生態文明是黨中央的一項重大戰略部署,它是人口、資源、環境的協調發展,是生產、生活與生態的高度統一。
作為生態文明的重要組成部分,農業生態文明建設應該跳出簡單的末端環境治理修復的被動思路,立足“三農”全局,以農業污染物的源頭控制和再利用為樞紐,轉變傳統農業生產與農村生活方式,實行主動的生態文明源頭建設。
一. 農業污染是農業生態文明建設的難點。
農業污染源頭在于農產品廢棄物和農業生產過程。
1.人畜糞便、秸稈等農業廢棄物,嚴重污染土壤、水體和大氣。
根據常年人口500萬、生豬存欄230萬頭推算,孝感市每年產生人畜糞便、尿液、沖洗水約2740萬噸。由于認識、技術等原因,污染物大部分露天堆放、簡易貯存、暗排河流等,沒有經過有效處理,導致規模化養殖場周邊區域,人不能住、水不能喝、田不能種、魚不能養。
水體污染。有機物COD長期集中排放,水渾濁、色變黃、味惡臭,同時氮磷元素使水體“富營養化”,水生生物特別是藻類大量繁殖,形成片片“水花”,消耗水體溶解氧(DO)。
農田污染。集中過度向農田排放,土壤肥力 “富營養化”,不利于農作物生長。
重金屬污染。飼料添加劑含有銅、鋅、砷、鎳、鉻等重金屬,畜禽糞便聚集濃縮后排入土壤,造成重金屬污染。
傳播疾病。畜禽糞便通常含有大量的病原微生物,如黃曲霉菌、沙門氏菌、志賀氏菌等,以及血吸蟲、旋毛囊蟲等寄生蟲。目前已有200種“人畜共患傳染病”,其中,嚴重的有89種,可由豬傳染的約25種。
孝感市農作物秸稈常年資源總量280萬噸左右。利用方式主要有工業原料、飼料、肥料、基料、能源化利用等。但是也存在不少露天焚燒、散落村莊的現象:露天燃燒污染空氣,在特點季節集中排放會形成霧霾,影響人體健康,妨礙交通;散落村莊的秸稈破壞村容村貌;燒掉了來源于農田、同時農田又急需有機質、氮、磷等物質,傷害了農田土壤肥力。
2.傳統農業生產高度依賴化肥和農藥,危害農產品質量、地表水與地下水的安全。
根據孝感市統計數據,為了達到防治病蟲、增產增收的目的,孝感市每年化肥使用總量超過25萬噸、農藥使用總量數千噸。使用數量、頻率、方式、方法、時間、品種和結構都沒有嚴格依照科學規定進行。
農藥和化肥的不合理使用,對水體、土壤、大氣、生物及人體健康造成嚴重危害。化肥利用率平均30%~35%,余下全部流地表、地下水,占水體主要污染物氨氮和硝酸鹽總量的51%。長期過量使用銨肥,農田會更加酸化板結,還會造成農產品硝酸鹽積累。農藥用量增加和殘留,影響作物正常生長發育,降低了農產品的質量安全性和食用品質。
3.農田土壤重金屬和農膜殘留,影響農產品質量安全和農田土壤生產能力。
2014年全市農膜使用量超過4500噸,其中地膜2500噸、使用面積50萬畝,主要用于蔬菜、馬鈴薯和地膜花生等農作物。小于0.008、甚至0.004毫米地膜使用廣泛,易老化、貼地面,更容易殘留土壤破壞結構,不利于農作物根系生長,甚至被動物誤食。
二. 人畜糞便、秸稈等農業廢棄物,具有肥料和能源功能,它的資源化利用對消除農業生產和生活污染有顯著作用。
人畜糞便和秸稈等農業廢棄物,具有數量大、來源廣、產量穩定的特點。它的資源化利用,不僅可以解決自身污染問題,還能為農業生產提供有機肥、無機肥,為農村生活提供再生能源,同時抑制其它污染物的產生。
1.每年2740萬噸人畜糞污,所含總氮折尿素4.6萬噸、總磷折過磷酸鈣8.8萬噸、全鉀折硫酸鉀2.6萬噸,合計總量16萬噸,相當于全市化肥使用量的64%,同時可以抑制農作物病蟲60%左右。如果采用厭氧發酵處理,還可以回收11000萬?沼氣能源,滿足36萬農戶的日常炊事、洗浴用能需要。
2.每年280萬噸農作物秸稈,化肥含量折尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀分別為2.2、3.6、3.6萬噸。目前這些肥料物質絕大部分浪費,沒有返回農業生產。即使直接燃燒,也浪費掉全部有機肥、全部氮、大部分磷,留下少量灰分和鉀肥。
3.厭氧發酵是處理人畜糞便污染、發揮肥料和能源功能的最佳方式。
沼氣厭氧發酵具有造肥、產氣、凈化等三大功能,與好氧、耗電等處理方法相比,具有耗能少、能回收能源、占地少、二次污染少等特點,是目前處理人畜糞便的最佳方法。
⑴.造肥功能
除厭氧發酵外,制造有機肥方法包括敞口肥、堆肥、直接使用等。這幾種制肥設施構造簡單,上透下漏側滲,氮、磷肥料以氣體形式泄漏到空氣中,鉀以水溶形式滲透到土壤。
