張 穎

（江蘇省如東縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇 南通 226400）

生態(tài)農(nóng)業(yè)是對農(nóng)業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)要素進(jìn)行調(diào)整，讓經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益相平衡[1]。研究表明在生態(tài)農(nóng)業(yè)中污染物排放更少，提高了廢物的利用率。農(nóng)業(yè)蔬菜大棚中產(chǎn)生的主要廢棄物是收割后的蔬菜秸稈和蔬菜殘渣。據(jù)調(diào)查，每年每500 m2的蔬菜大棚里會產(chǎn)生大約1.2 t的農(nóng)業(yè)廢棄物，大量的農(nóng)業(yè)廢棄物沒有得到有效回收利用。蔬菜大棚的種植戶為保證蔬菜的健康生長會將蔬菜廢棄物收集堆放在大棚外部，廢棄物堆放會滋生細(xì)菌以及發(fā)生其他病蟲害，對于蔬菜生長非常不利，廢棄物隨意堆放也不符合可持續(xù)發(fā)展理念。筆者在傳統(tǒng)蔬菜大棚的基礎(chǔ)上融合現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展技術(shù)，建立了生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚，實現(xiàn)了蔬菜大棚內(nèi)部的資源的組合發(fā)展以及大棚內(nèi)部的生態(tài)循環(huán)。

1 生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵及發(fā)展條件

生態(tài)農(nóng)業(yè)是由美國知名的土壤學(xué)家提出的，是一種通過最低的經(jīng)濟(jì)投入，融合相關(guān)農(nóng)業(yè)新技術(shù)，保持生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)收益最大化的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式[2]。

目前生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的幾個條件：第一，生態(tài)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)內(nèi)部的自我循環(huán)。第二，通過科學(xué)休耕輪耕保持土壤的肥力。第三，生態(tài)農(nóng)業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率非常高，單產(chǎn)量高于傳統(tǒng)蔬菜大棚的單產(chǎn)量。第四，生態(tài)農(nóng)業(yè)面向市場，依據(jù)市場需求開展種植活動，利用蔬菜大棚可以拓展產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行食品包裝服務(wù)，提高蔬菜價值[3]。我國的生態(tài)農(nóng)業(yè)正在逐步發(fā)展，在提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略后生態(tài)農(nóng)業(yè)才迎來發(fā)展的高峰期。生態(tài)蔬菜大棚日益進(jìn)步，在建設(shè)過程中運(yùn)用高科技農(nóng)業(yè)技術(shù)，在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的背景下提高經(jīng)濟(jì)效益[4]。進(jìn)入21世紀(jì)，我國的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展逐步完善，發(fā)展核心為保護(hù)資源、堅持循環(huán)發(fā)展。

2 生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚組成

生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚建設(shè)包括蔬菜、豬圈養(yǎng)殖、沼氣池以及相關(guān)輔助設(shè)備。一般蔬菜大棚都選擇玻璃鋼制，增加蔬菜大棚內(nèi)的溫度，便于蔬菜生長或者種植反季節(jié)蔬菜，提高蔬菜產(chǎn)量和蔬菜大棚的經(jīng)濟(jì)效益[5]。豬圈建設(shè)要保證生豬養(yǎng)殖的基本環(huán)境，不僅要求溫濕度適宜、空氣流通，還要處理好豬糞等排泄物，采用下排式地面，方便排泄物順利進(jìn)入沼氣池。在養(yǎng)殖過程中做好養(yǎng)殖區(qū)域日常消毒、人員車輛管控和防蚊蟲工作。在豬圈內(nèi)安裝防沼氣燈取暖，將30盞燈安裝在菜地為蔬菜提供照明，保證蔬菜質(zhì)量。沼氣池內(nèi)設(shè)有專門的攪拌機(jī)器進(jìn)行攪拌，提高沼氣產(chǎn)量為照明提供能源。通過圖片布局展示，能更加直觀地感受到生態(tài)蔬菜大棚的合理和循環(huán)作用之處，生態(tài)蔬菜大棚的布局如圖1所示。

