主题：【原创】关于建立能源农业园区的设想 -- caudag
业余研究用，写了好几年，为混分计，重新发出来，拍砖轻点哈。
一、对中国当前发展形势的判断
2005年10月11日中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定十一五规划的建议》提出实现二０一０年人均国内生产总值比二０００年翻一番的目标，而这需要有能源和矿产资源作为物质支撑。而国家“十一五´规划基本思路和2020年远景目标研究课题组”专家认为，我国资源约束将可能伴随工业化过程，而且与西方国家工业化阶段相比，我国已没有廉价利用全球资源的外部环境。其中能源的供给形势尤其严峻。
国际市场油价的日高一日，日前超出每桶70美元，给我国高速发展的社会经济带来越来越大的压力。据美国能源部和世界能源理事会预测，全球石化类能源的可开采年限分别为石油39年、天然气60年、煤211年，而其分布主要在美国、加拿大、俄罗斯和中东地区。中国是石油资源相对贫乏的国家，专家测算石油稳定供给不会超过20年，很可能我们实现“全面小康”的2020年就是石油供给丧失平衡的“拐点年”。
石油除了作为能源，而且是应用最为广泛的化石能源，有“现代社会血液”之称。它是纺织、电子、化工、材料等现代工业产品的基础原材料。油价高涨、资源短缺、环保压力和高速增长的需要，形成无法调和的矛盾，直接制约我国加速建设“全面小康”和国家安全。在此背景之下，发展能源农业和生物质产业是时代的需要。专家认为，我国有条件进行生物能源和生物材料规模工业化和产业化，可以在2020年形成产值规模达万亿元，在“石油枯竭拐点”形成部分替代能力。
发展能源农业和相关的生物质产业，将使人类进入全新的发展模式。在这种千载难逢的历史机遇面前，中国一定要抓住机会。对于中国而言，发展发展能源农业和相关的生物质产业，将有效形成庞大的相关产业，扩大内需，解决环境污染、三农问题、缩小地区发展差距。
在人类能源利用方式发生变革的前夜，有必要对历史做一个回顾。本文对能源农业从字面上从能源和农业两个方面进行阐述，总结能源在中国和世界历史进程中的作用和促进农业产业化的作用，以及农业产业化的问题和现实困难，并试图建立新的农业产业化模式。
二、能源农业之能源篇
1、 从历史、生态学的角度看能源与工业化的关系
能源是人类生存、经济发展、社会进步不可缺少的重要物质资源，人类的一切生产活动和地球整个生态系统都必须能源才能维持运转。因此，能源是关系国家经济命脉和国防安全的重要战略物资，能源利用的格局直接关系着政治格局的变化，能源利用的格局与对能源的合理利用的效率和开发的程度密切相关。
人类目前利用的能源有生物质能源、风能、太阳能、核能和化石能源等，但是以生物质能源利用的历史最为悠久。为了叙述的方便，我们把畜力也作为能源形式的一种延伸，因为人力和畜力的使用在人类社会生产生活中有很长的历史。我们可以以化石能源的利用作为历史划分的标志，对化石能源的大规模利用代表着人类工业化的开端，而同样，在不久的将来，随着化石能源的枯竭，人类将采用包括生物质能源在内的可再生能源作为社会发展的能源，人类社会将进入可持续发展的发展模式。
为什么化石能源能够将人类社会带入工业化社会？这是它的自身特点决定的。人类社会要进入工业化社会，所需要的能源必须有能量密度高，便于储藏和运输，采集和利用简单，它必须能使人类大规模、廉价、方便地使用。这只有化石能够才能满足条件，生物质能源密度太低，分布分散，采集和运输成本高，无法大规模、廉价、方便地使用。水力作为能源使用在人类社会中也有很悠久的历史，如英国工业化前夕，在纺织业上就大量使用水力，但是水力资源有地理局限性，只分布在特定地理位置，不能运输和储存，并不具备大规模廉价使用的特点。而风能是人类无法控制的，能量密度低，而且不能储藏和运输。人力和畜力都有生物极限性，尽管在人类社会发展进程有着自己的历史地位，但是不足以满足工业化的要求。而化石能源所需要的技术以煤炭的利用最为简单。因此，经验性的认识是人类工业化的路径只能从利用煤炭开始。煤炭的大规模使用促生了第一次工业革命，而对采集、利用技术比较复杂的石油的利用也是第二次工业革命的内容之一。
中国也拥有庞大的煤炭储量，但是为什么中国无法先于欧洲实现工业化，这是一个历史公案，本文在此从能源的利用上对此进行阐述。
从生态学上来讲，农业生态系统种植业的单位面积可以供人类食用的物质产出高于畜牧业，也更稳定，而游牧社会则由于草原生态系统的单位面积生产力低下、不稳定，为了获得农业地区的粮食，因此不得不一再入侵农耕地区。
在人类历史的大部分时间内，中国的农业技术一直是世界领先的。中国农业以精耕细作著称于世，中国的农业技术与耕作制度，以及对资源的合理利用，，至今其中不少思想仍然有时代意义。而新中国成立五十多年来，在世界上仍有八亿人口处于饥饿状态的环境中，中国以有效的生产组织、科技进步、国家投入，成功地以世界上百分之七的耕地解决了百分之二十二人口的温饱问题，为世界和平稳定作出了举世公认的贡献。
中国古代农业可圈可点之处甚多，这里只说两点，对肥料的利用和畜力的利用。中国古代从秦代就开始用粪肥浇灌农田，中国农民一直有意识地通过收集人畜粪便、种植绿肥等积肥手段以涵养地力，直到西方化肥传入中国之时，中国一直采用这样的方式进行农业生产。对于肥料的重视延缓了土壤养分消耗的速度，初步形成了一个闭合的生态循环。而其他国家如古老的巴比伦王国和曾经是罗马帝国粮仓的西西里岛、北非地带，因为耕作技术不如中国，变得十分贫瘠。此外，畜力的使用也是一个重要因素，我国使用牛作为主要的畜力，并且在世界历史上最早采用轭，轭的使用能够最大限度地利用畜力，对土地进行深耕。而欧洲国家则长期利用马来耕地，也没有使用轭,无法充分利用马的力量。采用轭之后，马能够拉动的重量是没有轭时马所拉动的重量的3倍，这样，土地无法深耕。中国先进的农业技术使得中国古代能够供养起庞大的人口，抵御外族侵略和自然灾害，能够将自己的种族和文明延续至今。而学者也指出，美洲的土著没有发展出高级的文明，也与美洲没有马等大型家畜有关。虽然美洲拥有玉米、土豆、红薯等宝贵的自然作物资源，但是在欧洲人开始大规模踏上美洲之前，土著人最先进的印加帝国仍然停留在石器时代，而玛雅和阿兹特克帝国的社会发展水平就更为落后，没有马，就缺少战争工具和生产工具。而美洲特产的羊驼无法负担大量物质的运输，美洲土著已经发明了轮子。但是由于没有大型家畜可供役使，因此美洲社会的发展一直停滞不前。而蒙古人能够几乎将欧亚大陆全部征服是充分利用了马的力量，而西班牙和葡萄牙能够完成大航海时代，掩有庞大的殖民地，是很好地在航海上利用了风力的结果。
但是，在化石能源被利用之前，这些能源利用形式都无法将人类社会带入工业社会。
但是为什么欧洲能够进入工业社会，而中国不能，这个问题很难解答。这可能与欧洲的农业结构有关。由于气候的原因，欧洲更适合畜牧业。欧洲尤其是北欧的畜牧业比重很高，而中国的畜牧业在古代一直是依附于种植业的，除了役用的马和牛等草食家畜之外，所养的都是能够利用农业和生活废弃物的杂食动物-猪。在今天看来，这种以养猪为主的畜牧业结构是不合理的。但是问题并非如此简单，欧洲畜牧业比重很大的农业在化石能源被欧洲利用之前，欧洲社会的经济发展即便在罗马帝国时期也是无法跟中国相比的，在黑暗的中世纪，跟中国的社会发展差距更大。欧洲的农业结构中畜牧业比重很高，这使得欧洲无法供养庞大的人口，而且农业生产不稳定，畜牧业的产品肉需要香料保存才能保持食用的可口，本来在阿拉伯人、土耳其人、蒙古人征服狂潮中欧洲很有可能被全部征服，但是最后还是留下了西欧这一小块地方，西欧人为了得到生活必需的香料，在土耳其人和阿拉伯人将通往香料的目的地的通道都堵住的情况下，不得不开辟新航线，在哥伦布的错误航海意识下“发现”了美洲。而美洲土著在漫长的岁月中由于缺乏跟亚欧大陆的交流，无法得到社会发展所需要的技术和物质，另外美洲对欧洲人带来的疾病没有免疫力，这使得欧洲人的征服代价极为微小。美洲的玉米、土豆等新作物品种传入欧洲，使得欧洲乃至全世界人口都急剧增长，美洲的贵金属和西北欧-非洲-美洲的三角航线奴隶贸易使欧洲尤其是西北欧财富、人口急剧增长，超过了以前人类历史时期财富和人口的增长速度。世界上欧洲之外的其他地区，由于没有象美洲这样人口稀少、土地肥沃、面积广大的土地来消解人口急剧增长带来的社会问题，所以即便是中国这样农业生产发达的地区也无法利用充裕的煤炭资源。换言之，欧洲人在农业生产远落后于中国的情况下，通过对美洲代价低微的征服，经济和社会发展获得了飞跃性的进步。工业革命的发源地英国正是在海外需求急剧增长，纺织业劳动力不足的情况下不得不向能源反求，最终抛弃水力在纺织业上的使用，采取使用煤炭作为能源。1785年蒸汽机首先被应用在英国政府保护最强的行业——棉纺织业上，并极大地带动了相关行业的发展。炼钢技术、航运、铁路运输业和机械制造业随之迅猛发展。
