图6-4 人工湿地水资源循环利用示意图
6.4.3汾河滩涂治理技术体系
在汾河整治中,要注意“控导护岸、随河就势、生物防护”的综合整治模式。 1、控导护岸
针对汾河弯曲多变,冲刷严重,河岸基础细软的特点,采用控导护岸的形式控制水流态势,汾河尧庙段处于河流下游,适宜采用磨盘丁坝结合护岸工程控制水流,其防护效果比较明显,基本达到了控制河流主槽摆动频繁的现象。 2、随河就势
有些河段多年来一直未进行过治理,临汾盆地属下切性河床,所以在这一段的治理宜采取随河就势,不改变原有河道流态,顺应河势变化进行治理,既减少了治理工程量,又可减少由于破坏河势而新增加的险工险段。 3、生物防护
在综合整治中,除了工程措施外,结合生物防护措施统一治理,在河堤内外两侧划出15m~20m生物防护林带,以根系发达的低矮灌木为主,种植漳河柳、杨树等适种树种,河堤堤坡采用种植马兰、黄花菜、柠条、紫穗槐等固堤植物,既达到固堤护堤的目的,又能增加经济效益。
6.4.4循环农业技术体系
借助下靳村奶牛规模饲养的优势,考虑到该村有一定的设施蔬菜种植规模,构建“种—养—沼—肥”的农业循环发展模式。
模式结构:采取“种—养—沼—肥”的循环模式,以土地资源为基础,以太阳能为动力,以沼气为纽带,种植业和养殖业相结合,通过生物质能转换技术,将沼气池、畜禽和日光温室等联系起来,形成良性生态循环模式。设施蔬菜种植,为养殖业奠定物质基础;秸秆青贮、发酵,开发秸秆饲料用于养殖;养殖场畜禽粪便生产有机肥,用于种植业生产;畜禽粪便进行沼气发酵,同时生产沼渣沼液,开发优质有机肥,用于作物生产。
模式功能:该模式将原本分散的几种产业整合成一个完整的产业链,减少了交易成本,加快了物流速度,增加了农户的净收益。施用沼肥的设施蔬菜既可改良土壤、增加肥效,又可为城乡居民提供有机食品,提升了产品的竞争力。同时,借助项目区便利的公路运输,将鲜奶制品、新鲜蔬菜运至城市及周边,既可满足市场对奶制品、蔬菜的需求,又有利于临汾鲜奶、蔬菜产业的发展。
模式效益:该模式具有较高的经济效益,除上述沼气、沼液和沼渣带来的效益之外,单养牛一项,每头奶牛年产奶6~7吨,按收购价1.5元/kg计算,扣除饲料等成本后,净收入4000元左右。目前,下靳村有奶牛400头,日可产生鲜牛粪10t,按照含水量83%来算,可产生干牛粪1.7t。已知干牛粪的沼气转化率为0.18m3/kg,年可产生沼气1116900 m3(按同等热量计算,相当于112t燃煤)。一个三口之家平均每日用气按1.5m3算,一年用气量为547.5 m3。可满足2040户农民的使用。在满足下靳村近4000村民的使用的同时,剩余的沼气可用来牛粪的干燥等。同时,每年可产生降解后的有机肥1700吨,相当于土杂肥8500吨。每亩按施用土肥1.5吨来算,可供养农田5600亩,可完全满足项目区设施农业发展,同时剩余的有机肥可制成肥料对外销售。
具体措施:原奶牛场进行改造,对奶牛粪便进行分类收集。奶牛粪首先利用刮板进行清除,剩余的粪便用水进行冲洗,再加上挤奶间的冲洗水一起送进密封式厌氧塘内进行发酵,发酵产生的沼气用来满足农户生活需求,剩余沼气用来干燥牛粪、加热奶牛冲洗水、在寒冷季节用来为厌氧塘增温以保证沼气产率。同时,厌氧塘产生的沼肥可就地转移用于温室蔬菜的灌溉。
图6-5下靳村农业循环经济的发展路径
6.4.5低碳农业技术体系
低碳农业作为低碳经济的领域之一,从可持续发展的角度,实现经济模式由高碳向低碳的转变,通过技术的创新和突破,发展生态高效农业,减少农业生产、经营过程中温室气体的排放,获得整个社会的最大效益。就项目区生产实践而言,主要包括能源结构优化与农业设施建筑结构改良、水肥一体化、物理农业防治技术及现代化成熟的作物栽培关键技术等。
图6-6 低碳农业技术体系建设思路示意图 1、地源热泵技术
地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
地源热泵是目前市场上效率最高、对环境最有利的取暖、制冷和热水系统,是可获得的减少二氧化碳排放量最大的单项技术之一,目前地源热泵技术可实现每吸收1kwh电能释放4kwh电能的热/冷效应。地源热泵技术可应用于管理服务中心、芳菲苑和蔬菜科技示范园,实现四季恒温,在冬季采暖期(120天)单位耗能5kwh/m2·月,相应减少5.4tce,避免了19.8t CO2排放;夏季制冷期(90天)单位耗能8kwh/m2·月,相应减少8.64tce,避免了31.68t CO2排放。
2、太阳能热利用技术及光伏发电技术