圖1 生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚布局

3 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的原因及生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢

3.1 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的原因

采用傳統(tǒng)蔬菜大棚時，種植戶依靠種植經(jīng)驗播種收獲，大部分種植戶根據(jù)市場變換蔬菜種類。調(diào)查研究顯示，第一，在傳統(tǒng)蔬菜大棚生產(chǎn)中化學(xué)肥料的用量大，化學(xué)肥料用量過多會導(dǎo)致蔬菜大棚的種植成本上升。第二，在傳統(tǒng)蔬菜大棚生產(chǎn)中會產(chǎn)生污染問題。培育蔬菜大棚中的蔬菜主要用化學(xué)藥品，雖然使用化學(xué)藥品是當(dāng)下培育優(yōu)質(zhì)蔬菜的較好方式，但是不是保護(hù)土地的最佳方式[6]?；瘜W(xué)藥品對土質(zhì)有很大的損害，會導(dǎo)致部分土壤失去肥力無法循環(huán)耕種。

傳統(tǒng)蔬菜大棚的使用期限是3年，在3年中可以播種西紅柿8次，但是每次播種都需要投入資金2 600元；黃瓜在3年時間內(nèi)有10個生長季，每個生長季內(nèi)人工及其他輔助投資需2 200元；豆角在3年時間內(nèi)有6個生長季，每個生長季內(nèi)人工及其他輔助投資需3 100元；茄子在3年時間內(nèi)有10個生長季，每個生長季內(nèi)人工及其他輔助投資需1 850元。傳統(tǒng)蔬菜大棚的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)如表1所示，傳統(tǒng)蔬菜大棚3年經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計如表2所示。

表1 傳統(tǒng)蔬菜大棚投入產(chǎn)出統(tǒng)計

表2 傳統(tǒng)蔬菜大棚經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計

3.2 生態(tài)蔬菜大棚的發(fā)展優(yōu)勢

1）減少生產(chǎn)投入成本。生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚可以通過發(fā)酵將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘渣、秸稈等廢棄物充分利用，得到沼氣、發(fā)酵物等產(chǎn)物，不僅減少大棚的能源開支，而且降低肥料支出[7]。生態(tài)蔬菜大棚同傳統(tǒng)蔬菜大棚相比更具有發(fā)展優(yōu)勢，投入到生產(chǎn)中的成本也在不斷降低，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化。生態(tài)蔬菜大棚投入產(chǎn)出如表3所示。

表3 生態(tài)蔬菜大棚投入產(chǎn)出統(tǒng)計

2）科學(xué)種植，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在種植過程中引入國際先進(jìn)的有機(jī)農(nóng)業(yè)概念和自然農(nóng)業(yè)理念，通過植物之間的競爭關(guān)系、生長規(guī)律抑制雜草生產(chǎn)，使用生物技術(shù)防治病蟲草害，杜絕使用化學(xué)肥料和試劑，避免對土壤和水質(zhì)產(chǎn)生傷害，保護(hù)耕地的生態(tài)環(huán)境[8]。

3）傳遞綠色健康理念，推動可持續(xù)發(fā)展。以有機(jī)物和純天然生物防治方法培育蔬菜，產(chǎn)品無農(nóng)藥殘留，是真正意義上的有機(jī)產(chǎn)品，符合國家規(guī)定的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)要求。同時廢棄物能得到綜合利用，會使整個生態(tài)資源進(jìn)入循環(huán)體系，是國家倡導(dǎo)的綠色健康理念的體現(xiàn)，能助力實現(xiàn)國家碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。

研究者將傳統(tǒng)蔬菜大棚和生態(tài)蔬菜大棚的投入產(chǎn)出進(jìn)行比較，結(jié)果顯示生態(tài)蔬菜大棚的經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)蔬菜大棚[9]。研究結(jié)果表明，生態(tài)蔬菜大棚的年平均產(chǎn)量比傳統(tǒng)蔬菜大棚高，這也就體現(xiàn)了生態(tài)蔬菜大棚的優(yōu)勢。生態(tài)蔬菜大棚的使用期限為10年，10年中西紅柿有26個生長季，且每個季度的投入資金少于傳統(tǒng)蔬菜大棚的投入資金。10年中黃瓜有33個生長季，豆角有20個生長季，茄子有33個生長季。生態(tài)蔬菜大棚的經(jīng)濟(jì)效益數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表4所示。

