Frontier of Environmental Science June 2014, Volume 3, Issue 2, PP.44-51
Problems Concerning the Ecological Environment of Agricultural Greenhouses and the Research on Circular Economy Yongbo Gu, Yu Ji, Siwei Chen, Wei Tang, Yanyan Xu, Hongfeng Bian # Northeast Normal University, Changchun 130117, China #
Email: bianhf108@nenu.edu.cn
Abstract Agriculture greenhouses have been an important component of the high-efficiency agriculture. Domestic agricultural greenhouses have been booming, while the contradiction between economic development and ecological environment is in urgent need to solve. By investigating and analyzing the economic benefits and the problems concerning ecological problems of the development of agricultural greenhouses in Heilongjiang, Jilin, Beijing, Sichuan, Anhui and other provinces or municipalities directly under the central government, this project puts forward the model of circular economy with regional characteristics of agriculture greenhouse, and builds the path toward the sustainable development of agriculture. This leads to the unification of economic, environmental and social benefits of the production through agricultural greenhouses. Keywords: Agriculture Greenhouses; Ecological Environment; Circular Economy
农业大棚的生态环境问题及循环经济模式研究* 古勇波 1，季雨 2，陈斯蔚 3，唐伟 3，徐艳艳 3，边红枫# 东北师范大学，吉林 长春 130117 摘
要：农业大棚已成为高效农业的一个重要组成部分。国内农业大棚正蓬勃发展，而经济发展与生态环境之间的矛盾
急需解决。本项目通过调查、分析我国黑龙江、吉林、北京、四川、安徽等省区（直辖市）农业大棚发展的经济效益和 所带来的生态环境问题，提出具有区域特色的农业大棚循环经济模式，构建农业可持续发展的路径，使农业大棚生产实 现经济、环境和社会效益的同一。 关键词：农业大棚；生态环境；循环经济
引言 随着科技的发展，现代农业已经逐渐走出传统农业种植的模式，取而代之的是新型农业种植方式—— 大棚种植。在传统温室大棚的基础上，对建筑结构、环境调控技术和栽培技术进行全面优化，构建了节能 型日光温室，现代大棚便开始蓬勃发展。 当前大棚种植因其还采用传统粗放式生产方式在获得可观经济效益的同时，也带来了一系列生态环境 问题。随着社会发展和大棚种植日益普及，人们也逐渐关注大棚种植中农药的施用过度、土壤肥效降低、 土传病害严重等问题。解决这些问题的根本所在是改变农业大棚种植结构单一的状况，增强与周边其他产 业关联度，发展循环经济，找寻适当的、特色的经济发展模式。 本文作者针对这些问题，展开跨省（市）调查，通过对比绥化市、长春市、德惠市、北京市、眉山市、 池州市等地区农业大棚发展。分析南北地区大棚种植生态环境问题，并初步探索农业大棚的循环经济模式。 *