煤炭的使用帮助英国成就了世界工厂的地位，而德国对电力和石油的使用则使得德国最终打破由英国和法国的优势地位，将英国和法国几百年苦心经营所建立的殖民体系彻底撕裂。而众所周知，最终核能的使用——原子弹的使用最终成就了美国的世界霸主地位。美国今天在中东的所作所为也是为了宝贵的化石能源—石油。而今天世界目前所消耗的能源主要是化石能源——煤炭、石油和天然气等不可再生资源。
农业的发达对于人类实现工业化的作用体现在什么地方？这是一个很有意思的问题。按照道理来说，在英国为代表的欧洲国家进入工业化之前，中国的农业技术和欧洲国家相比要远远超出，尤其是对于肥料的使用上，使得农业生产得以维持原始的闭环生态循环，土壤肥力得以休养，中国似乎应该先于欧洲实现工业化。而现代农业上化肥的使用，是在第二次工业革命之后才由德国开始大规模使用，而农业机械化的标志拖拉机更是在20世纪20年代才在美国采用。而法国在二战之后，才完成农业现代化，而法国的工业化早就已经完成。因此，农业生产的发达并不一定先实现工业化，相反，农业的现代化需要工业发达之后，对农业进行技术和装备、物质上的支持，如化肥、农业机械等。而对于今天中国农业现代化来说也是如此，只有在发达的工业化前提下，才能促进农业现代化。
欧洲国家的兴起，对美洲和非洲的掠夺是其兴起的开端，终以化石能源的使用为契机，开启工业化之门，我们在今天看来，也无法想出另外的工业化途径，但是掠夺的轻易，使得欧洲和后来兴起的美国等国家轻视、忽略自身发展模式的局限性。化石能源虽然可以大规模、廉价、方便地使用，但是终究储量有限，因而只是权益之计。而在化石能源的基础上，更有化肥、农药等许多工业产品应用在农业上，促进农业的现代化。然而由于欧洲国家缺少中国发达的农业传统，欧美国家并没有如何保持农业生态系统物质、能量平衡，维持农业生态系统闭合循环的实际经验，这使得中国古老农业的合理因素也被现代农业所抛弃，事实上，工业和农业的可持续发展都成了问题。
相反，欧洲人在这样不稳固的能源基础上，并未觉察到其潜在的危险。对美洲、非洲掠夺起家却代价轻微的历史始终使欧洲人陶醉，使得欧洲人和后继者美国和日本的资本主义制度对自然资源采取野蛮掠夺式地使用，对弱小民族的人力资源进行野蛮廉价利用，最终使得西方国家经济发展越快，对自然资源和环境的破坏和摧残越大，对弱小民族和国家的伤害越深。欧洲所开创的经济发展模式是一个资源浪费、污染环境、对外掠夺、对内压榨、社会分配不公、动荡不安的模式，因为，欧洲在合理利用自然资源、公平分配自然资源并无历史经验，只有在惨重的环境和社会代价面前，欧美等国家才能最终醒悟。显然，在欧洲所开创的发展模式下，强国之间势必要争夺能源和矿产资源，争夺市场，两次世界大战都因此而起。而美国在和苏联的冷战中，不得不扶植日本和德国这两个发动世界战争的国家，并且为了围堵中国，将东南亚国家也纳入到其扶植范围之内，在有限的地球资源状况下，为了在意识形态之争中显示其发展模式的先进，美国不得不出让、分享原来由欧美所垄断的自然资源获取渠道。在资源消费者群体扩大的背景下，欧洲所开创的对自然资源浪费无度的发展模式带来的对地球的环境压力也越大。显然，这样的发展模式是无法持久的，因此，在冷战之后，美国不得不减小扶植的范围，因此东南亚爆发金融危机是不奇怪的。
但是即便只有欧洲和美国、日本等国家分享地球资源，按照目前西方的高消费方式，地球也是无法支撑的。因此，明智的办法是，在矿产资源枯竭之前，尽快找到可持续发展的模式，使人类社会仍然能够延续下去。这是历史的大趋势。违背这个历史趋势，无论它曾经多么强大，都会衰败、灭亡。
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2、 从环境到资源——西方可持续发展思潮的历史演进
我们可以把西方可持续发展思潮的历史演进划分为五个阶段，西方可持续发展思潮注意的重点逐步扩大到环境、生态、食品、能源、资源。
2.1 环境安全
西方国家最先注意到的自身经济发展的弊端是经济发展对于环境安全的威胁。经济发展最先在自然景观、水土保持、自然灾害发生的频率等最容易观察到的现象表现出来。这种对于经济发展模式弊端的担忧，正象恩格斯在19世纪中叶便在《自然辩证法》中指出的那样：“我们不要过分地陶醉于对自然界的胜利，对于每次这样的胜利，自然界都报复了我们”。但是，不得不提的是，由于人类历史中的古老教训如中东地区等由于农业耕作措施不当造成经济衰退等殷鉴不远，西方国家的认识仍然停留在对古老历史教训的重复上，在理论并没有新的建树，也无法提供可操作性的改善的办法。
2.2 生态安全
1962年，美国海洋生物学家蕾切尔.卡逊在《寂静的春天》指出西方发展模式下对生态系统的威胁，可能带来物种灭绝等许多生态问题。在此背景下，环境经济学（Environmental Economics）也因应而生，西方开始将用经济指标来衡量环境对于经济发展的意义。
2.3 食品安全
此前，日本的公害事件已经不象以前的经济发展威胁到环境，威胁到地球生态系统中除人类之外的自然物种的生存和繁衍。日本的公害事件将工业废弃物由食物链最终进入人体。人类终于认识到，西方发展模式的弊端最终会威胁到自身的安全，人类再也无法无动于衷了，改变发展模式势在必行。
1972年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上，首次提出"生态农业"的概念，正式拉开了农业革命的序幕。各国纷纷提出发展农业的新模式，如"生态农业"、"有机农业"、"自然农业"等，于是相应地出现了"生态食品"、"有机食品"、"自然食品"等名称。虽然名称不同，但基本内涵都是一致的，即避免或最大限度地限制化肥、农药、植物生长调节剂、动物饲料添加剂等化学合成物的作用，而尽量以高新生物技术和传统农业技术的精华生产加工无污染、无公害食品，以利促进人体健康。
2.4 能源安全
20世纪70年代石油危机给西方国家造成了巨大损失，西方过不得不加大对可再生的非化石能源进行研究。
2.5资源安全：
可以预见的是，资源安全最终也会被提到和重视。如果说化石能源还有可以替代的办法，而能源之外的金属和非金属资源许多是不可再生的，如铁矿、铜矿等，解决的办法会更困难。
3 可持续发展的理论总结-循环经济
1989年，世界环境与发展委员会发表了《我们共同的未来》，提出可持续发展的概念。
在可持续发展理论中，循环经济以其可操作性，为人们瞩目。
循环经济形成的基础是工业生态学。
以蕾切尔•卡逊的《寂静的春天》一书出版为开端，到环境保护、废物利用、工业代谢等概念的出现；1989年美国物理学家、哈佛大学教授罗伯特•福罗斯等学者正式提出工业生态学概念，标志这一新学科的诞生。工业生态学出现不过十几年时间，但是其思想迅速在先进的工业化国家广泛传播并得以在实践中应用，被越来越多的国家（尤其是美国、日本、德国、荷兰、瑞士、瑞典等）和国际组织（如联合国可持续发展委员会），以及世界大企业所接受并采用。
人类很早就注意到自然生态的物质和能量的循环利用，而在中国的农业生产如蚕-桑-渔塘是一个非常典型的例子。
人们在工业生产破坏自然生态的前提下，随着生态学的勃兴，人们开始模仿自然生态系统的物质流动规律调整工业系统，改善发展与环境的矛盾,出现了研究工业残余物管理的“环境经济学”和研究工业活动物质转化的“工业代谢”，最终， 1989年9月，美国科普月刊《科学美国人》上，人们可以从中读到一篇题为《可持续工业发展战略》的文章。两位作者都在世界上最大的工业企业中就职：罗伯特•福罗什（Robert Frosch）是通用汽车公司研究部副总裁（现在哈佛任教），尼古拉•加劳布劳斯（Nicolas Gallopoulos），也在通用汽车公司任职，负责发动机研究。在文章中，两位作者提出了这样的观点：即工业可以运用新的生产方式，对环境的影响将大为减少。这个命题引导他们推出了工业生态学这一概念。
当美国经济学家K•波尔丁在上世纪60年代提出“循环经济”理论之后，循环经济以实现资源使用的减量化、产品的反复使用和废物的资源化为目的，用“资源－产品－再生资源”的环状反馈式循环理念重构经济运行过程，最终实现最优生产、最适消费、最少废弃。