以太阳能暖房和太阳能热水器的应用为主。
太阳能暖房,主要利用现代化农业设施,包括连栋温室、日光温室等为农业生产服务。通过设施朝向和周围环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处理,以及材料和结构、构造的恰当选择,使温室能集取、保持、储存、分布太阳热能,同时,结合热增温技术,以太阳能集热器、管道、风机或泵、散热器及储热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统,实现设施温室全天候循环供暖,弥补寒冷季节或夜间降温的不足。
太阳能热水器作为发展生态旅游业的附加设施,方便园区日常办公、生活及游客接待等,同时,减少化石能源的消耗。据计算,采用太阳能热水器供热可节省日常用于加热水的电费、气费90%,每台家用太阳能热水器在其使用15年的期间,将会减少由于燃煤向大气排放的二氧化碳26吨,一氧化碳136吨,粉尘1120吨,二氧化硫352吨,氮氢化合物908吨。
利用光生伏特效应原理把太阳辐射能转化为电能,通过植物补光灯为温室园艺作物提供光照,进行夜间补光;同时,为园区附加建筑物输送部分电能,以及利用太阳能路灯作为农业园区亮化工程服务。
图6-7 太阳能光伏电源系统原理图 3、“能源生态型”沼气利用技术
畜禽养殖场污水经厌氧无害化处理后不直接排入自然水体,而是作为农作物的有机肥料的处理利用,要求周围有足够的农田消纳厌氧发酵后的沼液、沼渣,养殖业与种植业的规模须配套。
养殖场污水通过排水沟自流到调节池,调节池前设置格栅,以清除污水中较大的杂物。人工清出的粪便运到调节池内,与污水搅拌后流入计量池,计量池内设泵,定时定量地将料液送进厌氧消化器。为保持厌氧消化器内的温度控制在35℃左右,在计量池内有蒸汽加热系统,蒸汽由锅炉房引入。计量池和厌氧消化器内设有温度传感器,调整进入调节池的蒸汽量。也可使用其它加热方式。产生的沼气经脱硫、脱水、脱杂净化后进贮气柜,作为生产或生活用能。沼渣根据情况定期排出并可干化,作为固态有机肥。沼液进入后处理系统,作为农田的液体有机肥。
沼渣、沼液可与作物秸秆、树叶、杂草等混合在一起,按1:(2~3)的比例进行堆肥或沤肥,堆沤的肥料一般做底肥施用,每亩施用量约2500kg左右,为作物生长发育创造良好的土壤条件,也有改良土壤、培肥地力的作用。另外,沼渣也可作为肥料直接施用,对作物有良好的增产效果。
图6-8 沼气发酵基本工艺流程 4、水肥高效一体化技术
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力灌溉系统,将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起,均匀、准确地输送到作物根部土壤。
在露天条件下,微灌施肥与大水漫灌相比,节水率达50%左右。保护地栽培条件下,滴灌施肥与畦灌相比,每亩大棚一季节水80-120立方米,节水率为30%-40%。水肥一体化技术实现了平衡施肥和集中施肥,减少了肥料挥发和流失,以及养分过剩造成的损失,具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点。在作物产量相近或相同的情况下,水肥一体化与传统技术施肥相比节省化肥
40%-50%。水肥一体化技术可促进作物产量提高和产品质量的改善,果园一般增产15%-24%,设施栽培增产17%-28%。
5、物理农业防治技术
现代物理农业是将当代高新的物理技术和农业生产相结合的产物,它是将电、磁、声、光、热、核等物理学原理通过一定的装备应用在农业生产中,以特定的物理方法处理农作物, 实现农业生产环境防控,减少化肥和农药的使用量,达到增产、优质、抗病和高效的目的。如声波助长仪、电子杀虫灯、种子磁化技术等技术的应用。 6、作物种植关键技术
作物种植关键技术主要是在农业种植过程中,遵循自然规律和生态学原理,按照绿色、有机的标准进行生产管理,加强对种苗、肥料、农药等投入品的监管,即直接施用农家肥或利用沼气工程产生的沼渣、沼液等代替化肥,使用生物农药、生物治虫代替化学农药,可降解的农用薄膜代替传统农膜,以及对作物秸秆等农业废弃物进行还田处理等手段,解决长期以来农业生产中投入大量化肥、农药等带来农药残留、土壤污染、土地质量退化等负面作用的问题,并减少碳的排放量。
6.4.6绿色农产品标准体系 1、农业标准化体系
农业标准化是农业现代化建设的重要内容,也是都市型现代农业的重要基石。加强农业标准体系建设,重点要抓好以下两方面建设。 1)农业标准体系建设。
