本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)糧食豐產(chǎn)與水環(huán)境保護(hù)的循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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據(jù)報(bào)道，當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨不少問(wèn)題與困難，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
一是農(nóng)業(yè)資源不足。最主要的是水資源和耕地資源不足。我國(guó)是一個(gè)典型的貧水國(guó)，人均淡水資源擁有量只有2627立方米，每年農(nóng)業(yè)缺水300億立方米，全球排名100位以上。人均耕地也十分有限，部分地區(qū)的人均耕地已接近或低于聯(lián)合國(guó)規(guī)定的危險(xiǎn)點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)水土資源不足的同時(shí)，農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。
二是資源利用效率低。我國(guó)每畝小麥用水量多達(dá)450噸，而美國(guó)僅為284噸。我國(guó)小麥平均畝產(chǎn)371公斤，而荷蘭為590公斤，英國(guó)為513公斤。我國(guó)年化肥使用量折純養(yǎng)分6000多萬(wàn)噸，農(nóng)藥約30萬(wàn)噸，利用率僅為30%和40%左右。全國(guó)每年有5億噸左右的秸稈資源，也大多作為燃料，開(kāi)發(fā)利用比例較低，且污染環(huán)境。
三是農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重。畜牧業(yè)產(chǎn)生的大量CH4，CO2、NO2等導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體。種植業(yè)大量農(nóng)作物秸稈焚燒，對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥和農(nóng)藥，其中化肥使用量占全球的30%，化肥利用率低下，也對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。
四是農(nóng)業(yè)生態(tài)與環(huán)境的破壞嚴(yán)重。全國(guó)水土流失面積356萬(wàn)平方公里，我國(guó)荒漠化土地為263.62萬(wàn)平方公里，沙化土地面積為173.97萬(wàn)平方公里，草地退化、沙化和堿化面積增大，80%的河流、湖泊受到不同程度的污染，約有50%以上的地表水不符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，約有20%-30%的地表水不符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？梢?jiàn)，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境脆弱，污染在嚴(yán)重加劇。
五是農(nóng)產(chǎn)品殘留嚴(yán)重，品質(zhì)下降。農(nóng)作物的抗逆性能下降，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低。研究表明，農(nóng)業(yè)化學(xué)品的超量施用導(dǎo)致植物收獲物中維生素C、有機(jī)酸及可溶性糖等營(yíng)養(yǎng)成分的降低，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降；植物吸收了殺蟲(chóng)劑、除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)品后，造成農(nóng)產(chǎn)品殘留與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境污染，對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。據(jù)報(bào)道，僅黃淮海地區(qū)豬肉、雞蛋、魚(yú)肉中農(nóng)藥殘留率已達(dá)80%以上，除草劑殘留率也大多在50%以上。
六是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力沒(méi)有得到有效發(fā)揮。農(nóng)業(yè)是人類以固定、轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能，獲取農(nóng)產(chǎn)品為目的的生產(chǎn)活動(dòng)。種植業(yè)的目的就是固定太陽(yáng)能，利用綠色植物進(jìn)行光合作用，將無(wú)機(jī)物合成為葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)等有機(jī)物。目前植物光合作用效率，一般在肥沃地區(qū)只有1%-2%，而在貧瘠荒涼地區(qū)僅0.1%，而人工精心管理的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)有過(guò)6%～8%的記錄，由此看來(lái)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力還很大。
此外，我國(guó)農(nóng)業(yè)還存在農(nóng)業(yè)人力資源素質(zhì)低，人口壓力制約農(nóng)業(yè)發(fā)展；農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率較低；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小、效率低，農(nóng)產(chǎn)品不具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；市場(chǎng)配置資源機(jī)制不健全，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)盲目性較大等問(wèn)題與制約因素。