基金资助：受东北师范大学生态学实验教学示范中心开放基金支持资助。 - 44 http://www.ivypub.org/fes
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调查区基本概况 本次调查包括黑龙江、吉林、四川、安徽四省（直辖市），绥化、长春、德惠、北京大兴、眉山、池
州六市，具体地点如图 1。
图 1 农业大棚调查地点分布图
1.1 绥化市调查区概况 调查区位于青冈县柞岗乡，畜牧产业是全县农村经济的支柱产业，而蔬菜主要生产油豆角、西柿、甘 蓝、萝卜、大葱、辣椒、茄子等，除满足县城居民需求外，还有 30%以上的蔬菜可外销。本县属于中温带 大陆性季风气候。春季干旱多风，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥、冬季严寒少雪，四季分明。
1.2 长春市调查区概况 长春市双阳区位于吉林省中部、长春市区东南部。双阳区生态环境良好，山清水秀，风景宜人，是第 五批国家级生态示范区。双阳区在生态建设中开展了生态农业、生态林业、生态水利、生态工业、生态旅 游和生态城建设为目标的城市建设及和谐安静、蓝天碧水等工程，坚持对生态资源进行合理的开发和利用， 建设最适合人类居住和环境最优化的生态新区。
1.3 德惠市调查区概况 农业大棚调查区位于德惠市区南部的布海镇。布海镇是国家级无公害蔬菜生产基地。全镇拥有百栋无 公害大棚瓜菜示范园区一处、百栋有机大棚蔬菜示范园区一处、百公顷无公害露地蔬菜园区六处、瓜菜综 合批发市场一处。主要品种有甜瓜、西瓜、茄子、青椒、黄瓜、柿子、豆角等，年产瓜菜 20 万吨，产品主 要销往吉林、黑龙江、内蒙两省一区，部分产品出口俄罗斯、韩国等地。
1.4 北京市调查区概况 农业大棚调查区位于北京市大兴区礼贤镇龙头村，该地兼有具有光照好、积温高、热量丰富、雨量充 - 45 http://www.ivypub.org/fes
沛、雨热同期的气候特点，光、热、水、气等条件优越，气候四季变化明显。调查地经济发展水平一般。 主要支柱产业为农业，被评为生态村。
1.5 眉山市调查区概况 农业大棚调查区位于崇礼镇光华村，距离眉山市中心约 7 公里，交通便利，水利发达。之前当地农户有 大棚种植经验丰富，但技术不足分散种植，导致其销售产品售价不高，市场竞争力不强。 由于政府的大力支持，建立泡菜基地，吸收周围农户，与之签订协议，使得农户的利益有保障，并且 改良技术，帮助农户提高大棚了的收益以及环境效益。
1.6 池州市调查区概况 农业大棚调查区位于池州市青阳县丁桥镇永平村，临七星河直达长江，靠 103 省道，318 国道，合铜黄 高速公路，属北亚热带湿润季风气候，四季分明，气候温暖湿润，雨量丰沛，湿度较大，日照充足，大棚 主要以“猪→沼→果（渔、菜、庄稼）→猪”的生态循环农业，生产无公害农产品及发展生态旅游观光农 业为主。
农业大棚效益调查分析
2
2.1 农业大棚经济效益调查分析 经过对六个地区部分大棚进行实地调查，大棚成本支出主要集中在大棚搭建费用，大棚维护费用，农 资费用和人工管理费用等方面，经济效益主要在于销售收入（如表 1）。 表 1 调查区大棚经济收支情况
调查区
2.1.1
成本投入
销售收入
经济效益
7元/时
约100万元/年
14万元
9500元/年
6元/时
约280万元/年
110万元
700元/年
5800元/年
10元/时
约80万元/年
三年收回成本
2万元/亩
800元/年
800元/年
0元/时
约8万元/年
3万元
眉山
1万元/亩
700元/年
3700元/年
6元/时
约4700元/年
611万元
池州
3万元/亩
800元/年
7000元/年
8元/时
约23万元/年
10万元
大棚搭建
大棚维护
农资费用
人工费用
绥化
3万元/亩
