都市型郊区循环农业发展模式探讨——以上海市崇明区菜蚓鳝立体种养模式为例

李双喜，吕卫光*，郑宪清，张翰林，张娟琴，陶晓斌，张惠兰

（1上海市农业科学院生态环境保护研究所，农业部上海农业环境与耕地保育科学观测实验站，上海市设施园艺技术重点实验室，上海市农业环境保护监测站，上海 201403；2上海蓝汇农业生态科技有限公司，上海 202152）

都市型郊区循环农业发展模式探讨
——以上海市崇明区菜蚓鳝立体种养模式为例

李双喜1，吕卫光1*，郑宪清1，张翰林1，张娟琴1，陶晓斌2，张惠兰2

（1上海市农业科学院生态环境保护研究所，农业部上海农业环境与耕地保育科学观测实验站，上海市设施园艺技术重点实验室，上海市农业环境保护监测站，上海 201403；2上海蓝汇农业生态科技有限公司，上海 202152）

通过阐述上海发展都市型郊区循环农业的必要性，结合崇明国际生态岛建设需求，系统分析了上海崇明区在农业发展模式上的创新升级新模式——“菜蚓鳝”立体种养模式，介绍了该模式的原理与循环路径特点，解析了菜蚓鳝立体模式的经济、生态和社会效益，最后提出了都市型郊区发展立体种养循环农业模式的对策与措施。

都市型郊区；循环农业；生态农业模式；菜蚓鳝立体种养

“十三五”时期是全面建成小康社会决胜阶段，而“农业是全面建成小康社会和实现现代化的基础，必须加快转变农业发展方式”，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化道路已经成为国家“十三五”规划的重要任务［1-3］。近年来，我国农业资源与环境两道“紧箍咒”越绷越紧，耕地数量减少、质量下降、农业面源污染加重等问题凸显，农业生态环境成为突出短板。发展循环农业模式，开展农业资源高效利用与清洁生产是实现农业可持续发展和现代农业建设的基础。为此，中国各地均开展并摸索出了不同的循环农业发展模式［4-11］。

对于国际性大都市而言，传统的农业在城市的地位和社会发展过程中所扮演的角色发生了改变，由原来的以生产为主的城郊型农业向体现生产、生态、生活为主的都市型农业转变，农业更多是发挥其不同的功能性［12-14］。如北京、南京、深圳、武汉等在发展都市型郊区循环农业方面取得了一定的进展，北京发展出都市农业复合模式、南京提出了休闲观光农业模式等［12，15］，这些都市型循环农业模式取得了很好的社会、经济以及生态效益。

与其他区域的农业相比，国际大都市上海的郊区农业具有独特的区位优势和科技优势，农业发展的主要任务和方向是结合上海城市发展与市民需求，依托自身的资源区位优势，承载不同的功能需求，进而寻求促进农村和农业发展的新模式和途径。截至2015年末，上海全年生产总值24 964.99亿元（人民币，下同），尽管农业总产值仅占全市GDP的0.6%［16］，但从循环经济角度出发，都市型生态农业建设仍然不容忽视。发展上海都市型郊区循环农业应该“转换”思路，实施“循环经济”战略，是提高上海土地产出力和社会综合价值的重要战略选择［17］。运用循环经济理念，改变传统农业生产模式，已经成为上海郊区农业发展的必然选择，同时也成为实现农民增收，郊区农业生态综合效益提升的极为有效的手段。笔者团队自2008年开始都市型郊区循环农业新模式的探索，在上海市崇明区三星镇开展了“菜蚓鳝立体循环种养模式”的研究与实践，取得一定的经验，现将其进行系统的总结与分析，以此为加快发展都市型郊区现代循环农业提供示范和借鉴。

1 崇明区发展种养循环农业的有利条件

1.1 区位资源优势

崇明区由崇明、长兴、横沙等三岛组成，三岛陆域总面积1 411 km2。崇明岛位于西太平洋沿岸中国海岸线的中点地区，地理位置在东经 121°09′30″至 121°54′00″，北纬 31°27′00″至 31°51′15″，地处中国最大河流长江入海口，是世界最大的河口冲积岛。崇明岛面积12.67万hm2，崇明岛土壤有水稻土、潮土、盐土三大类型，农业耕地面积5.05万hm2。崇明地处北亚热带，具有显著的季风气候特征。崇明岛年平均气温15.3℃，降水量1 003.7 mm，全年无霜期229 d，生态环境优良［18-19］。近年来，随着崇明生态岛建设的开展，崇明当地的绿色农产品（玉米、花菜、芋艿等）越来越受到市民的青睐，崇明已经成为上海市民重要的“后花园”和“菜园子”。因此，良好的气候和丰富的水土资源等区位优势为生态农业、绿色种养循环农业发展创造了有利条件。

