种养结合循环农业发展路径探析

张献新，庞爱军，张石蕊

（1. 湖南农业大学，湖南 长沙 410128；2. 湖南省农业科学院，湖南 长沙 410125）

种养结合循环农业发展路径探析

张献新1,2，庞爱军2，张石蕊1

（1. 湖南农业大学，湖南 长沙 410128；2. 湖南省农业科学院，湖南 长沙 410125）

种养结合循环农业改变了传统农业生产方式，为农业的可持续发展提供了方向。结合循环农业经济的概念及特征，探讨了种养结合协调发展的意义，从生猪、奶业、家禽、渔业4个专业维度提出种养结合的技术模式和路径，分析了当前种养结合循环农业发展面临的问题，并提出了加强种养结合循环农业的宣传和投入，加大种养结合循环农业研究力度、加强种养结合产业园区建设等发展建议。

循环农业； 种养结合；可持续发展；路径创新

我国农业农村经济在历年中央一号文件的指引下迅速发展，粮食产量实现连年增长，畜牧、水产行业稳步发展，农产品市场供给充足、价格曲线维持平稳，在产量提升的同时质量得到不断优化，对稳定社会发挥了重要作用。经济发展步入新常态的轨道后，内外部环境的不断变化对农业的发展产生了负面影响，尤其是农业资源条件的限制增加，生态环境的破坏日趋严重，群众反映突出的农业废弃物“三乱”等问题，正成为农业增长方式由传统粗放向现代高效转变的阻碍，因此加大环境治理力度，创新农业资源循环利用模式，科学选择种养结合路径，有利农业、农村持续健康发展。

1 循环农业经济的概念及特征

1.1 循环农业经济的概念

“循环经济”由美国经济学家K·波尔丁于上世纪60年代提出[1]，是一种生态经济运行模式，要求在社会经济活动中以生态学的原理作指导，依照物质循环和能量流动两大自然生态系统的基本规律发展经济[2]，其目标是资源高效循环利用，推行“减量化、再利用、再循环”的发展原则，减少“三废”排放，降低生态环境被污染、破坏的风险，保证经济、社会与环境和谐健康发展。循环农业经济从循环经济理论延伸而来[3]，是应用循环经济理论来指导农业领域的发展[4]，通过采用先进科学技术成果和现代管理方法改进农业生产模式，强调以3R原则推动农业资源的合理利用，以可持续发展理念为宗旨组织农业生产，促进农村经济、农业资源和农村生态环境的有机融合，从而形成良性循环，是传统农业观更高层次的体现（图1）。

1.2 循环农业经济的主要特征

循环农业经济区别于传统农业经济发展模式的最大特征是物质循环利用，传统农业生产活动中农业资源利用是单向线性的，农业资源转化为农产品后残余部分直接废弃，没有建立循环机制。循环农业则是在传统农业资源利用的基础上要求源头减量排放，以资源利用最大化原则将废弃物变为可利用的再生资源；循环农业注重改善农业生产环境，保护农田生物多样性，并将此视为农业可持续发展的基础；循环农业提倡以“五大发展理念”开创农业产业化新路径；循环农业鼓励应用创新科技成果优化农业系统结构、改进农业生产技术，多用生物技术防控病害，增施有机肥平衡地力；通过废弃物资源化利用措施及要素耦合方式延长产业链，形成协同、平衡发展的农业生态产业体系[5]；坚持以“资源节约、环境友好”的可持续发展理念建设美丽乡村，促进农业资源的合理开发，从而使生态环境得到有效保护。