農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的這些問(wèn)題與困難表明，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。這些正是新階段我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的突破口，正是我國(guó)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)起步發(fā)展的切入點(diǎn)和主攻方向。循環(huán)經(jīng)濟(jì)以資源節(jié)約和循環(huán)高效利用為基本特征，可以有效解決農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題與困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種設(shè)計(jì)合理、運(yùn)作方便、效率高、成本低的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)糧食豐產(chǎn)與水環(huán)境保護(hù)的循環(huán)系統(tǒng)。
本發(fā)明的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)糧食豐產(chǎn)與水環(huán)境保護(hù)的循環(huán)系統(tǒng)，它包含現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地、有機(jī)飼料原料、大型禽畜養(yǎng)殖基地、大型屠宰深加工基地、禽畜糞便與下水、城市廢棄物處理中心、大型工業(yè)化沼氣中心、沼液處理中心、沼渣處理中心、有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地、有機(jī)肥料生產(chǎn)基地、有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心、清潔能源中心、生物柴油原料中心、沼氣和乙醇燃料原料中心；所述的現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地將輸送出來(lái)的有機(jī)飼料原料送至大型禽畜養(yǎng)殖基地、大型屠宰深加工基地；所述的大型禽畜養(yǎng)殖基地、大型屠宰深加工基地將禽畜糞便與下水輸送至大型工業(yè)化沼氣中心中；大型工業(yè)化沼氣中心結(jié)合城市廢棄物處理中心將沼液和沼渣送至沼液處理中心、沼渣處理中心，再經(jīng)過(guò)有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地將沼液和沼渣轉(zhuǎn)化并送至有機(jī)肥料生產(chǎn)基地；生產(chǎn)出來(lái)的有機(jī)質(zhì)肥料通過(guò)有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心送至現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地中；同時(shí)由大型工業(yè)化沼氣中心加工出來(lái)的燃料和原料都送至生物柴油原料中心、沼氣和乙醇燃料原料中心；生物柴油原料中心、沼氣和乙醇燃料原料中心與現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地接通，方便提供能源；且生物柴油原料中心、沼氣和乙醇燃料原料中心與有機(jī)肥料生產(chǎn)基地、有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心接通，為基地處理提供能源；所述的清潔能源中心與大型禽畜養(yǎng)殖基地、大型屠宰深加工基地接通，為基地提供清潔能源。
作為優(yōu)選，所述的現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的模式是良種繁殖→飼料加工→飼養(yǎng)→銷售；為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)向現(xiàn)代綜合農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)。
作為優(yōu)選，所述的有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地、有機(jī)肥料生產(chǎn)基地的有機(jī)肥以功能性有益微生物菌群為主題，以肥料型有機(jī)質(zhì)為載體，配合活化劑、增效劑、穩(wěn)定劑、營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑、多種微量元素等，經(jīng)過(guò)菌劑培養(yǎng)、有機(jī)生物酶發(fā)酵、有機(jī)物混合發(fā)酵等，添加養(yǎng)分控失劑造粒成型。項(xiàng)目與“生物質(zhì)資源化處置項(xiàng)目”相配套，沼渣沼液為基質(zhì)原料，添加生物酶降解發(fā)酵后的農(nóng)作物秸稈，生產(chǎn)符合農(nóng)業(yè)部NY 884—2004標(biāo)準(zhǔn)的生物有機(jī)肥。
作為優(yōu)選，所述的大型禽畜養(yǎng)殖基地、大型屠宰深加工基地采取公司加農(nóng)戶的模式，公司養(yǎng)殖種牛，育成仔牛，由農(nóng)戶領(lǐng)養(yǎng)；公司付費(fèi)，帶動(dòng)農(nóng)戶致富，成牛后由公司回收，再集中育肥成商品牛；牛的排泄物進(jìn)入沼氣系統(tǒng)，進(jìn)行資源化利用。