1.2 技术优势

种养循环农业模式具有联结与转换的多级性、多样性、互动性、共生性等特点［20］。上海市农业科学院经过50余年的建设，现已发展成为一个学科较齐全、设备先进、学术水平较高、成果转化能力较强、为上海和全国农业发展提供强有力支撑的地方综合性农业科研机构。上海市农业科学院在上海各个郊区的农业科学技术传播和推广应用上发挥着重要的作用。经过多年的攻关研究，笔者团队在生态立体种养模式中的黄鳝养殖、蚯蚓生物耕作、农业资源综合利用等“瓶颈”技术问题上取得重大突破。针对传统农业生产模式单一，单位面积土地利用率和比较效益低下的问题，创造发明了“一种农田黄鳝养殖方法”（专利号ZL201010114128.2）和“农田蚯蚓养殖与生物耕作方法”（专利号ZL200910199287.4），通过农田改造与转换技术的实施，为蚯蚓和黄鳝提供了近似野生的生境条件；黄鳝种苗繁育及养殖技术创建了仿野生条件下黄鳝养殖方法；通过田间蔬菜绿色施肥与病虫害立体防控技术，保障了绿色农产品的品质与质量。这些专利技术已经在崇明区开展了一定规模面积的示范与应用，成为崇明区现代循环农业的一大亮点。

1.3 政策优势

崇明是上海的重要生态屏障，是上海未来重点发展的区域。2016年，崇明撤县设区。崇明世界级生态岛发展“十三五规划”中提到要把崇明岛建设成为长三角城市群和长江经济带生态环境大保护的标杆和典范，具备生态环境和谐优美，资源集约节约利用、经济社会协调可持续发展的综合性特点的世界级生态岛［21］。近年来，上海市及崇明区出台了多项农业科技惠民政策，大力扶持和支持立体生态种养模式的示范与推广，以期实现农业结构升级，拓展产业规模，延伸产业链，实现农业的可持续发展。尤其是崇明生态农业科创中心的成立，也为带动传统农业的升级与转型，增强农业服务市民生态休闲、观光体验的多元效益，实现一产三产联动带来了多重利好。

2 菜蚓鳝立体种养模式的原理与循环路径

菜蚓鳝立体种养模式采用生态学的边缘效应原理，利用循环经济的“3R”原则，以蚯蚓养殖作为纽带，利用食物链与农田空间生态位，将农田划分为3个子系统（垄作特色蔬菜种植、土壤蚯蚓养殖喂鳝与排水沟域黄鳝养殖）并有机地联系起来，形成高效良性循环的可持续农业发展模式，建立农田增产增值的生态链生产流程，实现农药化肥的减施增效，颠覆了传统的菜田单一种植模式，增加了农田生产力，其循环路线见图1。

图1 菜蚓鳝立体种养循环模式图Fig.1 Stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel

菜蚓鳝立体种养模式的循环路径为：通过合理运用自然界的物质转化循环原理，巧用蔬菜与畜禽废弃物资源，将蔬菜与畜禽废弃物回田进行土壤蚯蚓饲喂，利用蚯蚓饲喂黄鳝和进行生物耕作，大幅减少了农田机械耕作方式，解决了农业废弃物利用难题，补充了土壤养分，农田物质内循环作用与“自净”功能得到加强。蔬菜生产中采用生物有机肥来替代常规化肥，为蔬菜和水产品生长提供相对良好的生长环境，可从源头上控制菜田面源污染。菜田引入蚯蚓作为黄鳝饵料，减少传统养殖饲料质量良莠不齐现象，蚯蚓活动可以防治田间化感作用和防控土传病害的发生，蚓粪和鳝粪还田也是一种优质有机肥补充，既保护了蔬菜的生长，又实现了“菜蚓鳝”的生态平衡。