800元/年
9800元/年
长春
10万元/亩
700元/年
德惠
10万元/亩
北京
大棚搭建费用
大棚搭建主要由墙体，钢梁，立柱，钢丝，塑料膜，压膜绳，防风滑车组，保温被，后坡盖板，卷帘 机构成，这些都是不可避免的成本支出，在此之外还有部分地区进行道路维修、租地费用、供水管道费用 和人工费。长春市、德惠市大棚每亩的主要建设价格大约在 10 万元左右，其他调查地区在 2-3 万元。采用 钢架结构一般可以使用十年左右，属于一次性投入。一般薄膜两三年进行更换，每亩地耗资 1000 元左右。 很多的大棚都是抽取地下水进行灌溉，眉山市、池州市、长春市等地均采用漫灌方式，而绥化市、北京市、 德惠市则采用滴灌技术。在灌溉中供水管道通常是 5-7 年更换一次。 2.1.2
大棚维护费用
蔬菜大棚在长期的使用过程中，会出现竹竿折断、墙体坍塌等问题，因此需要对墙体，前后屋面，棚 内设施和附属材料设备进行维护，经过咨询各地大棚每年维护费用大约在 800 元左右。 2.1.3
大棚农资费用
农资方面投入主要用于大棚种植作物种子肥料的购买，以及部分地区大棚灌溉的用水水费等。由于采 - 46 http://www.ivypub.org/fes
用了不同的灌溉方式，所以耗资也相差较大。安徽的齐春生态庄园使用漫灌，而北京的龙头村生态家园使 用的是滴灌，因此齐春比龙头村在此项费用的支出上要多。齐春每年费用大约为 2 万元，而龙头村每年大约 为 1 万元，而其他调查区所用水都是地下水，在该方面的支出较少。 2.1.4
劳务支出
大棚人工管理费主要支付给临时工人和聘用工人。不同类别的工人工资是有所不同的，同时也与所在 地区的经济状况密切相关。绥化市、长春市和德惠市大棚普通工作人员主要为钟点工，均由当地的农民组 成，工资为 7 元/小时，一天的工作时间为八个小时，每天支出近 60 元/人。该项工资平均占当地雇工农民 年收入的 30%。在四川省崇礼镇光华村平均每个工人每个月为 1000 元，农民年收入平均 12000 元，大棚劳 动收入占其家庭总收入的 20%左右。聘用技术工人和管理人员，工资为 2100 元/月，年底奖金 3500 元，所 在基地总共有聘用工人 7 人。而安徽的齐春生态庄园人工费用大约为 1500 元/月/人，一个农民一年收入大约 为 8000 元左右。 2.1.5
经济效益分析
四川省崇礼镇光华村不同季的作物不同，因此产量也有所差异。由于所在基地与蔬菜收购商约定按照 价高者这种方式，故其价格也很难固定。现今在四川眉山市大棚的产值约为 4700 元/亩是属于较好的经济收 益；安徽的齐春生态庄园大棚的主要种植物由辣椒，白菜，茄子，板栗等蔬菜以及葡萄，梨子等水果组成。 农产品基本上是供应生态园区的餐饮业以及外面的一些餐饮业、农业市场、旅游业中供游客采摘及购买， 主要收入可达 50 万元；绥化市青冈县柞岗乡农业大棚的面积可达 50 亩，主要种植黄瓜、香瓜、辣椒、豆角 等蔬菜，一年一耕，主要供应青冈县城区、绥化市区和哈尔滨市区，平均年收入在 100 万左右；而在德惠市 的调查点,今年部分大棚还在修建中的，主要种植的是黄瓜、油麦菜、青菜、白菜等绿叶蔬菜。预计年收入 为 80 万；德惠市和北京市龙头村大棚一年进行两到四耕，主要种植西红柿，西瓜，冬瓜，茄子，豆角，辣 椒，玉米，毛豆，西瓜等。主要是供应市区的部分市场，每家每户的收益大概在 3 万元左右。不同的是，在 长春市双阳区所调查的大棚是一个草莓采摘园，园区总共是 14 个大棚，全年只种植一茬的草莓，面向的都 是上层消费者，全部都是用于消费者自己进行采摘。平均一个大棚的收入将近 20 万。
2.2 农业大棚社会、环境效益分析 2.2.1
社会效益分析