本發(fā)明包括城市餐廚廢棄物、畜禽糞便下水、畜禽屠宰下水、農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)廢棄物，再生產(chǎn)品為生物柴油原料、工業(yè)乙醇原料、大型工業(yè)沼氣（純化商業(yè)甲烷或沼氣發(fā)電）、有機(jī)肥基質(zhì)肥原料、以及高蛋白、高油脂昆蟲(chóng)飼養(yǎng)基質(zhì)等；所純化的沼氣（甲烷氣體）能夠基本滿足城市出租車或城市市政用車的清潔能源，或采取沼氣發(fā)電基本滿足園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)生活用電并可并網(wǎng)，投資收益率達(dá)到20%以上；將特大型規(guī)?；B(yǎng)殖基地與“生物質(zhì)能源化、資源化、無(wú)害化處置項(xiàng)目”結(jié)合起來(lái)，對(duì)促進(jìn)生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和保持區(qū)域型生態(tài)環(huán)境具有重大意義，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)，不僅創(chuàng)造農(nóng)業(yè)綠色GDP，同時(shí)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展示范具有重大意義；能夠積極促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖方式的轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)養(yǎng)殖、飼料加工、產(chǎn)品深加工、生物質(zhì)廢棄物綜合利用等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展。
本發(fā)明的有益效果：與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的不同之處在于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的流向形式是單一向的，即“資源—農(nóng)產(chǎn)品—廢氣物排放”，其特征是高開(kāi)采、低利用、高排放。在這種經(jīng)濟(jì)中，人們高強(qiáng)度地把地球上的農(nóng)業(yè)資源提取出來(lái)，然后又把污染和廢物大量地排放到水系、空氣和土壤中，對(duì)農(nóng)業(yè)資源的利用是粗放的和一次性的。而與此不同，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織成一個(gè)“農(nóng)業(yè)資源—農(nóng)產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程，其特征是低開(kāi)采、高利用、低排放。農(nóng)業(yè)循環(huán)能夠朝著農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)業(yè)能源消耗零增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境退化速率零增長(zhǎng)這兩個(gè)“零增長(zhǎng)”的目標(biāo)而努力，從而積極采用農(nóng)業(yè)資源高效永續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。
附圖說(shuō)明
為了易于說(shuō)明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：
現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地1、有機(jī)飼料原料2、大型禽畜養(yǎng)殖基地3、大型屠宰深加工基地4、禽畜糞便與下水5、城市廢棄物處理中心6、大型工業(yè)化沼氣中心7、沼液處理中心8、沼渣處理中心9、有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地10、有機(jī)肥料生產(chǎn)基地11、有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心12、清潔能源中心13、生物柴油原料中心14、沼氣和乙醇燃料原料中心15。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：它包含現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地1、有機(jī)飼料原料2、大型禽畜養(yǎng)殖基地3、大型屠宰深加工基地4、禽畜糞便與下水5、城市廢棄物處理中心6、大型工業(yè)化沼氣中心7、沼液處理中心8、沼渣處理中心9、有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地10、有機(jī)肥料生產(chǎn)基地11、有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心12、清潔能源中心13、生物柴油原料中心14、沼氣和乙醇燃料原料中心15；所述的現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地1將輸送出來(lái)的有機(jī)飼料原料2送至大型禽畜養(yǎng)殖基地3、大型屠宰深加工基地4；所述的大型禽畜養(yǎng)殖基地3、大型屠宰深加工基地4將禽畜糞便與下水5輸送至大型工業(yè)化沼氣中心7中；大型工業(yè)化沼氣中心7結(jié)合城市廢棄物處理中心6將沼液和沼渣送至沼液處理中心8、沼渣處理中心9，再經(jīng)過(guò)有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地10將沼液和沼渣轉(zhuǎn)化并送至有機(jī)肥料生產(chǎn)基地11；生產(chǎn)出來(lái)的有機(jī)質(zhì)肥料通過(guò)有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心12送至現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地1中；同時(shí)由大型工業(yè)化沼氣中心7加工出來(lái)的燃料和原料都送至生物柴油原料中心14、沼氣和乙醇燃料原料中心15；生物柴油原料中心14、沼氣和乙醇燃料原料中心15與現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地1接通，方便提供能源；且生物柴油原料中心14、沼氣和乙醇燃料原料中心15與有機(jī)肥料生產(chǎn)基地11、有機(jī)質(zhì)肥料輸送管理中心12接通，為基地處理提供能源；所述的清潔能源中心13與大型禽畜養(yǎng)殖基地3、大型屠宰深加工基地4接通，為基地提供清潔能源。