3 菜蚓鳝立体种养模式应用效果

3.1 经济效益分析

如表1所示，从第一年开始，与传统模式相比，菜蚓鳝模式主要投入包括蚯蚓种苗、黄鳝种苗、有机肥、农药、人工费以及其他费用，每667 m2较传统模式增加投入3 700元，同时玉米和蔬菜产量有所下降，造成第一年每667 m2净收益为-3970元；第二年开始每667 m2净收益为1 300元，已经大于传统栽培模式，第三年菜蚓鳝立体种养生态系统进入较为稳定的时期，蚯蚓粪肥以及鳝粪还田等措施使得土壤状况改善，蔬菜品质提升，每667 m2的投入减少而产出增加，每667 m2收益达到5 000元，远远大于传统模式，单位农田的比较效益显著提高。第四年和第五年每667 m2菜田净收益为5 970元和6 090元，达到了传统模式的7—8倍。崇明区有5.05万hm2农田，以每年推广200 hm2为例，第三年起每年直接增加收益1 500万元，菜蚓鳝立体模式由于少施用或不施用化学农药和肥料，农产品更符合市民对健康绿色食品的需求，因此具有广阔的市场前景。

3.2 生态效益分析

如表2所示，以实施5年后为例，由于蚯蚓的活动、有机肥的施用以及蔬菜茎秆等废弃物的全量还田，菜蚓鳝模式较常规模式减少肥料用量57.2%，施用农药次数减少50%，土壤pH下降0.4，土壤速效氮、速效磷、速效钾等养分得到大幅提升，分别较常规模式提升76.16%、82.05%以及12.5%。土壤容重及孔隙度也得到了改善，容重较传统模式下降了10.4%；土壤孔隙度明显增加，达到57.73%；有机质含量达到2.34%，比传统模式提升了73.33%。菜蚓鳝模式对于降低农田肥料农药用量，减轻农业面源污染有着显而易见的效果。

表1 菜蚓鳝立体模式与常规栽培模式经济效益对比（连续5年）Table 1 Econom ic benefit com parison between Stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel and traditional cultivation pattern（five consecutive years）

表2 菜蚓鳝立体模式与常规栽培模式生态效益对比（实施5年后）Table 2 Ecological benefit com parison between Stereo cyclingmodel of vegetable-earthworm-eel and traditional cultivation pattern（five years after im p lemented）

3.3 社会效益分析

由于传统农业比较效益低下，从事农业生产的一线人员越来越少，菜蚓鳝立体模式由于可以较大幅度的提升单位农田收益，改善农村就业状况，据估计，菜蚓鳝模式每667 m2可以解决农村剩余劳动力0.2个。如若每年推广200 hm2，即可解决600个农村劳动力的就业问题。菜蚓鳝立体模式的全面实施与推广，可以吸引农户学习新型农业技术与模式，促进农业模式的转型与升级，推动新农村建设，实现建设国际生态岛的目标意义重大。

4 都市型郊区循环农业发展建议

针对当前崇上海及崇明循环农业发展现状和问题，今后促进上海市都市型郊区循环农业发展的建议主要包括：一是加强舆论宣传，形成社会发展立体循环种养的共识和良好氛围。要通过包括新闻报道、科技下乡、技术培训等各种途径普及立体种养技术，提高农民的循环农业思路和意识，做出更多的样板示范基地，做到以点成线，以点带面，从而全面推进立体循环农业的普及和开展。二是大力扶持龙头企业或合作社，树立几个典型，培育循环农业的支撑载体。推广“龙头企业+合作社+农户”模式，消除农户无技术、无资金以及无销路的顾虑，实现技术、产品、销售一体化经营，最大程度的提升农户的积极性和收益，同时探索龙头企业与农户、特色农业产业与循环经济标准化试点区建设的有效模式和良好机制。三是发挥政策的导向作用，制定相关政策鼓励发展循环农业，加快实现农业科技成果的市场化。充分发挥上海生态农业科创中心作用，打造国内外知名的绿色优质特色农副产品生产和供应基地，建设有全国影响力的农业科创示范基地，最终实现生态循环农业的可持续发展［21］。

［1］国务院办公厅.中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要［R/OL］.［2016-03-17］.http：//www.gov.cn/xinwen/2016-03/17/content_5054992.htm.

［2］国务院办公厅.全国农业现代化规划（2016—2020）［R/OL］.［2016-10-20］.http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-10/20/content_5122217.htm.

［3］国务院办公厅.关于落实发展新理念加快农业现代化，实现全面小康目标的若干意见［R/OL］.［2016-01-27］.http：//www.gov.cn/zhengce/2016-01/27/content_5036698.htm.

［4］尹昌斌，周颖，梁仲达.广西百色市“种植-沼气-养殖-灯”生态农业循环模式研究［J］.中国生态农业学报，2008，16（6）：1576-1579.

［5］何华勤，肖知亮，梁义元，等.福建省典型生态农业模式研究［J］.中国生态农业学报，2004，12（2）：164-166.

