。休闲农业是指利用田园景观、自然生态及环境资源，结合农林牧渔生产、农业经营活动、农村吻合及农家生活开展的供人们休闲娱乐、体验“三农”生活的新型经营活动[22]。葡萄主副产业链形成后，居民休闲体验式的内容就更加丰富了，由原来的简单采摘变为葡萄产业链的各个环节，大大丰富了人们的精神文化生活。

同时，为了促进循环农业的大力发展，循环农业的科普活动也成为当前人们认识和了解循环农业的重要途径。循环农业发展典型案例的参观考察，是科普活动的理想方式，对增加感性认识具有重要意义，示范推广效果也将随之产生。

3 葡萄产业循环农业发展模式的应用前景

3.1 葡萄种植副产物产业链的应用前景

食用菌是一种味美可口、营养丰富、防病抗癌的营养保健食品，备受人们的青睐[23]，具有较大的市场需求。同时，目前食用菌产业发展已经非常成熟，其技术工艺简单，投资成本较低。食用菌栽培后的菌糠生产有机肥，对减少化肥的使用及所导致的农业面源污染、改善土壤结构、提高土壤有机质含量具有重要的现实意义。因此，葡萄副产物产业链的发展能有效改善生态环境、落实生态功能定位、提升产业结构、使资源高效循环利用，是葡萄种植区发展循环农业当前适宜推广的重要模式。

3.2 葡萄种植主产物产业链的应用前景

葡萄酒是世界通畅性饮料酒，其文化历史源远流长，由于葡萄酒是全汁发酵，酒精含量低，营养价值高，是当今世界除啤酒外人类饮用最多的饮料酒，葡萄酒代替白酒已是一种潮流，市场前景看好[24]。更重要的是，优质葡萄酒生产是一种高端产业，又是环境友好型的持续发展模式，发展葡萄种植主产物产业链，与北京产业发展高端化的要求相吻合，符合生态涵养发展区的功能定位要求，将得到相关政策的支持，具有广阔的发展前景。

3.3 休闲观光科普示范产业链的应用前景

休闲农业是当前绿色旅游的新热点，休闲农业有着前所未有的发展机遇：一是人们收入水平的提高，增加了人们对休闲旅游的需求；二是国家关于假日和休假的规定，为发展休闲农业提供了时间上的保障；三是高度紧张的工作生活使人们产生了渴望返朴归真、崇尚自然的心态。因此，体验式的休闲农业发展前景广阔。同时，葡萄种植区与中小学、大中专院校、科研院所进行合作，建立相关的实验基地、实习场所、科普基地等，将实现教学中的理论与实践相结合、科研面向生产应用，对推动科普教育、循环农业的示范与推广具有重要意义。

[1] 唐华俊.我国循环农业发展模式与战略对策[J].中国农业科技导报，2008，10（1）：6-11.

[2] 张大东.浙江省循环农业发展模式研究[J].中国农业资源与区划，2007，28（6）：75-79.

[3] 蔡立湘，彭新德，纪雄辉，等.南方丘陵区循环农业发展问题的探讨[J].湖南农业科学，2010，（2）：147-151.

[4] 赵永祥，郭淑敏.以产业为支撑构筑都市型循环农业新模式[J].中国生态农业学报，2008，16（4）：971-975.

[5] 李 胜，梁淑敏，路 明.北京蟹岛都市型循环农业模式研究[J].中国科技成果，2009，10（6）：38-42.

[6] 文承志，刘 洋，文正华，等.桃源县循环农业示范模式及发展对策[J].湖南农业科学，2010，（4）：151-154.

[7] 郭造强，鲍宁智，崔俊辉，等.河北循环农业建设的实践与探讨[J].中国农业资源与区划，2007，28（6）：58-64.

[8] 李丽霞，张汝安，聂 岩.山东省循环农业发展现状及生态补偿机制探讨[J].湖南农业科学，2010，（9）：157-159.

[9] 熊瑞权，黄松德，林伟君.应用信息技术推动循环农业发展[J].广东农业科学，2009，（9）：279-280，283.

[10]李建军.北京市延庆县葡萄产业优势及发展对策 [J].北京农业，2009，（30）：50-56.

[11]石雪晖，杨国顺，熊兴耀，等.湖南省刺葡萄种质资源的研究与利用[J].湖南农业科学，2010，（10）：1-4.

[12]郭正兵，戴金平，赵 静，等.不同架式栽培对3个葡萄品种生长发育的影响[J].江西农业学报，2009，21（6）：61-63.

[13]Sanchez A，Ysunza F，Beltran-Garcia MJ，et a1.Biodegradation of viticulturewastes by Pleurotus：A source ofmicrobial and human food and its potential use in animal feeding[J].JAgric Food Chemistry，2002，50（9）：2537-2542.

[14]陈振钦，朱福荣，倪国强.葡萄施用沼液试验总结[J].中外葡萄与葡萄酒，2009，（7）：51，53.

[15]王引权，Frank S，张仁陟，等.葡萄枝条堆肥化过程中的生物化学变化和物质转化特征[J].果树学报，2005，22（2）：115-120.

[16] 张红伟.葡萄枝栽培香菇试验[J].食用菌，2001，23（1）：16.

[17]邹丹蓉，陈 珏，许梅玲，等.葡萄枝屑栽培杏鲍菇试验初探[J].上海农业科技，2009，（1）：126.

[18]韩树民，王久亮.利用葡萄酒糟生产有机复混肥研究[J].中国生态农业学报，2003，11（2）：81-83.

[19]梁宗余.从葡萄酒糟中提取高级脂肪醇的研究 [J].农产品加工，2008，（6）：78-80.

[20]刘树文，何 玲，洪 锋，等.葡萄红色素稳定性的研究[J].中国食品学报，2005，5（4）：115-118.

[21]王敬勉，廖德胜，张永洪.葡萄籽油的营养与食疗价值研究[J].营养学报，1996，2（18）：221-223.

[22]肖君泽.发展休闲农业开发和拓展农业功能[J].农业现代化研究，2009，30（4）：453-456.

[23]胡清秀.优质食（药）用菌生产实用技术手册[M].北京：中国农业科学技术出版社，2005.

[24]杨和财，李全新，张振文.葡萄酒生态产业链的研究[J].中国人口资源与环境，2008，18（4）：158-162.