图1 循环经济运行模式

2 种养结合协调发展的意义

2.1 种植业和养殖业的相互作用机制

种养结合是种植业和养殖业联系密切的生态循环农业模式[6]，作为第一性生产的种植业能为养殖业提供牧草、饲粮等基础物质，实现物质和能量由植物转换传递到动物，同时消纳养殖业废弃物。养殖业是第二性生产，除了满足人们对肉、蛋、奶等的物质要求，产生的粪污还能为种植业提供养分充足的有机肥源，养殖业依赖并受制于种植业，二者相互依存，关系紧密。农作物生产系统中副产物秸秆是来源丰富的生物资源[7]，富含粗蛋白、粗脂肪及纤维素等有机质，还能提供多种动植物需要的氮、磷、钾、钙等常量元素及铜、铁、锌等微量元素。1 t干秸秆的肥力与50～60 kg化肥相当，秸秆还田后，土壤中的微生物会将其分解，释放氮、磷、钾等营养物质，平衡土壤有机质从而改良土壤；秸秆直接作为饲料资源应用适口性差，难以消化吸收，营养价值偏低，按动物营养标准添加合适的其他营养物质混合后，可充分利用其营养价值，经科学加工后的秸秆作为饲料可替代约0.25 t粮食。养殖过程产生的粪污是农业面源污染的主要因素[8]，有机质浓度高，富含氮、磷、钾等多种养分，制作成有机肥料不仅能避免污染环境，还可提高耕地的有机质含量，在微生物的作用下使土壤结构改良，地力提升，从而减少种植作物的化肥用量。

2.2 发展种养结合循环农业的意义

统计显示，2016年全国耕地面积1/10以上的地块被不同程度的污染[9]。缘由是农业生产者片面追求高产，化肥的过度使用，畜禽养殖场粪污处理简单化、形式化，导致农业耕地污染日趋严重，粮食满仓后绿水青山不再。现实农业生产经营中往往存在“养殖的企业不种地，种地的农场不养殖”的结构性缺陷。一方面规模化畜禽养殖场粪污处理成为沉重的负担甚至无端废弃，不可避免的造成对生态环境的污染和破坏；另一方面种植企业又苦于有机肥源的欠缺而简单的施用化肥，导致资源浪费和环境污染的双重困境。要使畜禽粪便污染、耕地污染、化肥过度使用问题得到根本解决，就必须科学制定切实有效的管理措施，并坚决落实“发展种养结合循环农业”政策。发展种养结合循环农业，各生产要素合理搭配、互利共存，使得农业生态系统自我修复、自我调节的能力不断提升，夯实农业生产稳定持续发展基础，既能保护农业生态环境又可推动农业循环经济发展，从而使农业增产、农民增收，农村人居环境得到改善，成为美丽乡村，意义深远。

3 种养结合循环农业的技术模式

我国养殖业长期以家庭散养为主，其生产能力和风味品质难以满足市场日益增长的需要，生猪养殖的规模化变动趋势表明[10]，规模化养殖场数量及规模急剧扩张，散养户正逐步退出，但生产者对环保问题的忽视和生产水平的限制，造成养殖业面临集中度偏低，业态相对单一，种养结合不紧密、农业资源循环利用差的局面。伴随经济的发展和环保意识的觉醒，各地区依据当地气候的特性，开始探索出不同的种养结合循环农业模式。北方地区的“四位一体”有机模式是用大棚饲养家畜，粪污流入沼气池产生沼气作为生活能源，沼液为种植业提供有机肥源；南方地区则实施沼气、厕所和猪舍“三结合”工程；西北地区根据干旱少雨的气候特点，因势利导开发了牧、沼、粮、草、果五配套的生态模式[11]。具体的种养结合循环农业技术模式主要有以下几种：

3.1 以大规模生猪饲养为产业核心的“猪—沼—果＋茶＋粮＋蔬菜”模式

该模式的主导产业是生猪养殖，要求考虑每亩土地可承载消纳粪污的能力并配套相应的种植用地以实现“畜地平衡”[12]。通常具有集约化、规模化程度高，粪污排放均衡、量大且浓度高的特点，首先需要在饲料配制方案上，采取“低蛋白日粮”均衡氨基酸技术，降低粗蛋白的水平从而减少氮的排放，同时添加植酸酶，减少磷酸氢钙等的用量，从而减少磷的排放，使得以除磷降氮为核心的污水处理减轻了源头压力，继而通过微生物发酵产生沼气作为能源，沼液、沼渣用来灌溉粮茶、果蔬。不具备配套用地的养殖场，则需采取“发酵床养殖技术”或“异位发酵床技术”处理粪污制作成有机肥变废为宝。这种模式下物质及能量流动形成良性循环，资源充分循环利用，是一种典型的规模生态种养结合模式。

