生态文明是党中央的一项重大战略部署,它是人口、资源、环境的协调发展,是生产、生活与生态的高度统一。
作为生态文明的重要组成部分,农业生态文明建设应该跳出简单的末端环境治理修复的被动思路,立足“三农”全局,以农业污染物的源头控制和再利用为枢纽,转变传统农业生产与农村生活方式,实行主动的生态文明源头建设。
一. 农业污染是农业生态文明建设的难点。
农业污染源头在于农产品废弃物和农业生产过程。
1.人畜粪便、秸秆等农业废弃物,严重污染土壤、水体和大气。
根据常年人口500万、生猪存栏230万头推算,孝感市每年产生人畜粪便、尿液、冲洗水约2740万吨。由于认识、技术等原因,污染物大部分露天堆放、简易贮存、暗排河流等,没有经过有效处理,导致规模化养殖场周边区域,人不能住、水不能喝、田不能种、鱼不能养。
水体污染。有机物COD长期集中排放,水浑浊、色变黄、味恶臭,同时氮磷元素使水体“富营养化”,水生生物特别是藻类大量繁殖,形成片片“水花”,消耗水体溶解氧(DO)。
农田污染。集中过度向农田排放,土壤肥力 “富营养化”,不利于农作物生长。
重金属污染。饲料添加剂含有铜、锌、砷、镍、铬等重金属,畜禽粪便聚集浓缩后排入土壤,造成重金属污染。
传播疾病。畜禽粪便通常含有大量的病原微生物,如黄曲霉菌、沙门氏菌、志贺氏菌等,以及血吸虫、旋毛囊虫等寄生虫。目前已有200种“人畜共患传染病”,其中,严重的有89种,可由猪传染的约25种。
孝感市农作物秸秆常年资源总量280万吨左右。利用方式主要有工业原料、饲料、肥料、基料、能源化利用等。但是也存在不少露天焚烧、散落村庄的现象:露天燃烧污染空气,在特点季节集中排放会形成雾霾,影响人体健康,妨碍交通;散落村庄的秸秆破坏村容村貌;烧掉了来源于农田、同时农田又急需有机质、氮、磷等物质,伤害了农田土壤肥力。
2.传统农业生产高度依赖化肥和农药,危害农产品质量、地表水与地下水的安全。
根据孝感市统计数据,为了达到防治病虫、增产增收的目的,孝感市每年化肥使用总量超过25万吨、农药使用总量数千吨。使用数量、频率、方式、方法、时间、品种和结构都没有严格依照科学规定进行。
农药和化肥的不合理使用,对水体、土壤、大气、生物及人体健康造成严重危害。化肥利用率平均30%~35%,余下全部流地表、地下水,占水体主要污染物氨氮和硝酸盐总量的51%。长期过量使用铵肥,农田会更加酸化板结,还会造成农产品硝酸盐积累。农药用量增加和残留,影响作物正常生长发育,降低了农产品的质量安全性和食用品质。
3.农田土壤重金属和农膜残留,影响农产品质量安全和农田土壤生产能力。
2014年全市农膜使用量超过4500吨,其中地膜2500吨、使用面积50万亩,主要用于蔬菜、马铃薯和地膜花生等农作物。小于0.008、甚至0.004毫米地膜使用广泛,易老化、贴地面,更容易残留土壤破坏结构,不利于农作物根系生长,甚至被动物误食。
二. 人畜粪便、秸秆等农业废弃物,具有肥料和能源功能,它的资源化利用对消除农业生产和生活污染有显著作用。
人畜粪便和秸秆等农业废弃物,具有数量大、来源广、产量稳定的特点。它的资源化利用,不仅可以解决自身污染问题,还能为农业生产提供有机肥、无机肥,为农村生活提供再生能源,同时抑制其它污染物的产生。
1.每年2740万吨人畜粪污,所含总氮折尿素4.6万吨、总磷折过磷酸钙8.8万吨、全钾折硫酸钾2.6万吨,合计总量16万吨,相当于全市化肥使用量的64%,同时可以抑制农作物病虫60%左右。如果采用厌氧发酵处理,还可以回收11000万?沼气能源,满足36万农户的日常炊事、洗浴用能需要。
2.每年280万吨农作物秸秆,化肥含量折尿素、过磷酸钙、硫酸钾分别为2.2、3.6、3.6万吨。目前这些肥料物质绝大部分浪费,没有返回农业生产。即使直接燃烧,也浪费掉全部有机肥、全部氮、大部分磷,留下少量灰分和钾肥。
3.厌氧发酵是处理人畜粪便污染、发挥肥料和能源功能的最佳方式。
沼气厌氧发酵具有造肥、产气、净化等三大功能,与好氧、耗电等处理方法相比,具有耗能少、能回收能源、占地少、二次污染少等特点,是目前处理人畜粪便的最佳方法。
⑴.造肥功能
除厌氧发酵外,制造有机肥方法包括敞口肥、堆肥、直接使用等。这几种制肥设施构造简单,上透下漏侧渗,氮、磷肥料以气体形式泄漏到空气中,钾以水溶形式渗透到土壤。
沼气发酵造肥效果最好:一是沼气发酵密闭性能好,在全氮和氨态氮等方面显示出较好的保肥效果;二是经过厌氧发酵,沼肥中氮磷钾有效性高;三是与碳酸氢铵、磷肥等配合使用,能大幅度提高氮、磷利用率。