农业大棚带来的社会效益包括：带动周围农户的经济收益，解决周围农民的就业问题；传播了生态循 环农业的理念与发展模式。 首先，通过种植反季节蔬菜（水果）、提高产量，满足居民全年的蔬菜（水果）需求。特别是北方地 区冬季的需求问题。 其次，农业大棚的种植也解决了农民就业的问题。大棚的构建必然需要人力，人力主要由大棚周围的 农民构成，他们负责对于大棚内部作物的种植，施肥，采集等，而大棚的拥有者根据不同工种以及工作表 现给予农民一定的薪酬，如此一来解决了周围农户之中一些由于季节反差而存在的过剩的劳动力，给予工 作机会，解决了其就业问题，使其不用远走他乡去打工，也有经济收入。农业大棚的发展也带动了当地经 济的发展，提高了周围农民的家庭收入水平。 第三，农业大棚还传播生态循环农业的理念和发展模式。为其它地区提供生态农业示范。如齐春生态 庄园的成功建立已经获得了安徽省乃至国家的极大重视，安徽以及国家的一些领导到此进行了参观，引起 了社会的巨大影响，使得生态循环农业这种模式在安徽省的知名度大大提升。达到了宣传生态农业循环经 济模式的效果。 - 47 http://www.ivypub.org/fes
2.2.2
生态环境效益分析
农业大棚在发展的过程中应该采用新技术，节水、节能，提高土地生产力、消纳周边畜禽（人）粪便。 而现实中的农业大棚在大棚灌溉模式，化肥农药，以及循环模式中所忽略的环境问题等方面都存在很大的 生态环境效应。 首先，很多地区大棚使用的灌溉方式不同。不太完善的灌溉方式在造成大棚成本不一样的同时也会造 成水资源的浪费。绥化市、北京市、德惠市在大棚灌溉时采用滴灌技术。这样使得水的利用率增强，达到 了节水的目的。 其次，在大棚的经营中难免会出现很多的病虫害以及一些农作物生长不好的情况，在这个时候会施用 相应的化肥农药。在我们所调查的大棚区，都是直接用大棚周围居民或养殖厂的粪便等绿肥，不适用市场 上的化肥，这样就减少了化肥对地下水和土壤的污染。长春市双阳区以及德惠市布海镇在大棚种植中，均 不使用农药，从源头上除掉各类虫卵、病菌，完全做到了蔬菜水果的无害化。北京市龙头村有一种特殊的 药“永业生命素”。“永业生命素”对当前春季农作物生长有明显的功效：一是针对性强。“永业生命素” 可根据土壤营养成分的丰缺状况以及庄稼对营养元素的需求来确定养分的种类和配方；二是吸收快。“永 业生命素”植物营养液其速度和效果都比土壤施大肥的作用来得快；三是效果好。作物进行叶面喷肥后， 叶片吸收了大量的养分，显著提高光合作用强度，有效促进作物有机物质的积累，提高坐果率和结实率， 增加产量，改善品质；四是用量省。“永业生命素”由于喷施在叶面上，不直接与土壤接触，避免了在土 壤中养分的固定、失效或淋溶损失；五是费用省。采用叶面喷施，用量极少，养分吸收后，直接输送到作 物生长最旺盛的部位，利用率高，每亩施肥成本仅为使用大肥的三分之一。针对大量施用农药的情况，可 以进行源头去除，在大棚里面进行翻土后进行几天的闷棚处理，棚内的温度能够达到 70 度左右，在这种情 况下可以直接消除病菌和虫卵；同时，可以在翻土后喷洒适量的农药对土地进行消毒处理，这样就可以避 免后期种植中出现各种病虫害；最后可以借鉴北京市的“永业生命素”，可以有效的提高作物的产量，但 是一定要适量，毕竟在这种药中含有很多的化学物质难免会有过度使用而造成污染的情况发生。 最后，安徽的齐春生态庄园构建了循环模式，农业大棚蔬菜的废叶等都可以用于养殖，而养殖的粪便 可以用于肥沃土地，提高作物的产量，做到了完全的“废物的完全利用”。所以，我们应该在大棚周围建 立一个良好的循环产业链，只有这样才能够避免不必要的浪费和防止污染。
农业大棚现存主要问题及其解决对策
3
3.1 生态环境问题 3.1.1
灌溉方式
安徽的齐春生态庄园、眉山市、长春市等地均使用抽水机将湖水或地下水抽出以后，直接灌入大棚中， 对水的利用率十分低下，浪费水的现象较为严重，故而可建议引进一些设备将灌溉方式改为滴灌，将管道 铺设于各个大棚蔬菜脉络之中，在管道上扎上小孔，使得水可以从小孔中滴出，大大降低了灌溉损耗，提 高了效率。[1] 3.1.2
农药喷洒
在四川省崇礼镇光华村、绥化市青冈县柞岗乡和安徽的齐春生态庄园农业大棚都采用市场所卖农药， 这些农药成本低，但是污染大。主要是由于大棚工作人员对于农药的用量没有大致清晰地路线，对于农药 的用量掌握不好，总是以过多的用量去喷洒，造成了农药的污染；如果有可能的话，建议将大棚蔬菜取样 本进行室内实验，检测其蔬菜害虫耐受农药的限度，以最低量的农药喷洒蔬菜作物。另外，如上述所说可 以在源头上面对其进行灭活，这样的效果将会更好。 - 48 http://www.ivypub.org/fes