沼氣發酵造肥效果最好:一是沼氣發酵密閉性能好,在全氮和氨態氮等方面顯示出較好的保肥效果;二是經過厭氧發酵,沼肥中氮磷鉀有效性高;三是與碳酸氫銨、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?戶用沼氣池一年生產沼氣折標煤210㎏左右,能滿足三口之家一年的炊事與洗浴用能需求。
4.戶用沼氣池的肥效和藥效
建一口8m3沼氣池,滿負荷生產時年產沼氣300m3,提供沼渣4m35噸、沼液20噸左右,折466公斤碳酸氫銨、277公斤過磷酸鈣、97.6公斤氯化鉀。
既是速效氮磷鉀肥料,又是緩效有機肥。沼渣中有機質、腐殖酸含量分別是45%、15%左右,一口沼氣池年產沼渣5噸,含有2噸有機質,其中腐殖酸約0.75噸,連續施用三年,土壤有機質含量可以提高0.7個百分點。
抑制蔬菜病蟲,減少農藥使用,改善品質。沼肥中含有多種生物活性物質,包括氨基酸、微量元素、B族維生素、各種水解酶類、有機酸類、植物激素類、抗生素類以及腐植酸等,能明顯改善農產品品質,個體健壯、外觀好、口感好。丁酸和赤霉素、維生素B??對病菌有明顯抑制作用,銨鹽及氨、某些抗生素對蟲害有直接殺滅作用。實踐表明,沼液對糧食、蔬菜、水果等13種作物中的23種病害和14種蟲害有防治作用。
三.農業生態文明建設基本思路:農村生活減碳耗、農業生產控污染、生態環境保優美。
農村生活減碳耗。低碳清潔生活方式,減少物質消耗和環境污染。
農業生產控污染。發揮廢棄物的肥料、農藥功能,替代化學品投入。采用先進的植保與土壤肥料技術,減少化肥、農藥使用量。
生態環境保優美。減少三相污染,實現農村節能減排;提高農田有機質含量,維護土壤生產能力;提高綠色覆蓋,創造宜人環境。
四.措施:以資源化利用廢棄物為樞紐、循環農業模式為抓手,減量化控制化學物、無害化處理有毒物為,集成系列實用農業先進技術,實現農業生產、農民生活、農村生態的高度協調統一。
制約農業生態文明的三類污染物特點各不相同,人畜糞便秸稈的能源、肥料、飼料等綜合功能,決定了資源化利用廢棄物在農業生態文明建設中的樞紐地位。
循環種養農業破解農業污染困局,是農業生態文明建設的抓手。大力發展循環農業,以人畜糞便和秸稈利用為紐帶,種植業→養殖業→廢棄物資源化利用→種植業和農村生活,農牧結合,綜合利用,物質高效循環、能量高效利用,農業生產污染少、化肥農藥投入少、生產成本低,同時回收能源物質,保護農業生態環境,最終達到轉變農業發展方式、建設農業生態文明的目的。
多元化理人畜糞便污染。一是以沼氣厭氧發酵為最佳選擇,根據不同養殖規模建設戶用、小型、大型及超大型沼氣工程:分散養殖農戶建設戶用沼氣;以700頭存欄豬為單元,建設100?小型沼氣工程;以5000頭存欄豬為單元,建設500?中溫發酵大型沼氣工程;適應城鄉一體化建設要求,探索超大型沼氣工程,開展沼氣提純商業化高值利用;二是指導養殖戶采用科學合理的飼養管理技術,實施糞水分離、雨污分流等先進的生產工藝,從源頭上減少糞污排放量;三是生物發酵床處理模式,通過墊料中微生物復合菌群,將畜禽糞尿廢棄物進行完全降解,從而達到免沖洗、無臭味、無公害養殖的目的。
推進落實農業部“化肥農藥使用量零增長方案”,實施化肥農藥“零增長”技術措施。化肥減量提效、農藥減量控害,力爭到2020年,主要農作物化肥農藥使用量實現零增長。提高農田栽培管理水平,培育健壯農作物個體,減少農藥化肥需求;推進精準施肥、調整化肥結構、改進施肥方式、有機肥替代化肥;控制病蟲發生危害、高效低毒低殘留農藥替代高毒高殘留農藥、大中型高效藥械替代小型低效藥械、精準科學施藥、推行病蟲害統防統治。
高度重視秸稈綜合利用。根據資源分布與特點,因地制宜開展秸稈資源 “五料”利用(肥料、飼料、原料、燃料、基料)。從維護農田生產能力、保護農田生態環境角度出發,在稻麥草資源豐富地方,優先實施最有效的農機收割源頭直接還田,采取翻壓、混埋、覆蓋等機械工作方法,以整桿、鍘短、粉碎等多種處理形式還田,同時開展腐熟、堆漚、生物反應堆還田;在棉稈、花生殼、黃豆桿、油菜桿資源豐富地方,主要加快開展技術已經成熟的秸稈固化能源生產;在高粱桿、玉米桿資源豐富地方,主要開展秸稈飼喂還田。堅決執行秸稈離田禁燒禁拋,
大力推進農村生活節能減排。再生能源開發與節約能源并重,發展農村沼氣、太陽能熱水器與路燈和壁燈、生物質氣化爐,有序發展規模化集中沼氣供應,減少農村生活與農業生產的化石能源消耗。
搞好地膜回收政策創設,建立一批地膜回收公司與企業,實行地膜回收和以舊換新,同時加快推廣可降解地膜。
通過邊種植、邊修復、邊治理的方式,努力遏制重金屬污染。