循环经济试图以全新的机制实现资源合理利用，公平分配，通过制度创新进行技术范式的革命，是新型工业化的高级形式。其目标是追求可持续发展。它如何避免人类社会不合理利用资源造成环境污染，减少为了资源发生摩擦甚至战争，维持世界和平，其效果仍然有待观察。
4 循环经济与全球化中的中国
今天西方仍然沿袭着自殖民扩张时代形成的浪费、挥霍无度的发展方式，由于西方公众对环境、生态的认识越来越高，开发、利用自然资源的成本越来越高，加上出于避免社会矛盾爆发的原因，欧美国家不得不在社会保障和福利上进行大幅投入，使得劳动力成本高昂。在西方，农业在产业链中处于弱势地位，其生存有赖于各种形式的大量补贴，但是由于关系粮食安全，虽然收益低下，但是仍然不得不在国内生产农产品，无法向外转移。而对于发达国家的工业特别是悠关生产力发展和技术成长的重化工，如钢铁、造船等，也一样是“弱势产业”，也一样需要各种不同形式的补贴政策才得以维持，除了补贴之外，西方在将重化工的高技术含量的设计保留在国内的前提下，力求向发展中国家进行转移，特别是高污染、高能耗、资源型、劳动力密集型的产业，这以上世纪六七十年代以来中心资本主义国家的“夕阳工业”转移浪潮为标志，本质上是把中心国家市场竞争中间无法获取足够生存资源的竞争性工业，转移到外围地区来，在降低企业经营的工资、资源、能源成本条件下获得生存机会。欧美国家通过向发展中国家进行产业转移，巧妙地转嫁了环境和资源负担，而同时又能得到垄断利润，维持西方社会资源浪费的消费方式。发达国家一方面通过进口廉价但在生产过程中对环境有较强污染的产品，实现低价消费，另外又把环保作为与发展中国家进行贸易谈判的砝码，逼迫发展中国家做出更大的让步。显然，这样很难将发展中国家带入可持续发展道路。从目前的发达国家的情况来看，尽管排放的污染占世界的绝大多数，但他们并不想放弃高能源密集和资源密集的消费模式，更没有真正负起全球环境保护的责任，美国拒绝签署《京都议定书》就是一个明显的例子。
因此，我们如何看待即将到来的全球制造业向中国转移，中国的重化工实现快速增长，作出正确的决断，需要深刻的思考，必须考虑到中国的资源和环境状况。
今天人们所赖以生存和发展的自然资源可以分为五种：土地资源、水资源、矿产资源、生物资源和气候资源。中国五种资源形势都不乐观，而且资源的相互配合状况不好。
改革开放以来，中国通过接纳西方发达国家的制造业，获得了快速的经济增长，但是自然资源、人力资源的浪费现象极为严重，自然资源的浪费体现在对于自然资源的掠夺式开发、利用，造成严重的环境、生态危机。而对于人力资源的浪费体现在大量劳动力长期从事低技术的简单劳动，无法从事产业升级。在此意义上，中国目前的经济发展模式是经济资源严重流出的发展模式，对于自然资源并不充裕的中国来说，是无法长期支撑的。即便是看起来中国最为充裕的劳动力资源，随着2015年之后进入老龄化，在劳动力减少的同时，知识、技能水平又没有相应的提升，要实现社会的可持续发展是不可能的。显然这是比自然资源更为宝贵的资源。因此，提出科学发展观，改变经济发展方式是中国可持续发展所必需的指导方针。
而从外部环境看来，中国以近乎无限的劳动力来发展劳动密集型产品，与第三世界国家构成竞争，促成了以美国为代表的发达国家在世界政治地位中的话语权空前强大，中国在毛泽东时代积累的在第三世界中的政治威信受到严重损害，而中国如果发展高科技产品，直接跟发达国家争夺市场，那么中国可以活动的政治空间将非常狭小。因此，通过合理开发资源，扩大内需，减小对外部市场的依存度，以此来减小对外部资源和市场的依赖，是中国可持续发展所必需的。
值得注意的是，在中国确立了到2020 年实现GDP再翻两番，全面建设小康社会的目标以后，西方国家开始出现了“中国环境崩溃论”。原因在于随着中国工业化的开展，势必将带来资源的巨大消耗，尤其是在中国目前粗放的发展模式下，考虑到中国的13亿人口超过西方发达国家的总和，而美国在冷战结束之后放弃扶植东南亚国家，中国对矿产资源的需求将加剧全球自然资源的供求紧张。可能悲观一点认为，为了控制资源和市场，美国甚至可能抛弃自己扶植的政治盟友，如欧盟和美国在国际上屡生龌龊，已经流露出了不妙的苗头。
但是，西方向发展中国家转移资源密集型产业，转嫁资源负担和社会问题，只是权益之计，并无法延缓资源消耗的速度。相反，如果西方高消费的生活模式不改观的话，在以发展中国家的落后生产技术生产满足西方高消费需求的产品背景下，还会加快全球资源的消耗速度，这样将把整个世界带入崩溃的旋涡。如以石油为例，在石油等化石能源崩溃之后，发达国家将陷入石油崩溃，发达国家的生产因为丧失赖以维持的物质基础，如果没有替代材料的技术，将全面倒退到化石能源未采用前的社会发展状态。
因此中国必须抛弃建立在高消费主义生活方式基础之上的西方发展模式，寻求一个对资源进行节约、持续开发利用的技术、制度模式。由于中国的人口规模，在全人类中，中华民族要准备第一个采取节约消费战略，寻找可再生能源和替代材料，这样，可以避免被绑在西方发展模式的战车上成为牺牲品。不谋万世者不足谋一时，由于西方发展模式的历史局限，中国必须自创全新的发展模式，虽然前景看来是困难重重，但是必须坚持走下去，这不仅是中国资源安全的出路，同时也是中国国家安全和中华民族命运之所系。
国家环保总局在2000年开始提倡发展循环经济。中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议提出必须加快转变经济增长方式。目前，我国土地、淡水、能源、矿产资源和环境状况对经济发展已构成严重制约。为了全面建设小康社会，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少，人力资源得到优化的新型工业化道路是必由之路，而循环经济正是新型工业化的最高形式。
能源农业之农业篇
1、 中国古代农业之得失
中国古代农业有许多宝贵的思想，如肥料的使用能够维持农田地力近2000年不衰退，和世界其他国家相比，确实是令人敬佩。但是由于所处时代的局限，仍然存在着很多的缺陷，农业生态系统尽管形成了初步的物质和能量闭合循环，但是由于能量利用效率的低下，能源被耗散和浪费，导致不得不从农业生态系统外寻求生产、生活能源，这样破坏了农业生态系统之外更大的生态系统的平衡，最终威胁到农业生态系统的平衡和稳定。而中国古代肥料尽管经过人工有意识的收集，被重新利用，重新进入农业生态系统之外，但是由于肥力的自然局限性，农业生产力是极为有限的，在美洲的玉米、土豆、红薯等作物在明朝传入中国之前，农业生产力和经济发展是极为缓慢的，远不能同化石能源产品的化肥在农业上使用产生的作物增产相比。而且，在大的生态系统被破坏之后，农民无法得到生活所需要的能源，不得不从农业生态系统获取能源，如收集秸秆等作为生活能源使用，但是这样最终破坏了农业生态系统的物质和能量平衡，最终农业生态系统的生产力下降，最终导致恶性循环。中国西北的生态恶化正是这样的农业生产技术的产物。
此外，由于时代的局限性，中国对畜牧业重视不够，未能发挥畜牧业在农业生态系统的独特地位。但是这并不能推导出欧洲古代畜牧业为主的农业优于中国，事实上在化石能源产品被采用在农业之前，欧洲的经济发展状况是远远落后于中国。因此，农牧结合才是发挥农业生态系统最大生产力的办法。中国古代由于粮食的缺乏，形成了畜牧业依附于种植业的生产结构，而畜牧业中又以杂食的猪的养殖为主，这是在中国古代农业粮食匮乏的这段特定历史阶段内形成的历史局限。虽然由于西方的畜牧业传统，使得反刍类草食动物养殖为主，使得农业生态系统更为合理，但是事实并非如此，西方现代畜牧业的发达，也是在粮食生产面积广大的情况下，粮食充沛条件下形成的高耗粮产业，中国的畜牧业不能简单照搬。
2、现代农业的缺陷
在古代,人们重视使用有机肥,维持着农业生态系统的养分平衡，虽然从能量上说是耗散和浪费的，但是仍然算是物质和能量闭环流动的粗放的封闭体系,是一种可持续的农业,只是效率低下,只能满足最基本的需求
而现代农业是由西方在化石能源使用之后，通过化肥、农药、机械，人工定向选育作物和动物品种，以满足人们生活需求，由于西方的农业传统缺乏使用有机肥料涵养地力，维持农业生态系统初步平衡的历史经验。通过大量的物质和能量投入到农业生态系统中，农业生态系统的生产力在短时期内的生产力迅速提高，但是这样的现代农业打破了封闭的传统农业生态体系,使农业内部物质能量循环流动的链条中断,物质能量大量流失,并造成严重的环境问题。而我国的农业传统非常重视粮食生产,忽视畜牧业，但是由于有机肥料的使用，这个缺陷有所弥补。但是，在现代农业生产中，由于经济和社会原因，中国的这个宝贵的农业生产传统也被丢弃。而畜牧业的发展程度不足，造成在粮食收获以后大量的物质不能在牧副渔业中再次循环,形成巨大浪费。