3.1.3
化肥施用
在农业大棚中存在着很多化肥施用不当的情况，而这个问题并没有得到大棚工作人员的重视，农药用 量较为大量，也没有控制在一定的很好的范围以内，造成了当地土壤的污染，降低当地土壤的使用寿命， 较为不科学。因此，建议科学施用，不过量，不对土地造成严重的污染负荷。另外，建议最好施用绿肥。 3.1.4
耗能较高
现在市场上很多贩卖力较好的都是反季节性蔬菜或水果，但是面临着耗能高，投资成本大的问题。要 真正达到反季节，光照量始终是个问题，太阳光的能量是普通灯光能量不可比拟的。部分地区还以火炉这 种传统方式提高棚内温度，这样会造成资源的浪费，而且容易造成生态环境污染。然而，以清洁有效的方 式进行棚内增温将会避免这种问题的出现。现在，部分地区温室大棚已经开始采用地源热泵、太阳能[2]作为 主要的供热来源。但这些方法在使用的过程中还存在着成本高、供热稳定性不高等系列问题。建议在构建 大棚的时候注意调整合适的方位和角度，使大棚所能接受到的日光能量更多。或使用地源热泵-太阳能复合 供能系统[3]来提高棚内温度；另外可以在保证经济效益的前提下，继续研发完善并使用非晶硅太阳能薄膜技 术[4]；若考虑到成本问题，可以在大棚筑墙的一边上方盖上厚厚的草垛以达到保温的效果。 3.1.5
薄膜处理
大棚现在均是使用薄膜构建，薄膜的使用年限相对较短，所以我们将面对的是薄膜更换后对其废弃的 处理。很多地方就是直接扔掉或者是填埋，由于薄膜不易降解，存留时间长，这样只会造成“白色污染”。 农田里的废农膜长期残留在田中，会影响土壤的透气性，阻碍水分的流动，从而影响农作物对水分、养分 的吸收，抑制农作物的生长发育，造成农作物的减产。[5]所以建议寻找使用可降解塑料薄膜，[6]或对废弃的 薄膜进行回收利用。如长春市双阳区农业大棚将废弃的薄膜搭在墙体的上方与厚厚的草垛构成保温层，亦 或是将废弃的薄膜进行回收，再生产，再利用。
3.2 规划与管理问题 3.2.1
劳动力规划
大棚之中工人之间没有一个工作的分工，这样劳动力会造成效率低下的问题，建议对于大棚工作人员 进行明确的分工，进行细化管理，确定一定人数的工作人员进行大棚种植的不同工序，使每个人分工可以 明确。并且可以采用底薪加提成的工资模式，定下最低工资，再以个人的工作效益来决定个人的提成，提 高农户的工作积极性。 3.2.2
大棚规模较小[7]
在很多调查区都出现了种植规模较小的现象，建议对其进行合资构建大规模的农业大棚。这样就将地 区的很多大棚散户集合在一起，使大棚的可用资金增加，并以股东制对其进行管理，将会取得更加良好的 收益。 3.2.3
大棚技术落后
经过六个地区的调查，农户自己掌握相关大棚种植技术的人很少。如果对其进行合资，并且在此基础 上加大对种植户在技术上面的指导，让其了解更为专业的种植技术和生态农业的发展优势，这样既能够提 高农户的技术，同时还可以留住当地的青壮年，也解决了大棚工人的老龄化问题。 3.2.4
重视生产过程，轻视市场调节
在生态农业发展的过程中，由于多少受传统小农经济的影响，通常过分注重生产过程，强调模式内部 - 49 http://www.ivypub.org/fes
结构的组建与优化，而没能充分考虑农业产前与产后市场的需求及其调节作用、脱离市场。因此，通常组 建出来的在理论上十分完善的生态农业模式，生产出来的产品却往往不能适销对路，经不起市场的考验， 经济效益低下。很多种植出来的蔬菜水果主要是送进大城市的市场。农民们对于市场的消息了解的并不是 很详细。因此，一定要以市场为导向，大力推进生态农业的标准化、信息化，建立生态农业技术与产品信 息服务网络。 3.2.5
低文化程度限制其发展
由于农民文化程度不高，不少农户对发展大棚的认识不够，绝大部分农民思想观念陈旧，接受新事物 意识淡薄，种植停留在传统的农作物上。所以要通过召开村民代表大会，村民小组会等形式，让农民认识 到种植蔬菜大棚是投资抵，收益高，见效快，适合农村发展的好项目。
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农业大棚循环经济模式构建 现在农业大棚只是单一的存在，不重视产业部门之间的耦合、规模化与产业化。单纯的存在种植业和