［6］赵良庆，程克群.安徽循环农业模式与生态功能区的耦合［J］.安徽农业大学学报（社会科学版），2012，21（3）：12-16.

［7］张月灜.河南省生态循环农业发展路径思考：以邓州市为例［J］.商业经济，2016（10）：23-25.

［8］张建中，高佩民.沈阳地区生态循环农业发展现状与策略探讨［J］.宁夏农林科技，2011，52（3）：13-14，27.

［9］张棋，郑水明，叶雪珠，等.浙江省生态循环农业发展实践模式和对策［J］.安徽农业科学，2011，39（8）：4900-4901，4904.

［10］刘常珍.镇江市生态循环农业发展实践与对策建议［J］.生态农业，2012（4）：52-54，59.

［11］罗雪峰，熊伟，杨灿芳，等.重庆三峡库区特色农业循环经济研究：以“猪-沼-橘”生态农业模式为例［J］.中国生态农业学报，2010，18（2）：405-409.

［12］王全辉，刘义诚.中国都市农业发展模式研究和可持续发展建议［J］.中国农学通报，2012，28（32）：166-170.

［13］北京国际城市发展研究院，北京朝阳区发展研究中心.世界城市建设的理论探索［M］.北京：北京科学技术出版社，2010.

［14］胡跃高.中国现代农业建设道路探索［M］.北京：气象出版社，2009.

［15］周颖，尹昌斌，郭淑敏.中国大城市郊区循环农业发展模式探讨：以北京市房山区循环农业发展为例［J］.中国农学通报，23（8）：594-598.

［16］上海统计局.2015年上海市国民经济和社会发展统计公报［R/OL］.［2016-10-20］.http：//www.stats-sh.gov.cn/sjfb/201602/287258.html.

［17］陈国权.在希望的田野上：上海农业新作用［J］.上海综合经济，2003（1）：64-65.

［18］上海市地方志办公室.崇明县志［G/OL］.http：//www.shtong.gov.cn/newsite/node2/node4/node2250/node4426/node16046/index.html.

［19］崇明县统计局.2015年崇明县国民经济和社会发展统计公报［R/OL］.［2016-06-16］.http：//cmtj.shcm.gov.cn/new_cmtjj_tjsj_tjnj/List/index.htm.

［20］张伟东，王雪峰.几种典型生态农业模式的优点及实现途径［J］.中国生态农业学报，2007，15（6）：179-181.

［21］上海市发展改革委员会.崇明世界级生态岛发展“十三五”规划［R/OL］.［2016-12-31］.http：//www.shanghai.gov.cn/nw2/nw2314/nw2315/nw4411/u21aw1187546.html.

Circular agriculture developmentmodels in the suburbs ofmetropolis—Case study of stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel

LIShuang-Xi1，LYUWei-Guang1*，ZHENG Xian-Qing1，ZHANG Han-Lin1，ZHANG Juan-Qin1，TAO Xiao-Bin2，ZHANG Hui-Lan2
（1Institute of Eco-Environment and Plant Protection，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai Scientific Observation and Experimental Station for Agricultural Environment and Land Conservation，Ministry of Agriculture，Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology，Shanghai Environmental Protection Monitoring Station of Agriculture，Shanghai201403，China；2Shanghai Lanhui Agricultural and Ecological Technology Ltd.，Shanghai202152，China）

This paper discussed the necessity to develop circular agriculture in the suburbs ofmetropolis in Shanghai.With the construction demand of Chongming international ecological island，the successful and innovative agriculture development pattern—“Stereo cycling model of vegetable-earthworm-eel”was discussed，including its principle，circular path character，the economic，social and ecological benefits.Further strategies for promoting stereoscopic agriculture farming cyclemodel in suburbs ofmetropoliswere therefore recommended.

Urban suburbs；Circular agriculture；Ecological agricultural pattern；Stereo cyclingmodel of vegetable-earthworm-eel

2017-01-16

上海市科委重点攻关项目（16391901500）；上海市科技兴农推广项目（沪农科推字（2015）第2-2号）；国家科技支撑计划项目（2010BAK69B18）；上海市农口青年成长项目［沪农青字（2014）第1-25号］

李双喜（1986—），男，硕士，助理研究员，主要从事生态立体循环农业、设施农田土壤障碍研究与防治工作。E-mail：lsx1986＠126.com

*通信作者

S966.4；F323.22

A

1000-3924（2017）06-023-05

张睿）