而西方国家开启的现代农业模式虽然依靠对农业生态系统从外界输入大量能量和物质，但是这种输入由于能源的稀少以及对环境的危害性，是不可持续的。
一个意味深长的事实是，在西方发达国家和中国，都出现了种植业与畜牧业的脱节的现象。传统上，在混合农业生产结构中，种植业与畜牧业之间总是保持 一定的平衡：多品种种植业的副产品与废料用于饲养牲畜。畜牧的数量相对较少，而畜牧的排泄物（厩肥、粪尿）则构成农耕土地改良的基础，有时也加一些矿物肥料。而农业的现代化打乱了这个系统。从此，畜牧数量剧增，养肥他们依靠大规模生产的饲料，其原料还是进口的。
畜牧业从此逐步在饲料资源方面脱离了种植业生产。畜牧的厩肥等也同样脱离了农业生产，大量增加的厩肥找不到用途，因为已经远远超过了农耕土地可以承载的施播量。在此情况下，畜牧业与种植业两方面的副产品都没有了用途，于是变成了垃圾，清理问题也随之提出。
因此，我们应该利用现代的先进技术，发挥我国古代利用有机肥料保持农业生态系统养分平衡的宝贵遗产，将发展能源农业和循环经济理念结合起来，使得能源农业产业在生态上能平衡优化。最终整个社会生产达到和谐发展。而就具体的案例而言，农业企业对产品进行综合利用，也是提高经济效益的更现实的选择。
4、当前农业产业化中存在的问题
农业产业化经营对于解决三农问题有着很重要的作用，农业企业龙头处于核心地位。农业产业化，可以在农村地区形成造血机制，有效拉动农民增收。但是农业企业普遍效益低下，原因在于农业企业只重视农产品的加工，而对副产品的综合利用和深加工却利用不足，将其作为废物排放到环境之中，由于环境污染严重，经济效益低下，，许多企业被迫被关闭或转产。目前对环境污染最严重的企业仍然是农产品加工企业。如2003年通报点名批评的污染企业10家排污大户，其中8家为农产品加工企业。
中国农业产业化利润低下，在于农产品深加工不足，此外也与农业的生物学特性和在整个产业链中的位置有关。目前农业产业链短，增值能力弱。发达国家农产品加工值与农业产值比为8：1，我国沿海地区为5：1，而中西部地区约为1：1。就整体来说，发达国家农产品的加工率在70％以上，有的达到90％，而我国仅在30％左右，多数产品属于初级粗加工，其增值只有20％－30％。
农业由于农业的自身的生物学特性决定了受气候、土壤等因素影响很大，由于农业生产的周期漫长，有季节性，造成新技术出现的频度远低于其他行业，这样以工业化带动农产品深加工增值的作用也被大大削减了，对于生物技术在农业上的应用，由于在环境、生态、道德伦理上的风险性人们至今仍有很大的争议，短期内难以大规模使用，这样农业技术提高和农产品深加工对农业在效益上提高的效果从时间上来说是非常缓慢的，因此，在经济上表现为效益低下，技术改善乏力，环境污染严重，再加上现有农村经营体制的局限性，农业生产分散、无法标准化的制约和局限性，更影响到农业综合效益的提高。
此外，在整个社会产业链条上，农业是处于最低端的，农产品本身需要深加工才能增值，而中国的农业产业化将农业、工业、服务业等互相孤立、割裂开来，农业产业内部的种植业和畜牧业也彼此割裂，农业产业化的外部环境是相当恶劣的。因此，农业是一个弱势产业，即便在西方发达国家也是如此，不过普遍采用补贴等保护手段来保护农业的收益，虽然其他劳动力密集型、资源、能源密集型产业都尽量被转移到发展中国家，但是由于农业的特殊性，农业无法被转移。作为弱势产业的承担者，农民在整个社会政治体系中的地位事实上是弱势群体。农业产业化无法顺利开展，造成农村收入难以提高，这就是中国难以解决的三农问题。
农业产业化的出路在于使农业工业化，加强、延伸农业的深加工，延长产业链条，这也是发达国家现实的成功经验。但是由于技术、资金的问题，农业产业化解决起来并不容易。
5 可持续农业的探讨
5.1 后化石能源时代的可持续农业
人类化石能源时代的结束也将意味着对农业生态系统的大量能量和许多化石能源产品的投入不再存在，农业将采取什么样的方式进行生产？在化石能源枯竭的前提下，现有的农业生产模式不得不转型，这个问题这里做一些粗浅的讨论。
在化石能源枯竭到来的时候，农业将面临着两个问题：1、保证人类对食物的需求。2、保证是以可持续的方式进行。显然农业不可能倒退到化石能源采用之前的农业生产模式上去。鉴于中国古代农业和现代农业的比较。后化石能源时代的可持续农业必须作到：1、维持养分的平衡。2、农牧结合，以便构成完整的生态系统，充分利用农业生态系统的物质和能量，最大限度地提高农业生态系统的生产力。3、维持农业生态系统的能量平衡。4、维持农业生态系统的物种多样性，提高农业生态系统的稳定性。
由于中国古代农业存在着能量耗散、浪费最终威胁到农业生态系统的特点，因此必须高效地利用包括生物质在内的可再生能源，通过可再生能源输入到农业生态系统中，维持农业生态系统的能量平衡。为克服中国古代农业畜牧业的不足，鉴于中国古代形成的猪-粮养殖结构的弊端，应该大力发展畜牧业尤其是草食动物的养殖，这样必须发展相应的饲料产业。而现代农业中种植业和畜牧业的脱离，造成畜牧粪便无法有效利用的事实，此外农业生产中的废弃物也被白白浪费，农业生态系统养分平衡被破坏。因此必须减少化肥矿石原料的需求，增加对畜牧粪便和农业废弃物作为有机肥料的利用，以减少环境污染，保证农业生态系统的养分平衡。因此，发展生物质在内的可再生能源、和种植业紧密结合的畜牧业、以畜牧粪便和农业废弃物生产有机肥料的产业才能满足后化石能源时代可持续农业既要保证食品需求又能保证可持续发展的需要。发展生物质在内的可再生能源是为了保证在可持续前提下，农业生态系统所需要的能量。发展和种植业紧密结合的畜牧业是为了最大限度地提高农业生态系统的生产力，保证粮食安全。发展以畜牧粪便生产有机肥料的产业是为了保证农业生态系统的养分平衡。由于满足农业生态系统的能量可以由外部的可再生能源如太阳能、风能等得到，比较复杂，对于农业如何在能源上利用，本文在下节进行详细阐述。在这里先就畜牧业在满足粮食安全的特殊地位和化肥与畜牧业粪便、农业废弃物生产有机肥料的关系进行阐述。
5.2 畜牧业与粮食安全
畜牧业在农业生态系统的定位必须首先立足于满足粮食安全。如何在能满足人们对肉、蛋奶等产品的需求的同时，又不危及粮食安全，从90年代以来，不断有专家提出发展三元农业以解决粮食、 经济作物、饲料三者之间的矛盾。
这里有必要对粮食安全这个名词做一个解释，中国的粮食安全是对食物安全 “food security”的英译汉名词，显然二者在含义上有明显差，FAO食物安全中的食物是指谷物如小麦、水稻、杂粮、豆薯还有果蔬以及肉蛋奶等广义的食用农产 品。其主体虽然是谷物和豆薯，但并不排除果蔬和动物食品。而中国粮食安全中的粮食(通常则指禾谷类还有豆类和薯类，不包括果蔬和动物性食品。长期以来，中国农业生产以粮食生产为主，畜牧业生产比重较小，因而居民食物消费以粮食为主，果蔬和动物性食品缺乏粮食。近年来随着中国农业生产结构调整和居民膳食结构改善，在食物构成中果蔬和动物性食品比重显著上升。有数据表明，食用粮（城乡居民直接食用）从1990年到2001年的10多年间几乎没有随着人口的增长而增长，主要是因为人均食用粮大幅度减少抵消了由于人口增长所带来的需求的增长，同时城市化进程的加速也是主要原因之一（城市居民人均食用粮大大低于农村居民）。而总需求的增加量主要反映在饲料粮的增加上，食用粮在总需求中下降的份额几乎与饲料粮上升的份额相当。因此，近来粮食供需不平衡的格局主要是由于饲料粮的短缺所导致的。而饲料粮的短缺则是因为"人畜同粮"生产方式下，种植结构的不合理所造成的。在这种生产方式下，耕地的利用是一种粮食、经济作物的二元种植结构。
中国工程院院士、著名草业专家任继周指出，畜牧业在农业生产生态系统中有它不可替代的地位。畜牧业的生产是可将人类无法直接利用的植物部分转入人类可以食用的动物产品，因此发展畜牧业是农业生态系统稳定的必要措施。植物生产所生产的产品,无论谷类作物、油料作物、还是纤维作物,为人所直接利用的部分不会超过25%(一般只有10%左右),而其余75%以上都要通过草食动物,尤其是反刍动物转化为动物产品。这一部分产生的动物产品的产值将等于或大于植物产品的产值。我们传统的“以粮为纲”农业系统,至少存在3种缺陷:
在植物生产层中把谷类作物以外的植物摒弃不用或利用不足,损失了一半以上的生产力,扰乱了植物生产层的结构,削弱了它的功能,远未达到植物生产层可能达到的水平。动物生产层的缺失,拦腰斩断了生态系统,这是我们传统农业生态系统致命的硬伤。动物生产层中又是以猪为首,实际上建立了一种很特殊的“粮-猪系统”，没有给草食动物以应有的地位,又损失了一半以上的生产力。凡是农
牧业并举，农业结构比较合理的国家,牧业产值都在60%左右,而且以反刍动物为主,道理在此。而我们与之相反,在以粮为纲基础上建立了“粮-猪系统"，虽然在古代农业下，猪由于是杂食动物，能在粮食匮乏的情况下，充分利用植物残体，但是在大规模饲养的情况下，粮-猪-系统是不符合我们国情的。我国是贫粮国,养了4.5亿头猪,生产了全世界50%的猪肉,而美国是富粮国,只养了9600万头猪,生产了全世界9%的猪肉。如果美国也养4.5亿头猪或猪肉产量为现在的5-6倍,他们的农业结构必然严重失调。草地畜牧业实际上是草地农业,它将生态系统中植物生产、动物生产两个生产层加以系统耦合,使之产生最大效益。
而在农耕区,如果两者没有充分耦合，生产效益至少减少一半。但中国是个多山国家，宜农耕的地区不足12%,此外还有80%-90%土地资源,如草地、林地和滩涂等,都有不可忽视的牧业生产潜力。据农业部预测，今后我国的畜牧业将进入平稳发展阶段，肉蛋奶的需求将稳中有升。根据经济发达国家的情况分析，畜牧业产值占农业总产值的比重，早在80年代，英国就超过了50% ,荷兰接近70%，瑞典在70%以上，接近80%，而我国目前只有30% ,还有很大的发展空间。此外，畜牧产品的内部结构也在发生变化，食草类的牛羊肉的比例将有所增加，而以粮食为饲料的猪的比例将会有所下降。
而中国工程院院士张子仪则指出，通过对我国近20年来粮食、经济作物、饲料这三大类作物种植面积的比例变化分析，则基本上无变化，大体上是“粮食作物”占播种面积的3/4，“经济作物”占总播种面积的1/6，而专门用于生产饲料的种植面积则微乎其微。但从80年代以后这三类作物的实际用途分析，则发生了巨大变化。全国粮食总产量的1/3已经用于饲料(不含农副产品)。“经济作物”中的棉花、菜籽、花生及部分豆类的加工副产品等也都通过饼粕、糟渣等途径转入饲用。按传统涵义的这三大类作物的市场流向分析，已经形成了“你中有我，我中有你”的格局。从目前我国种植业中所生产的主产品(如成品粮)及副产品(如饼粕、糠麸类)的市场流向分析，至少在总产量中有2/5是以各种形式用于饲料，只不过是没有把养殖业对饲料市场所需数量与质量事先安排在整个种植业生产计划中而已。由于现代化养殖业与饲料工业对饲料用粮有其特殊要求，畜牧业所需要的饲用蛋白质大约缺口一半。其中尤其是赖氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸缺口更大。在当前中国的畜牧业生产方式还难以改变的情况下，通过高赖酸玉米解决蛋白质饲料中的限制性氨基酸问题外，在通过双低菜籽品种的普及解决传统菜籽饼粕中的高纤维、低能、高恶唑、高异硫问题，以及通过无腺体棉籽解决高棉酚、高环丙烯问题等，都是从三元结构的内涵性改造解决养殖业所需饲用粮质量的有效途径。由于我国畜牧业是一个低经济效益的产业。饲料原料的价格，很难与食品、医药、酿造业的原料价格形成竞争性优势。而我国农区传统畜牧业的饲料资源一直是依靠无竞争性用途的农业副产品以及“农家饲料”作为物质基础。
近年来，我国许多学者都先后提出了建立“营养体农业”的倡议，即为解决饲料问题，以不收籽实而专门生产植物茎叶为主的农业生产系统是一举多得的新思路。据任继周(1998)预测，在我国可以用于发展生产植物营养体的土地面积约有281万平方公里，有230多种豆科牧草或绿肥作物可以开发后供作饲料，这是一大宗不与粮、棉、油争地，而且与农区种植业互补性很强的饲料增产措施。任继周提出我国食物构成的新趋势，即“2＋5模式”。“饲料消费量的成倍增长才是我国必需面对的真正压力。”他估计，到2020年，我国口粮需求为1.93亿吨，饲料消费量则增加到4.92亿吨，两者之和为7亿吨。为避免人畜争粮的局面，我国如改变畜牧业结构，压缩养猪数量的1／3，将耗粮型家畜代之以草食家畜，可节约0.67亿吨谷物，粮食压力将大为缓解。如果实施草地农业系统，2020年在保证现有16亿亩农田的基础上，可增加农田当量11.83亿亩。届时我国将进入粮食生产稳定并有余粮和饲料出口的时代。
在中国复种指数一年一季有余、两季不足或两季有余、三季不足的农作区，粮草复种可实现一年两作或两年三作，可以大大提高土地利用率，增加农民收入。这样的种植制度的改变可以在不减少粮食供应的前提下，额外增加牧草的供应，通过畜牧业的转化，增加粮食安全的可靠性。
而在畜牧业中，奶牛饲养业是核心，而且是现代国家农业的核心行业，奶牛不仅把牧草转化为牛奶和牛肉，而且还为乳品和肉类深加工业提供了原料。世界上大部分发达国家农业的最终产值中都以奶牛产品为主，牛奶和奶牛肉两项产值平均占农业产值的1/3 以上。发达国家都充分认识到奶牛和为养奶牛而进行的耕作制度改革的重要性，把旱田耕作和水田耕作改为混合饲养型耕作制。在混合饲养型耕作制度下建立了以畜牧业，特别是以奶牛饲养业为主的生产结构，使食品加工业成为排名在前的大产业。例如法国食品工是最大的行业产值高于建筑汽车和钢铁工业，德国、丹麦、荷兰、英国等也把农用地的2/3 种牧草养奶牛。日本也正把大量水田改为牧场。以奶牛为主的畜牧业直接对种植业进行生物加工，实现就地转化，而植物产品直接工业加工，则要通过收割、打捆、运输、脱粒、磨面等一系列复杂过程，成本高，价值低。相比之下，奶牛业转化路径短，可大大提高了农业的经济价值和附加值。植物通过生物加工变为动物产品后，再进入工业加工，是现代农业和食品业的一大特点。奶牛业是最大的生物加工业，奶牛对草饲料的转化率是肉牛和羊的两倍。为此发达国家大力种人工牧草，向人工牧草要奶、要肉，无不把奶牛业放到农业的首位。20世纪80 年代末至90 年代初，英国牛肉的75% 、法国牛肉的42%来自奶牛。牛奶加牛肉的产值占农业总产值的比重，美国35% ，爱尔兰68% ，卢森堡63% ，荷兰40% ，英国38% ，法国34%，丹麦36%。其中牛奶产值高于牛肉。
因此，三元农业的提出，可以依靠挖掘农业的时空增产潜力，通过发展畜牧业，最大限度地提高农业生态系统的生产力。
5.3 化肥与有机肥料
在西方国家化肥传入中国之前，中国的农业生产一直靠收集人畜粪尿和栽种的绿肥等有机肥料维持农业生态系统养分平衡，农家养猪的目的之一就是为了积肥。近代农业中化肥的施用打破了传统农业生产体系中封闭的物质循环,极大地提高了农业生产力,但其带来的对环境的污染和对资源的耗费也是有目共睹的。在这里回顾一下化肥使用中存在的问题是很有必要的。
肥料被称为粮食的“粮食”, 化肥是农业生产中一项至关重要的生产性资源,在粮食增产中起着非常重要的作用。据有关部门测算,在化肥、农电、农机和水利等的技术进步作用中,化肥因素的作用在整个农业技术进步作用中的贡献率高达52%,为农业生产发展中最重要的因素。从历史上看,我国粮食产量的增长与化肥使用量的增加紧密相关，在1951-1980年的30年中,化肥施用总量与粮食总产量呈显著相关,其相关系数为0.964。而在粮食增产诸因素中，西方及日本科学家一致认为，增加化肥要起到40%一65%的作用。随着农业生产的发展，中国的化肥施用量逐年增长，目前总量已居世界第一位。但是近年来，随着我国粮食生产中化肥用量不断增大,但化肥的增产效果却在下降。而且由于施肥量的迅速增加，化肥已成为我国大田作物栽培中最大的一项物质投入。日前，我国粮食生产中化肥投入的费用占物质成本费用的30%左右，明显高于病虫害防治、作物品种改良和灌溉等其他农业技术。化肥报酬递减和化肥不当使用中产生的土壤退化、水体污染、农产品质量下降的事实必须重新思考中国古代农业使用有机肥料的优点。
由于有机肥料的养分浓度有限，传统有机肥料的农业生产不可能满足我国社会经济发展和人口增长需要，在化肥大量使用之前，农业生态系统的产出增长
始终是很缓慢的。发达国家大量研究结果表明,采用不施化肥的有机农业生产模式与施化肥的生产模式相比,产量至少降低30%。如果立即停止施用氮肥,全世界农作物将会即刻减产40%-50%。至今,世界农业发展也离不开化肥。