养殖业，两者之间没有任何联系，对大棚所种植作物的凋落物或者是不能够销售出去的产品的处理方式是 直接扔垃圾站或挖坑填埋，既浪费资源也有可能对生态环境造成一定影响。所以我想我们应该通过深入研 究，将不要的这些产品做成肥料等有用的资源。如果我们在建大棚的同时能够充分的利用这些物质和能量， 那将将所谓的“废物”作为我们所能利用的，真正的做到变废为宝。 在调查中，我们发现长春市双阳区、德惠市布海镇的农业大棚和周围的养殖场都有着密切的联系，解 决了大棚的绿肥问题和牛奶问题。安徽省池州市的调查点本就是一个生态园区，在循环经济方面已经是很 有经验，甚至是生态园区示范区了。北京市和绥化市的农业大棚都属于私人搭建，不属于公司企业，在很 多方面上还很有欠缺，建议在以后的发展中多于周围的养殖场、旅游业、餐营业进行联合，构建一个多家 联合的循环经济模式。而针对我们小组在眉山地区的调研结果，我们将构建如图 2 所示的循环经济模式：
图 2 农业大棚循环经济模式
在农业大棚的生产基础上建立餐饮业和旅游业，把生态农作物、花卉、水果作为主要经营项目，同时 可以达到欣赏、品尝、购买、采摘的功能，将其建立成为一个可以旅游、度假、休闲的农业园区。[8]
5
结语 大棚种植虽面临很多问题，但是这种新型的农业种植方式必将取代传统业。而大棚也将向环保、绿色、
安全、健康和可循环发展，更符合可持续发展的要求。在土地资源缺失的今天，已有的无土栽培技术如果 能够在大棚种植中普及，这将不仅缓解土地资源紧张，还能解决许多其他问题，比如水资源的浪费，高效 - 50 http://www.ivypub.org/fes
的生态型无土栽培技术用水量不到传统农业种植的四分之一，水分利用率高，节水效果明显。并且，无土 栽培过程中不使用化肥，所需营养是通过有机物体分解而来，解决了大棚种植过程中施用化肥所带来的土 壤污染和水污染。 我国面临着巨大的人口压力，任何一个小的问题，在巨大的人口基数下，都变得很难解决。所以，对 寻求一种合理的大棚种植方法，既能解决我们的每日所需，又能不给环境带来破坏，这是现今亟待解决的 问题。但是，我相信我们能够解决这些问题，并将这种技术投入实施，为了人类更好的发展。
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Jincai Li, Shigong Zhang, and Jianjun Qiu. “The research of agricultural ecology models in China”. Chinese agricultural and ecological academic journal, 2008, 16(5): 1275-1278
【作者简介】 1
古勇波（1993-），男，汉，东北师范
2
季雨（1992-），女，汉，东北师范大
大学环境学院，生态学专业，本科在读。
学环境学院，生态学专业，本科在读。
Email: guyb452@nenu.edu.cn
Email: jiy623@nenu.edu.cn
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陈斯蔚（1994-），男，汉，东北师
徐艳艳（1994-），女，汉，东北师
范大学环境学院，生态学专业，本科
范大学环境学院，环境科学专业，本
在读。Email: chensw577@nenu.edu.cn
科在读。Email: xuyy826@nenu.ed.cn
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唐伟（1993-），男，汉，东北师范
边红枫（1976-），女，汉，东北师范
大学环境学院，环境科学专业，本科
大学环境学院，副教授，主要研究方
在读。Email: tangw294@nenu.edu.cn
向为环境生态学。 Email: bianhf108@nenu.ed.cn
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