3.2 以草食动物为支柱的“牧草—作物—奶牛”种养模式

在土地资源丰富，利于牧草生长的地区，以乳制品生产企业为龙头，建立了奶牛养殖为主体的“牧草饲料—作物杂粮—奶牛”种养模式，牧区针对“减牧还草”政策的要求，遵循植被分布的自然规律，运用科学的草地生态管理技术，根据奶牛的饲养规模和营养标准，配套相应的耕地种植牧草、饲料玉米满足奶牛对新鲜及青贮牧草的需要，奶牛排放的粪便经沼气发酵等无害化技术处理后，被制成替代化肥的有机肥应用到牧草、玉米等的生产中，一方面避免对土壤和环境造成的污染，另一方面则可保证鲜奶达到绿色食品标准要求，使草地和牧业相得益彰可持续发展。

3.3 以家禽鸡、鸭、鹅饲养为主的小型生态家庭农场种养结合模式

产品的绿色、天然、优质是该模式的最大特色。其中以林下放养“走地鸡”为普遍代表，在茶园、果园、甘蔗林中搭建栖息圈舍，选择优良的土鸡品种，鸡苗育雏后以放养为主，辅以适量配合饲料，让其回归自然，自由畅快采食林下的昆虫、籽实等天然食物，空气新鲜的自然环境有利鸡群健康生长发育，排出的鸡粪为果木生长提供充足养料。“稻鸭共作技术”则构建了相依共生的复合体系，把雏鸭放养在不喷农药、不施化肥的稻田中，杂食性强的雏鸭食欲旺盛，影响禾苗生长的杂草和害虫是雏鸭的理想食源，在这样的环境中能获得更快的生长速度；鸭群在田间不停的活动并排放养料丰足的粪便，类似于中耕浑水效应反复刺激水稻生长，安全无公害的大米和风味独特的鸭肉由此“一举两得”。鹅是食草性家禽，素有“青草换肥鹅”的美誉，在禽类中具有吸收牧草营养的独特优势，能像草食动物一样将青草有效转化为营养物质，特别是对纤维素消化率高达40%以上[13]。利用林地间隙种草养鹅形成的“草—菇—鹅”种养结合模式，其投资少、见效快、收益高成为农民致富途径之一。

3.4 以水产养殖结合种植的生态渔业模式

该模式采用现代生物工程技术依照自然生态规律组织生产，维持生产区域内生态系统的自平衡，避免水质污染，充分利用有限的土地资源，确保土地资源、水生生物、水资源的动态平衡可持续利用，主要形成了稻鱼、稻虾共生模式和桑基鱼塘模式。稻田种养结合模式在节肥、减药、改善水体等方面生态环境效应明显，调查显示，与常规水稻种植模式相比，稻鱼模式的化肥用量减少15.21%，农药用量减少40.17%[14]，成为水稻产区农业生态环境改善的有效模式。“稻鱼共生”模式还被赋予了文化内涵[15]，成为全球农业文化遗产之一。桑基鱼塘模式是在珠三角地区，人们根据区域内水资源丰富而土地资源相对不足的特性，创造性的挖深鱼塘，扩大塘基面积并围绕其四周栽植桑树，再在塘内投放鱼苗的高效人工生态系统[16]，能促使种桑、养蚕、养鱼相关产业共同发展。