20世纪末期,由于施肥不当造成的农产品品质下降和生态环境问题在发达国家得到了普遍重视,“生态农业”、“绿色食品”、“有机农业”等新思潮都是人们对于可持续农业的思考。但是，如果不采用化肥，只使用有机肥料进行农业生产，如有机农业，发达国家和国内一些长期试验的结果表明,同常规生产体系相比较,有机农业体系减产30%-40%,对于中国这样人地关系紧张的国家来说，完全放弃使用化肥足以威胁到粮食安全。由于有机肥料还没有解决养分浓度低的难题，商品有机肥运输费用却不低,因此商品有机肥的发展.应着力于解决大型畜牧生产企业的废弃物和城市有机废弃物的再利用,也就是说,原材料的就地利用应是发展商品有机肥的前提,而近距离的施用应是其发展的原则。
据80年代对我国901个县的土壤普查结果表明,我国的肥沃高产田仅占22.16%,中低产田占77.4%，普遍缺氮、磷的土壤面积占59.11%,缺钾的土壤面积占22.9%,土壤有机质低于0.165%的耕地占10.6%，我国的化肥生产氮磷钾比例失调,北方土壤缺磷,南方土壤缺钾的现象十分严重,磷钾供应不足明显降低了氮肥肥效，于过多地施用化肥尤其是氮肥,造成了土壤板结、地力下降,并导致农作物病虫害增多,作物品质下降。
目前我国每年的化肥消费量为4000多万吨,其中约1/3的肥料从国外进口。中国化肥资源短缺尤其是钾肥短缺将一直伴随着中国的粮食生产进程。化肥产业是资源和能源密集型产业。合成氨是高耗能产业，磷肥所需要的磷矿，我国和摩洛哥是世界上磷矿储量最大的国家,占世界磷矿经济储量的72.13%,远景储量的68%,其中我国经济储量位居第一,远景储量位居第二。中国磷矿回采率低,浪费严重，如果以现有的消耗量,在回采率保持不变的情况下,现有的富矿资源仅能利用到2014年。因此磷肥的供应事实也是存在着潜在的危机。而我国钾肥多数靠进口,主要来源于俄罗斯和加拿大。
虽然就目前的现实看来，完全放弃化肥的使用是不可能的，但是加强对畜牧等有机废弃物进行商品化的利用，减轻环境污染，减少化肥的使用量，以此来减少对化肥矿石资源和能源的消耗，将有机肥料用于经济价值比较高的经济作物的生产，也是一个实际的办法。有机肥除含有植物必需的氮、磷、钾外，还含有多种中、微量营养元素。有机肥同时具有肥料和土壤调理剂(用于保持和改善植物营养和土壤物理化学性质以及生物活性和各种物料)的作用。而化肥与有机肥长期配合施用，不仅可以保持和提高农田的生产力，同时也可以保持和改善土壤的生物学特性，提高土壤的生物肥力。
有机肥料主要来自农村和城市的有机废弃物，如人、畜禽粪尿、工厂作坊加工或生活中的废物、废水和污水、垃圾、饼肥、秸秆及栽培绿肥等，其来源广、种类繁多、成分复杂，在其生产（产生）、运输、使用过程中，不可避免的对环境产生影响，因此有必要探讨有机肥的安全处理及施用问题。三元农业的提出，将带来畜牧业的迅速发展，必然带来畜禽粪便的大量增加，处理不好就会造成严重的环境污染。
目前我国畜禽养殖粪便年产生量约为19.3亿t，所含污染物的化学需O2量为7118万t，已超过全国工业废水与生活污水的化学需O2量，全国畜禽粪便N、P流失总量分别为化肥N、P流失总量的1.2倍和1.3倍，已成为农业面源污染的主要来源。
在传统养殖业模式中，畜禽养殖与作物种植紧密结合，保证了养殖业和种植业之间养分的双向流动，区域内养分达到了良性循环和平衡。集约化规模化养殖业的发展，使养殖业和种植业发生了脱离，而且相当数量和规模的养殖场分布在城镇周边地区，这就造成并强化了养分通过饲料载体由种植区域向养殖区域的单向流动，造成养殖区域土壤中的养分总负荷远远超过植物吸收能力，导致了养殖区域养分的过量负载，造成了养殖区域与种植区域之间养分失衡。近几年随着规模化养殖快速发展和农业生产水平的提高，我国畜禽粪便和秸秆资源大量增加，但利用率相对较低，畜禽粪便利用传统堆沤方式只占50％左右，工厂化利用方式不足1％，秸秆用于直接和间接还田的仅占总量的40％。畜禽粪便因其含有大量的有机质和作物的需氮磷钾、中量、微量元素等多种营养成分，经处理后可作为肥料、饲料和燃料等，有很大经济价值。
而就农业生态系统来说，生产、使用有机肥料将有助于重建农业生态系统的养分平衡,是实现农业生产可持续发展的关键一环。值得指出的是，新的农业生态系统平衡并非传统农业物质循环系统的简单重复,而是在更高能量、养分水平投入上建立的螺旋式上升了的新型的循环系统。它既能使农业生态系统保证有很高的生产力，也能保持生态平衡。城市、农村生活垃圾在保证其安全性的前提下，也可以被加工成有机肥料，这样，有机肥料产业将成为城乡之间生态系统友好交流的重要一环，担负着净化环境的重任。
6 农业产业化的破局之处
目前农业企业普遍存在效益低下，技术水平落后，污染重的特点。种植业、属于微利行业，畜牧养殖也效益低下，而且由于养殖所产生的有机垃圾处理的环保压力，虽然进行沼气工程以减轻环境压力，但是由于对沼气能源的利用和对有机垃圾在有机肥料方面的商品化程度不够，畜牧业也无力实现农业产业化。而种植业所需要的化肥生产，化肥企业与农业一样资金短缺严重，无力扩大再生产.作为资金技术密集、耗能大户的化肥企业，尤其是中型企业，消耗高、效率低，成本居高不下。由于资金不足，有些该淘汰的设备至今仍在运转。高新技术难以应用，环境污染得不到治理。因此，农业企业要提高效益，必须充分挖掘生产各个环节中产生的副产品的经济价值和加强农产品的深加工，生产高附加值的产品，和加强如畜牧业在沼气能源、有机肥料的商品化、农业废弃物的综合利用，如秸秆作为能源、饲料等的用途。但是由于资金和技术的短缺，对农产品进行深加工，生产高附加值的产品，这并不是短期内能够作到的。因此，加强对农业生产中产生的各种废弃物的综合利用是一条比较实际的办法。此外，农业出现了崭新的用途，那就是在能源方面的应用，能源和农业本来似乎没有关系，但是将两者联系起来的能源农业，究竟前景如何？
四、后化石能源时代的能源农业
1、 能源农业和生物质产业的内涵
在化石能源枯竭之后，人类社会如果要继续维持运转，必须采用非化石能源，其中生物质能源是可再生能源的重要组成部分。
生物质(biomass) 指任何可再生的或可循环的有机物质(不包括多年生长的用材林) ,包括专用的能源作物与能源林木,粮食作物和饲料作物残留物, 树木和木材废弃物及残留物,各种水生植物、草、残留物、纤维和动物废弃物、城市垃圾和其它废弃材料。按美国能源部的定义,一般不包括为人类提供食品的农作物、家养动物以及常规木材生产。生物能(bioenergy) 指用于生产能量(电, 液体、固体和气体燃料;热) 的生物质。生物质产品或生物基工业产品(biobased industrial product) 指用生物质生产的燃料、化学品、建筑材料、电力或热能。包括用生物产品或可再生的农业(动、植物与海洋生物)和林产材料生产的各种能、商业或工业产品(不包括食品或饲料)。生物质开发利用主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物质发电和工业用能; 将来则主要是通过高技术的木质纤维素生物水解或热化学转化生产精细化工产品(如生物高聚体) 和燃料。
能源农业我们则可以认为是凡是生物质中可再生或循环的有机物质，包括农作物、林木和其它植物及其残体、动物废弃物、畜禽粪便、有机废弃物以及利用边际性土地和水面种植的植物在能源上的利用都属于能源农业的内容。能源农业是生物质产业的重要组成部分。
生物质能源有许多国家都制定了相应的开发研究计划, 例如, 日本的新阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。
生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能, 每年经光合作用产生的生物质约1700亿t, 其能量约相当于世界主要燃料消耗的10 倍; 而作为能源的利用量还不到其总量的1%。
对于中国生物质作为能源利用的潜力，由于各种统计途径的不同，暂时按照三院院士石元春的估算。我国每年有７亿多吨作物秸秆相当于农田生物量的７0％或３.５亿吨标煤相当一部分没有很好利用。其中２亿吨被就地焚烧污染了大气，有２亿多万吨林地废弃物未被利用并构成火灾隐患。有２５亿余吨畜禽粪便及大量有机废弃物，相当于３亿吨标煤未能利用并成为水体的污染源，有１000多万公顷农田因覆盖石油基塑料地膜而导致土壤肥力衰退。此外，尚有１亿多公顷,稍少于现耕地面积不宜垦为农田，但可成为种植高抗逆性能源植物的边际性土地，这些农林废弃物和边际性土地，对生物质产业是一笔宝贵的能量资源和物质财富。就总资源量而言，农林废弃物可年产出８亿吨标煤能量,相当于目前全国年商品能源消费量的７０％。边际性土地种植能源植物的年产出可替代６亿吨燃油 ,相当于目前全国石油年消费量的１倍。因此，发展能源农业潜力巨大。