⑵.能源制造功能
一口8?户用沼气池一年生产沼气折标煤210㎏左右,能满足三口之家一年的炊事与洗浴用能需求。
4.户用沼气池的肥效和药效
建一口8m3沼气池,满负荷生产时年产沼气300m3,提供沼渣4m35吨、沼液20吨左右,折466公斤碳酸氢铵、277公斤过磷酸钙、97.6公斤氯化钾。
既是速效氮磷钾肥料,又是缓效有机肥。沼渣中有机质、腐殖酸含量分别是45%、15%左右,一口沼气池年产沼渣5吨,含有2吨有机质,其中腐殖酸约0.75吨,连续施用三年,土壤有机质含量可以提高0.7个百分点。
抑制蔬菜病虫,减少农药使用,改善品质。沼肥中含有多种生物活性物质,包括氨基酸、微量元素、B族维生素、各种水解酶类、有机酸类、植物激素类、抗生素类以及腐植酸等,能明显改善农产品品质,个体健壮、外观好、口感好。丁酸和赤霉素、维生素B??对病菌有明显抑制作用,铵盐及氨、某些抗生素对虫害有直接杀灭作用。实践表明,沼液对粮食、蔬菜、水果等13种作物中的23种病害和14种虫害有防治作用。
三.农业生态文明建设基本思路:农村生活减碳耗、农业生产控污染、生态环境保优美。
农村生活减碳耗。低碳清洁生活方式,减少物质消耗和环境污染。
农业生产控污染。发挥废弃物的肥料、农药功能,替代化学品投入。采用先进的植保与土壤肥料技术,减少化肥、农药使用量。
生态环境保优美。减少三相污染,实现农村节能减排;提高农田有机质含量,维护土壤生产能力;提高绿色覆盖,创造宜人环境。
四.措施:以资源化利用废弃物为枢纽、循环农业模式为抓手,减量化控制化学物、无害化处理有毒物为,集成系列实用农业先进技术,实现农业生产、农民生活、农村生态的高度协调统一。
制约农业生态文明的三类污染物特点各不相同,人畜粪便秸秆的能源、肥料、饲料等综合功能,决定了资源化利用废弃物在农业生态文明建设中的枢纽地位。
循环种养农业破解农业污染困局,是农业生态文明建设的抓手。大力发展循环农业,以人畜粪便和秸秆利用为纽带,种植业→养殖业→废弃物资源化利用→种植业和农村生活,农牧结合,综合利用,物质高效循环、能量高效利用,农业生产污染少、化肥农药投入少、生产成本低,同时回收能源物质,保护农业生态环境,最终达到转变农业发展方式、建设农业生态文明的目的。
多元化理人畜粪便污染。一是以沼气厌氧发酵为最佳选择,根据不同养殖规模建设户用、小型、大型及超大型沼气工程:分散养殖农户建设户用沼气;以700头存栏猪为单元,建设100?小型沼气工程;以5000头存栏猪为单元,建设500?中温发酵大型沼气工程;适应城乡一体化建设要求,探索超大型沼气工程,开展沼气提纯商业化高值利用;二是指导养殖户采用科学合理的饲养管理技术,实施粪水分离、雨污分流等先进的生产工艺,从源头上减少粪污排放量;三是生物发酵床处理模式,通过垫料中微生物复合菌群,将畜禽粪尿废弃物进行完全降解,从而达到免冲洗、无臭味、无公害养殖的目的。
推进落实农业部“化肥农药使用量零增长方案”,实施化肥农药“零增长”技术措施。化肥减量提效、农药减量控害,力争到2020年,主要农作物化肥农药使用量实现零增长。提高农田栽培管理水平,培育健壮农作物个体,减少农药化肥需求;推进精准施肥、调整化肥结构、改进施肥方式、有机肥替代化肥;控制病虫发生危害、高效低毒低残留农药替代高毒高残留农药、大中型高效药械替代小型低效药械、精准科学施药、推行病虫害统防统治。
高度重视秸秆综合利用。根据资源分布与特点,因地制宜开展秸秆资源 “五料”利用(肥料、饲料、原料、燃料、基料)。从维护农田生产能力、保护农田生态环境角度出发,在稻麦草资源丰富地方,优先实施最有效的农机收割源头直接还田,采取翻压、混埋、覆盖等机械工作方法,以整杆、铡短、粉碎等多种处理形式还田,同时开展腐熟、堆沤、生物反应堆还田;在棉秆、花生壳、黄豆杆、油菜杆资源丰富地方,主要加快开展技术已经成熟的秸秆固化能源生产;在高粱杆、玉米杆资源丰富地方,主要开展秸秆饲喂还田。坚决执行秸秆离田禁烧禁拋,
大力推进农村生活节能减排。再生能源开发与节约能源并重,发展农村沼气、太阳能热水器与路灯和壁灯、生物质气化炉,有序发展规模化集中沼气供应,减少农村生活与农业生产的化石能源消耗。
搞好地膜回收政策创设,建立一批地膜回收公司与企业,实行地膜回收和以旧换新,同时加快推广可降解地膜。
通过边种植、边修复、边治理的方式,努力遏制重金属污染。