表4 生態(tài)蔬菜大棚的經(jīng)濟(jì)效益數(shù)據(jù)統(tǒng)計

3.3 生態(tài)蔬菜大棚未來發(fā)展趨勢

在國際生態(tài)蔬菜大棚研究技術(shù)中，有機(jī)農(nóng)業(yè)的概念較為先進(jìn)。有機(jī)農(nóng)業(yè)是指在輔助植物生長時不添加任何的化學(xué)肥料以及相關(guān)激素，只依靠科學(xué)的耕作方式和家禽排泄的有機(jī)肥料，在種植中既保持土壤的肥力又保證蔬菜的健康生長。除了有機(jī)農(nóng)業(yè)的概念以外，還有自然農(nóng)業(yè)的理念[10]。自然農(nóng)業(yè)是指依靠科學(xué)手段和有機(jī)化肥，通過自然作物之間的關(guān)系來抑制雜草生長。在作物生長過程中不添加任何化學(xué)藥品，僅依靠植物之間的競爭關(guān)系和生長規(guī)律進(jìn)行培育蔬菜活動。

3.4 生態(tài)農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)蔬菜大棚持續(xù)種植情況

筆者收集了傳統(tǒng)蔬菜大棚和現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚的數(shù)據(jù)，主要從蔬菜大棚的投入建設(shè)成本和收益效果兩方面來考慮兩種種植模式的優(yōu)劣。第一，在投入成本方面。傳統(tǒng)模式中蔬菜大棚建設(shè)成本低但投入使用的壽命短，最多是3年。生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚雖然建設(shè)成本高，但使用壽命長達(dá)10年。第二，在收益效果方面。傳統(tǒng)蔬菜大棚受外界影響因素過多，產(chǎn)量低，品質(zhì)不可控，收益不穩(wěn)定。生態(tài)蔬菜大棚通過精細(xì)化管理，隔絕外界影響，產(chǎn)量高、品質(zhì)可控，經(jīng)濟(jì)效益可觀。從總體上來看，生態(tài)蔬菜大棚的經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)蔬菜大棚，且發(fā)展方向迎合可持續(xù)發(fā)展的主流價值觀念[11]。生態(tài)蔬菜大棚和傳統(tǒng)蔬菜大棚的投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)對比，如表5所示。

由表5可知，生態(tài)蔬菜大棚的年均收益大于傳統(tǒng)蔬菜大棚，顯示了生態(tài)蔬菜大棚的高效和高收益特點(diǎn)。從表中可以看出：生態(tài)蔬菜大棚的年均投入少于傳統(tǒng)蔬菜大棚的年均投入，但是生態(tài)蔬菜大棚的年均收益高于傳統(tǒng)蔬菜大棚年均收益[12]，說明發(fā)展生態(tài)蔬菜大棚具有超強(qiáng)的前景。無論是當(dāng)?shù)卣€是蔬菜大棚管理者都應(yīng)該鼓勵和推動生態(tài)蔬菜大棚的建設(shè)，提高蔬菜大棚的經(jīng)濟(jì)效益。

表5 傳統(tǒng)蔬菜大棚與生態(tài)蔬菜大棚投入-產(chǎn)出-收益對比統(tǒng)計數(shù)據(jù)

4 生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚存在的問題

4.1 發(fā)酵與蔬菜生產(chǎn)時間具有差異

在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘渣和秸稈會被集中采集送往攪碎機(jī)，再被送到沼氣池發(fā)酵。發(fā)酵過程需要時間，蔬菜種植周期較短，會出現(xiàn)蔬菜成長需肥但發(fā)酵未完成的情況。蔬菜生長周期性導(dǎo)致殘渣在某個特定的時間里被集中堆放到沼氣池中，會造成部分時間內(nèi)缺乏殘渣供應(yīng)的情況。