除了在能源方面的利用，生物质能源和其他可再生能源有着很大的不同，具备许多优点。生物质是唯一的一种既可再生又可贮存与运输的能源。
其他可再生能源如太阳能、风能、水能等可再生能源可以提供能量，但是在后化石能源时代遇到了在化石能源被广泛使用前所遇到的天然缺陷，不能储藏、运输，受地理、气候条件的局限性大，利用难度大，不能形成物质性生产，不能像煤炭和石油那样形成庞大的煤化工和石油化工产业，生产出上千种能源等化工产品。而生物质既是可再生能源，化学组成与化石能源基本相同，已经可以替代化石能源作为工业原料使用。而其主要成分为碳水化合物。在生产及使用过程中不影响环境，和化石能源相比有天然的可持续发展优势。
而在生物质转化替代石油方面，我国企业掌握关键技术并达到国际一流水平。生物质能利用先是通过发酵、分离、提取和化工加工后形成商品。在整个加工转化过程中，发酵、分离与环保是三大关键部位。与其它领域不同，在生物质能利用领域里，我国已经基本掌握关键技术，发酵、秸杆利用等技术具有世界领先水平。特别需要提及是的农作物秸杆利用技术，我国科学家首先在世界上获得突破，并进行工业化实验。据科学组织测算，全世界秸杆或木质纤维类生物质能约相当与640亿石油，而且真正是“绿色”、“取之不尽，用之不绝”，是目前世界上唯一可预测的为人类持续提供能源的资源。我国年产生农作物秸杆约10亿吨，其中至少5亿吨被白白烧掉或废弃。相当于1亿吨车用燃油，比中国全年车用油总量还要多。收获季节燃烧秸杆的污染成为各地无法解决的难题。木质纤维素发酵成为世界科学家关注的技术。美国上世纪70年代就开始做这方面工作，现有一座用传统方法分解作物秸杆，生产燃料酒精。由于成本较高，只能作为样板企业，靠政府补贴生存。我国科学用全新思路开展研究，现用8天时间可使稻草全部水解，近期有望获得更大突破。
安徽丰原集团引进高技术革新传统的工艺，率先搭建起具有世界先进水平的发酵与分离平台，首先在世界上开始利用农副产品加工转化产品可全线替代车用油、乙烯等石油产品。当原油价格在每桶35美元左右，用生物质能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等，企业即可有利润。
因此，发展能源农业，然后发展农业在替代石油材料等高科技产品上的利用，可以延长农产品产业链条，是一种可以带来广阔机会的综合性产业。此外，发展能源农业，可充分利用农业生产过程中产生的各种废弃物在饲料、废料上的价值。
据全国人大农业与农村委员会副主任、原农业部副部长路明介绍，目前我国正在或准备实施四项能源农业计划。这四项能源农业计划：一是沼气计划。包括农村户用小型沼气和大中型沼气两部分。二是酒精计划。三是秸秆能源利用计划。包括两个方面：一为秸秆气化，二为秸秆致密成型燃料。四是能源作物培育计划。分为四类：一是以制酒精为目的的一年生或多年生作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；二是以生产燃料油为目的的植物，如油菜、绿玉树等；三是用于直接燃烧的植物；四是可供厌氧发酵的藻类或其他植物。
能源农业具有如下几方面的特点：
1.1 能源农业在生产程序和耕作技术体系上来讲，同传统种植业一样，都是通过土地对农作物的加工和利用，仍然属于农业范畴。它所提供的能源属于可再生能源。
1.2 能源农业生产的产品并不能直接利用，而是在一定的技术经济条件下，通过加工之后，才能被人类利用，而不象传统的农作物秸秆或薪柴直接燃烧使用。
三院院士石元春认为，我国发展能源农业有很强的现实性和可行性。我国石油储量是世界的2%，消费量是世界第二，进口依存度近40%。SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。我国不仅生物质原料丰富，而且还有自行培养的甜高粱、麻疯树等优良能源植物，燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间，成本降幅一般在25%到45%，与石油基产品具有很强的市场竞争力。目前在新疆、山东、四川等地已开始取得进展。
我国有约40亿亩的低质地、荒坡、滩涂等，可以用来种植适宜物种；淮河以南还有3亿计冬季闲田，用来种油菜生产生物柴油，相当于“再造大庆”。我国现行的燃料乙醇生产价格成本约为3500元吨，技术水平较高的丰原集团可降到3000元以下，单位综合成本为2993元。
石元春院士提出，如果采用高新技术改良物种，成本会进一步降低。如种植甛高梁生产燃料乙醇，吨产品综合成本可下降到2800元以下，使用麻疯树等木质油料基生产生物柴油，吨成本应在3000元以下。
石元春表示，如能利用现资源的一半，生物质产业年产值就可近万亿元人民币。这将是继传统农业由初级农产品生产向农产品加工业领域拓展之后，为农业增效和农民增收开辟的第三战场。
而科技部中国生物技术开发中心主任王宏广对发展能源农业的前景更为乐观，他提到我国每年产生的7亿吨作物秸秆，其中2亿吨被就地焚烧，还有近30亿亩的荒地、冬闲地、盐碱地等未能充分利用。假如我们把7亿吨秸秆充分利用，就可以转化为1亿吨燃料酒精，相当于三个‘大庆’，假如将荒地、冬闲地、盐碱地充分利用，都种植高油作物和高淀粉作物，转化成石油替代产品前景是无可估量的。我国发展生物质能源，关键技术已经成熟，原料资源极为丰富，投入成本远远低于开采石油和开发核能。
因此，从以上的各种资料看来，发展能源农业的前景都是非常可观的。
2 循环经济下的能源农业
发展能源农业，开拓相关产业，延长产业链条，将有如下的好处：
2.1 有利于发展分布式发电，解决农村能源供应问题。
由于我国电网存在的问题，农村电力价格很高，另外生活所需要的煤炭、液化气等价格也较高，所以发展能源农业，将减少农村对外部能源的依赖。对于偏远、贫穷地区，由于支付能力有限和经济可行性、技术难度的原因，发展大型电力设施并不实际。而农业废弃物如畜禽养殖场废水，农业秸秆、粮食加工废弃物、林业生产和木材加工废弃物发电。这些废弃物都有能源利用价值，但燃料不适宜远距离运输，分散利用较为合理，适宜建设小型发电设施，电力基本上就地消化，分布式发电成本低，建设周期短，线损小，更为实际。
2.2 减少目前农村能源利用方式对大气、土壤、地下、地表水体造成的污染，改善人民生活条件。清洁能源的使用将减少烟尘的排放，减少有机污水、固体废弃物不合理处理排放所引起的环境污染，有效改善农村卫生条件，减少威胁人民健康的人畜共患流行性疾病发生的几率。
2.3 改善能源结构，减轻对环境的压力。这对改善我国能源结构，减少我国对石化燃料的依赖，进而减少我国CO2和SO2等污染物的排放，最终缓解能源消耗给环境造成的压力有重要的意义。
2.4 通过对能源农业和相关产业的建设，将有效提高农业产业化的综合效益，显著改善农业企业发展的赢利环境，减少对政策的依赖，为发展出对区域经济有带动作用的龙头企业创造条件。农业产业化效益的提高可有力促进农业收益的提高，使农村造血机制增强，缩小城乡差距。
2.5 发展能源农业，将有效改善农业的生产条件，如对秸杆、养殖、种植等产生的有机废弃物进行肥料和其他方面的综合利用，可有效改良土壤，减少化肥、农药的投入，提高农产品的质量和安全性，优化农业产业结构，建立种植业-饲料-畜牧养殖-肥料等农业内部生态平衡，使可持续农业的发展成为可能，并使我国能尽快发展出中国特色的可持续发展道路。
2.6 发展能源农业有助于解决三农问题。
考察能源农业不仅仅应该关注能源层面，还应该关注生态、环保层面，关注到能源能将农业（第一产业）、工业（第二产业）、服务业（第三产业）联系起来的特殊地位。中国的农业曾经为中国建立和其他第三世界国家相比殊为伟大的完整工业体系提供了资金的来源，但是由于中国本身的工业成就仍很薄弱，财政支持力度必然有限，加上农业本身的效益低下，更使得政府的扶持收效不大。农业企业从产业链条上说处于最低端，在竞争性的市场环境中，由于竞争性的加剧，农业无法分享社会平均利润，为了维持整个产业链条运转，西方国家不得不通过补贴等各种手段来维持农业的生存。而中国由于工业化的不足，工业反哺农业的能力有限，农业企业的生存环境也就更为恶劣。