其中，所述的現(xiàn)代無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地1的模式是良種繁殖→飼料加工→飼養(yǎng)→銷售；為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)向現(xiàn)代綜合農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)。
所述的有機(jī)飼料轉(zhuǎn)化基地10、有機(jī)肥料生產(chǎn)基地11的有機(jī)肥以功能性有益微生物菌群為主題，以肥料型有機(jī)質(zhì)為載體，配合活化劑、增效劑、穩(wěn)定劑、營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑、多種微量元素等，經(jīng)過(guò)菌劑培養(yǎng)、有機(jī)生物酶發(fā)酵、有機(jī)物混合發(fā)酵等，添加養(yǎng)分控失劑造粒成型。項(xiàng)目與“生物質(zhì)資源化處置項(xiàng)目”相配套，沼渣沼液為基質(zhì)原料，添加生物酶降解發(fā)酵后的農(nóng)作物秸稈，生產(chǎn)符合農(nóng)業(yè)部NY 884—2004標(biāo)準(zhǔn)的生物有機(jī)肥。
所述的大型禽畜養(yǎng)殖基地3、大型屠宰深加工基地4采取公司加農(nóng)戶的模式，公司養(yǎng)殖種牛，育成仔牛，由農(nóng)戶領(lǐng)養(yǎng)。公司付費(fèi)，帶動(dòng)農(nóng)戶致富，成牛后由公司回收，再集中育肥成商品牛。牛的排泄物進(jìn)入沼氣系統(tǒng)，進(jìn)行資源化利用。
祖代種豬繁殖場(chǎng)：占地面積120畝，飼養(yǎng)祖代基礎(chǔ)母豬170頭，父母代基礎(chǔ)母豬1036頭，年提供種豬3280頭（其中每年生產(chǎn)合格父母代種母豬1700頭），商品豬20210頭。
種豬繁殖場(chǎng)：建成4座種豬繁殖場(chǎng)，每座占地面積100畝，飼養(yǎng)父母代基礎(chǔ)母豬1036頭，提供商品仔豬20210頭。
商品豬場(chǎng)：建成10座商品豬場(chǎng)，每座占地面積30畝，年出欄商品豬10萬(wàn)頭。
建設(shè)一個(gè)200萬(wàn)只種雞、蛋雞、肉雞養(yǎng)殖場(chǎng)，年產(chǎn)雞蛋2000萬(wàn)枚，300萬(wàn)只商品肉雞，副產(chǎn)品有機(jī)肥3200噸。
化學(xué)肥料的推廣對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收起到了關(guān)鍵作用,然而多年來(lái)由于長(zhǎng)期使用化肥，土壤中有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重不足，各類養(yǎng)分比例失調(diào)，致使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、土壤理化性狀和土壤微生物區(qū)系遭受到了毀滅性破壞，嚴(yán)重影響了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，化肥污染已成為當(dāng)今國(guó)際公認(rèn)的一大公害。
目前，在西方農(nóng)業(yè)發(fā)展中，化肥正被生物肥、生物有機(jī)肥等新型高效、無(wú)公害、無(wú)污染的綠色肥料所取代。各國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)家正努力將高效環(huán)?；逝c生物肥和有機(jī)肥結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，建立良性農(nóng)田生態(tài)循環(huán)體系，既要保證農(nóng)業(yè)糧食增產(chǎn)豐收，也要保證農(nóng)產(chǎn)品的高品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)在必行。
本具體實(shí)施方式與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的不同之處在于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的流向形式是單一向的，即“資源—農(nóng)產(chǎn)品—廢氣物排放”，其特征是高開(kāi)采、低利用、高排放。在這種經(jīng)濟(jì)中，人們高強(qiáng)度地把地球上的農(nóng)業(yè)資源提取出來(lái)，然后又把污染和廢物大量地排放到水系、空氣和土壤中，對(duì)農(nóng)業(yè)資源的利用是粗放的和一次性的。而與此不同，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織成一個(gè)“農(nóng)業(yè)資源—農(nóng)產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程，其特征是低開(kāi)采、高利用、低排放。農(nóng)業(yè)循環(huán)能夠朝著農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)業(yè)能源消耗零增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境退化速率零增長(zhǎng)這兩個(gè)“零增長(zhǎng)”的目標(biāo)而努力，從而積極采用農(nóng)業(yè)資源高效永續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。