不论何种种养结合模式都遵循物质能量循环的基本规律，实施废弃物就地消纳、综合利用循环发展策略，以取得明显的社会、生态和经济效益为宗旨。

4 种养结合循环农业面临的问题与对策建议

4.1 种养结合循环农业面临的问题

首先是种养结合布局的结构性矛盾。由于专业分工程度和环保意识淡薄的制约，受土地资源和资金短缺等因素限制，种养殖业往往片面追求规模化，忽视种植与养殖的相互促进作用，结构相对单一，调查数据显示，目前以单一养殖业或单一种植业为业态的农业园区占全国农业园区的70%以上，缺乏种养衔接的系统性规划设计，一方面养殖基地没有考虑或不具备条件配套相应的种植基地，导致可供种植业利用的粪污资源大量堆积，反而变成了重大污染源，另一方面种植业所需的有机肥因来源不足、渠道不畅、运输不便、有机肥补贴缺失等因素影响了废弃物再循环利用。其次是种养业废弃物循环利用利益链条不完整，缺乏有效的运营和激励机制，比如沼气发电并网难、有机肥推广滞后等现状导致粪污资源化利用的内生动力不足，种养业废弃物综合利用增加的投入不能在循环利用利益链条中获得充分补偿，产品商业化程度不高收益有限，加之原有废弃物处理模式的惯性思维，使种养从业者参与积极性不高。第三是种养业废弃物实际利用率低，资料显示，我国每年仍有1.8亿t秸秆尚待开发利用，规模化养殖场已开展粪污资源化利用的比例仅分别为35%。

4.2 发展种养结合循环农业的对策建议

4.2.1加强循环农业的宣传、基础设施建设、教育与财力投入加强政策宣传，提高广大农民和种养业从业者对循环农业的认识，强化其环境意识，转变传统经营理念，营造良好的发展种养结合循环农业的社会环境；加强农业基础设施建设，加大农业环境管理力度，提供良好的外部环境；加强教育培训，普及种养结合循环农业技术知识，培植种养结合循环农业发展的内部根基；加大财政投入力度，构建财政长效支持机制，发挥财政资金导向作用，针对不同利益主体的诉求，采取以奖代补、贷款担保等政策手段鼓励引导从业者投资兴建改造相关设施，大力发展种养结合循环农业。

4.2.2建立技术支撑体系，加大科技投入，探索商业化路径加大种养结合循环农业研究力度，有效整合农业科技资源并协同创新，建立种养结合循环农业技术支撑体系，制定相关模式的技术标准，使其有章可循、有规可依；将先进的科学技术（如新型饲料、生物肥料、生物基料）和科学的经济管理应用到种养结合循环农业中，提高其生产水平；积极探索种养结合循环利用的商业化路径，推动信息技术融入到生产过程管理、产品流通环节，增加其经济效益。

4.2.3加强种养结合产业园区建设以农户家庭经营为主体的传统种养模式不能适应日趋从严的环保要求，同时还存在组织管理弱化、新技术推广难、产品提质增效慢等诸多弊端，在禁养、限养环保新政下，应关停并转以小农户为主体的庭院种养模式，重点发展经营主体遵循循环农业发展的理念和基本原则，空间布局上保持种养产业园区适度远离居民区，产业规模设计方面考虑因地制宜、种养平衡原则，产品符合市场需求且前景广阔的种养结合产业园。

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Research on Development Path of Combination of Planting and Breeding in the Background of Circular Agriculture Economy

ZHANG Xian-Xin1,2，PANG Ai-jun2，ZHANG Shi-rui1
（1. Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, PRC）

Combination of planting and breeding has changed the traditional agricultural production way, which provides a direction for the sustainable development of agriculture. Based on the concept and characteristics of circular agricultural economy, the significance of the development of planting and breeding were discussed. The technical modes and paths of planting and breeding from four professional dimensions of pig, dairy, poultry and fishery were put forward, and the problems in the development of the current breeding and recycling agriculture were analyzed. The paper puts forward the promotion and input of strengthening the planting and breeding, increasing the research intensity of the planting and breeding, strengthening the development of planting and breeding, and the construction of industrial parks.

circular agriculture; combination of planting and breeding; sustainable development; innovation of path

S-1

A

1006-060X（2017）10-0091-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.010.026

2017-08-22

湖南省农业科学院科技创新项目（2017JC79)

张献新（1973-），男，湖南韶山市人，经济师，主要从事农业科技推广工作。

张石蕊

（责任编辑：肖彦资）