根据国家、省、行业已有的标准,结合区域特点,突出重点内容、主导产品和地方特色,按照产前、产中、产后标准相配套的原则,在现有基础上,继续做好其它农产品品种、质量安全、生产技术规程、产地环境、检测方法等地方农业标准,以适应国际、国内同行业的标准要求。 2)农产品评价认证体系。
建立以无公害食品、绿色食品、有机食品认证为重点,通过制订和完善质量认证标准和产品评价标准,实施农业品牌战略,提高农产品的市场知名度和市场占有率。 2、生产条件控制体系
遵循“统一、简化、协调、优选”的原则,对农业生产产前、产中、产后全过程,通过制定和实施标准,促进先进的农业成果和经验的迅速推广,确保农产品的质量和安全,促进农产品的流通,规范农产品市场秩序,指导生产,引导消费,从而取得良好的经济、社会和生态效益,以达到提高农产品竞争力的目的。
要在园区企业中积极推行质量管理体系认证,在农业生产领域推行GAP(良好农业规范)认证,在农产品加工领域推行HACCP(危害分析与关键点控制)认证。要采取措施鼓励企业、有关组织开展无公害农产品、绿色食品认证、有机食品认证,以产地认定和产品认证推进农业标准化的全面实施,实行无公害农产品、绿色食品、有机食品“三位一体、整体推进”的发展战略。 3、动植物疫情防控体系建设
1)大力推广使用农业、物理、生物方法防治病虫害,对区内的植物检疫站进行扩建改造,增加检疫仪器设备配备,提高防疫检疫能力,加强对生产区域防疫服务,保障农业安全。
建立并完善生态补偿基金制度,加大林业资金投入;定期进行资源普查。健全病虫害预测预报系统及检疫防治制度。建立健全水生动物检疫体系、水域环境检测体系、水产品质量检测体系。
2)做好动物防疫工作,贯彻“预防为主、防重于治”的方针,做到强制免疫、强制检疫、强制消毒、强制扑疫。
建立畜产品质量安全追溯制度,实现畜产品“从牧场到餐桌”的全程质量监控。加强区畜牧兽医队伍的管理,提高基层动物防疫队伍的素质,建立起承担不同职能的基层畜牧兽医体系。到2012年,全区基本完成动物防疫基础设施项目建设,区内所有规模畜禽场、种畜禽场均无重大疫情发生。 4、病虫害检测体系
1)完善植物检疫监测体系。
需要加强检疫队伍建设,要有检疫设备,要建立若干个引种隔离区及严格的检验制度。例如植物检疫性有害生物预警监测系统。
2)健全预测预报体系。
需要有一个针对水果和瓜菜固定预测预报站,设立观察区,提高预测预报人员的素质。 3)普及综合防治技术体系。
要组织农民实行统一防治。由于单一的化学防治,容易引起产品污染和破坏环境生态,使水源、土壤、空气等受到污染,也杀害了天敌,造成植物免疫能力下降,使病虫害再度危害,形成恶性循环。所以需要普及化学防治、农业防治和生物防治三者结合的机制。 4)做好物资保障体系。
需要建立防治病虫害仓储设施,储存农药、药械、设备等,提供快速扑灭的能力,特别是要提高重大病虫害的应急能力。
5)完备农药残留检测体系。
受污染农产品流入市场,是行业存在的巨大威胁。各个品种要建立一套生产标准,加强产品监测室建设,实行会员制来控制产品进入市场,再次查出其农残超标就不许进入市场。 5、农产品质量检测体系
1)健全农产品质量检测体系。
设立农产品质量检测点,配备必要的检测检验设施设备,初步形成与当地生产、加工、流通相衔接的农产品质量检测体系,实现对农产品产前、产中、产后的全程监控。 2)建立强制性例行检测和定期通报制度。
对辖区内的农业生产环境、生产过程、农产品及投入品的质量,实行强制性检测和定期定量例行检测。为提高监测结果的准确性,加强对检测人员学习和培训,同时,实行检测结果责任追究制度,保证检测结果的公正性和可靠性。
第七章 投资效益分析 7.1建设时序
为实现临汾现代农业高效生态观光园区总体规划目标,建设项目经过统筹规划、进行分期实施、逐步完善。在确保生态功能稳定的前提下,对区内资源进行综合利用。此规划建设项目经3年完成建设,分三期分步建设,起止时间为2015年及以后,园区项目完善及维持正常运营。
1、前期(2010-2011年)——全面建成园区农业基础设施,完成垃圾场综合治理,农业产业建设全面开始;
2、中期(2012-2014年)——实现园区湿地建设,核心区旅游项目建设,循环农业体系建设和低碳技术体系建设,突出名、特、优设施蔬菜种植,基本实现绿色生产;
3、后期(2015-2020年)——全面建立质量追溯体系,实现标准化、组织化、规模化生产,农户加入专业合作组织的比例达到95%以上。