4.2 沼氣池存在安全隱患

沼氣池所產(chǎn)生的沼氣主要成分是甲烷，甲烷是一種無色無味有毒氣體，所以沼氣池的密封工作要做好。除此之外，甲烷非常容易被點(diǎn)燃，容易產(chǎn)生氣體爆炸，所以要警示在沼氣池周邊工作的員工嚴(yán)禁明火，防止沼氣池爆炸威脅生命安全。對于生態(tài)蔬菜大棚，主要依靠科技提高生產(chǎn)效率。但是對于沼氣池，仍需要一定的工作人員進(jìn)行操作，操作人員要對沼氣有一定的認(rèn)識，面對突發(fā)情況能及時解決，擁有豐富的管理經(jīng)驗和安全意識。

5 解決蔬菜大棚問題的措施

5.1 蔬菜大棚廢棄物的處理方式

生態(tài)農(nóng)業(yè)中蔬菜大棚的蔬菜廢棄物和秸稈會被集中送到蔬菜廢棄物殘渣攪拌器中，攪碎后送入沼氣池，專業(yè)人員將碎渣和水按照一定比例混合以便后期發(fā)酵。蔬菜殘渣在發(fā)酵過程中溫度最高可達(dá)60 ℃，在這種高溫條件下能清除蔬菜碎渣中的病蟲。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚中對蔬菜廢渣一般采取廢渣堆肥的循環(huán)利用方法，在蔬菜成熟采摘后將剩下的蔬菜秸稈和殘渣立成垛，蔬菜秸稈中碳氮含量較低，所以堆肥效果不是很理想，需要添加部分玉米秸稈混合堆肥，玉米秸稈的添加也需要參照一定的專業(yè)比例調(diào)配，調(diào)配好后用透明塑料包裹，防止殘渣外露。蔬菜發(fā)酵還要考慮發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度之間的關(guān)系，在發(fā)酵前期，發(fā)酵時間與發(fā)酵溫度成正比，蔬菜殘渣腐爛的速度越來越快；到了發(fā)酵后期，發(fā)酵時間與發(fā)酵溫度成反比，蔬菜殘渣腐爛的速度逐漸減慢；溫度降至常溫，即發(fā)酵完成。將蔬菜、家禽的殘渣投放到沼氣池中，解決沼氣池原料的長期供應(yīng)問題。

5.2 蔬菜大棚資源循環(huán)利用

生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚的產(chǎn)物不僅是蔬菜，還包括沼氣、豬肉、發(fā)酵液體和發(fā)酵殘渣等[13-14]。在生態(tài)蔬菜大棚生產(chǎn)的蔬菜和豬肉主要是進(jìn)入銷售市場，供人們食用，其余的產(chǎn)品被應(yīng)用到生產(chǎn)循環(huán)中為生態(tài)蔬菜大棚提供循環(huán)能源。沼氣用于生態(tài)農(nóng)業(yè)大棚中照明和其他設(shè)備的能源供給；發(fā)酵液具有豐富的氨基酸，可用于配制豬飼料，其與有機(jī)物混合的豬飼料不僅能保證豬的健康成長，還能提高豬肉產(chǎn)品的品質(zhì)；發(fā)酵液還可以用于蔬菜除蟲，既保證蔬菜純天然，又減少病蟲害防治的支出，降低蔬菜大棚的成本。

6 結(jié)論

建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜大棚能使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向數(shù)字化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展。應(yīng)運(yùn)用科技知識發(fā)展農(nóng)業(yè)，將生態(tài)理念融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展良性循環(huán)。當(dāng)下需要大力發(fā)展生態(tài)蔬菜大棚，提高經(jīng)濟(jì)效率和蔬菜品質(zhì)。通過傳統(tǒng)蔬菜大棚的生產(chǎn)投入數(shù)據(jù)與生態(tài)蔬菜大棚的生產(chǎn)投入數(shù)據(jù)的對比，可以發(fā)現(xiàn)采用生態(tài)蔬菜大棚符合可持續(xù)發(fā)展社會需要，能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。