由于能源的特殊性质，与国家安全相关，在各国能源产业都属于战略产业和自然垄断产业。换言之，由于农业在新时代在能源及其对化石能源产品的替代方面上的利用，将改变在产业结构中农业的不利博弈地位，农业的基础产业地位将上升为战略产业地位，在技术层面上，国家将加大资金和技术的投入力度，使农业的工业化进程加速，在社会层面上，国家将加快改变能源农业的生产者的零碎、原始的小规模生产状态，提高农业生产的组织化程度，使得我国农业生产的规模化瓶颈被突破，带动能源农业相关产业，最后带动整个农业产业的产出提高。在政治层面上，由于能源农业生产需要组织化程度提高，农民的组织化程度也不得不提高，农民在社会政治群体中的地位将显著改善，农民作为弱者的代名词的历史将消失。所以，能源农业的生产者农民也因此而得以改变在整个社会生产中的不利地位，从而为解决三农地位提供新的思路和途径。发展能源农业将有效提高中国农民的收入，农民收入的提高将有效拉动内需，缩小地区差距，城乡差距，实现中国经济的均衡发展。
2.7 发展能源农业和相关产业，可以使中国农村城市化布局更为合理，此外也有利于使能源、化肥等相关产业布局更为合理。
由于农产品以及副产品只能在农村生产，而且副产品如秸杆等农业废弃物的利用如制造饲料、肥料和发电，如果运输距离过远，就失去了经济可行性，另外，农村生活垃圾由于经济实力的限制，建设大型处理设施缺乏经济可行性，所以很适合于在当地发展能源农业，就地消化劳动力，为农村工业化、城市化作好准备。
总的来说，中国人口的分布基本与当地的农业生产能力尤其是粮食生产能力是相适应的，简单地说是农业发达的地方，相应地人口也较多，显然这也与中国的农业传统和工业化程度不高有关，农业生产发达的地区相应能够供养的人口也较多，工业化、城市化所需要的地理条件、水资源等供应条件也较为优越。如果不考虑当地经济支付能力和产业结构的因素，中国能源供应的布局应该与人口分布基本一致。众所周知，中国的化石能源主要分布于中西部的偏远地区，远离消费人群，运输成本很高。而能源农业，则必须在适宜农业的地区发展，生物质能源尤其是农业废弃物的分散性决定了作为能源使用运输距离有限，因此发展能源农业生产、消费地点接近。如同美国比较，显然中国的生物质能源供应布局比美国优越。美国农业生产集中的中西部地区与工业发达，人口众多的东北部地区有明显的产业地区划分。这与美国的历史和气候有关，美国的工业发轫于英国在美国东北部建立的殖民地，中西部作为美国农业的主要产区是在美国独立之后的事情，加上美国五大湖、大西洋、太平洋、密西西比河的天然的低廉的水运条件，美国在大国之中的水运条件得天独厚，使得美国这样的产业地区布局成为可能。但是由于我国适宜居住的地区有限，90%人口分布于中国国土腾冲-黑河一线的东侧，而我国人口是美国的4-5倍，所以单位适宜居住的国土人口密度远高于美国，而中国大部分国土廉价的水运条件有限，除了南方地区之外，内地尤其是华北、西北的水运条件缺乏，远程调运能源从经济上也是很高的负担。所以，形成如美国那样明显的粮食和其他农产品、能源生产地与消费人群分离的地区经济结构，是非常不利的，对于中国整个能源产业布局来说，能源产地靠近消费地是最好的选择。而这正是能源农业的最大的优势。而与此相关的产业如农产品企业也可以因此发展起来。
以农业所需要的肥料生产来说，也是如此。现代农业已经是能源和化肥、农药等高能源、物质投入的产业，氮肥是高耗能、低效益的产业，P矿多分布于南方，而钾肥我国需要大量进口，西部如青海的钾肥矿由于运输条件的限制，运到粮食产区的成本很高，因此，总的来说，中国化肥生产地与消费地的隔离也很严重。因此通过发展能源农业，可以发展对农业废弃物在有机肥方面的应用，因为，有机肥的养分浓度低，严重制约了其商品化，通过发展能源农业可以很好地克服这一缺点，有机肥料就地生产，就地消费，可以有效减少化肥、农药支出、减少运输成本，将减缓农业生态系统对外来能源、化肥的需求，促进农业的可持续发展，也可以在当地发展起相关产业。
2.8 发展能源在京都议定书签定的今天，发展能源农业将有效减少我国经济发展中温室气体排放对环境造成的压力，体现中国是一个负责任的大国形象，并通过减轻对海外化石能源的依赖，减少和大国因能源发生的竞争和摩擦，为我国来之不易的和平发展环境创造时间和空间。通过对能源农业相关产业的构建，将使中国能够向着环境友好、资源节约、生态和谐、社会公平、国际和平的方向发展。就近期而言，将减少我国重化工业发展对能源需求的紧迫程度。
因此，发展能源农业，是一个直扣三农、能源和环境三大主题并起着全局性和实质性的推动作用的战略性产业，对中国来说是，随着能源农业的发展，中国的农业将变成粮、经、饲、能的四元农业。发展能源农业之所以具备这么多综合性作用，是由其自身特点决定的。
生物质能源的自身特点有：（1）分散性、收集、运输成本高；（2）能量密度低；（3）可以运输和储藏并且可以再生的能源，尽管其利用成本高于化石能源，但是在化石能源枯竭的将来，人们不得不克服它的分布分散、能量密度低的自然缺陷，这决定了发展能源农业必须反求农业的组织化、产业化程度作出变革以适应这种能源利用格局的历史变革。因此，农村经营制度不得不作出调整，土地实现规模化利用，农村、农民组织化程度提高，最后通过农业产业化程度的提高和农民组织化程度的增强，提高农业产业化的效益，提高农民的政治地位。而由于运输成本的问题，发展能源农业必须发展当地生产、就近消费，其他相关产业也因此可以发展起来，因此有利于缩小地区差距，使农村城市化良性发展，城市布局更为合理。
中国超越的历史机遇
回顾历史，能源的利用格局对一个国家的国运的兴旺至关重要。由于生物质能源的局限性，中国古代的农业的发达并未将中国带入工业现代化，而农业不发达的欧洲国家因从美洲、非洲的掠夺，加上玉米、土豆等新作物的引入，使得欧洲的财富、人口能够飞跃式地发展，使得社会生产向更高效率的能源反求，最后英国采用化石能源煤炭作为工业能源，促成了英国的工业化。然而，欧洲为代表的资本主义制度在合理利用、分配资源，与环境友好相处上是没有历史积淀的，因此西方发展起资源浪费无度，对外殖民扩张、以邻为壑、欺凌弱小民族的传统。至今，西方都没有醒悟。石油、煤炭等化石能源的枯竭将不仅意味着能源的供给出现困难，而且与此相关的化工产业等都会失去原料，靠化石原料维持的工业、农业等都有陷入崩溃的危险。而在西方发达国家，不仅环境污染对生态系统造成威胁，也对物种的繁衍造成严重的威胁，其中也包括人类自身。西方男子的精子数量在50年来已经减少了一半。社会经济的压力和环境对西方人的生育能力造成的损害，严重威胁到欧洲的人口生产，其表现就是欧洲问题严重的老龄化，欧洲不得不输入外来劳动力以满足因劳动力短缺、高昂的需求。如以德国为例，多年来引进土耳其劳工，而法国的外来移民已经占到总人口的1/6。而外来移民中又以来自前殖民地的北非穆斯林移民居多。欧洲人和外来移民在宗教、文化、人种上的巨大差异，也意味着欧洲的种族、文化有可能被其他种族和文化逐渐取代的危险。我们不禁隐约想到无数强大的帝国是如何灭亡的一幕。西方几百年的饮鸩止渴式地发展掩盖了事实的真相。
在后化石能源时代，人类将不得不求助于可再生能源的开发来维持社会生产的正常运转。而生物质在替代化石能源产品上的作用是其他可再生能源所无法取代的。而中国古代农业发达的传统不仅积累了宝贵的实践经验，更产生了宝贵的与环境友好相处的许多哲学和思想遗产。在人类社会不得不面临着在化石能源枯竭的之后重新利用农业产生的生物质能源的时代，中国应该善用自己的宝贵农业遗产。但是，对于生物质能源的利用不再是原始、低技术地利用，是在更高水平上的螺旋式回归。而在农业上，将避免古代农业由于对于农业生态系统物质能量利用粗放、效率低下导致能量、物质流出最后使得农业生态系统退化的历史教训，也将总结现代农业割裂了原有的封闭循环生态系统的教训，使得农业能在更高生产力水平上支撑后化石能源时代的人类社会生产。能源利用格局的历史变革在形式上是对我国古代农业的再次回归，再次升华，但是物质、能量的流出、耗散、浪费现象将被有效遏止，历史的悲剧不会继续重演。
此外，西方国家除了获得能源之外，还对许多拥有不可再生的矿产资源的第三世界有依赖，因此发达国家必须通过政治、经济、军事等各种手段来控制第三世界，这也是两次世界战争的根源，但是矿物资源除了化石能源是不可再生的之外，其他铁、铜等矿产资源由于资源在利用过程中的损耗，从长远看来也是不可再生的。鉴于两次世界大战的后果，世界大国都不敢再发动为争夺资源的大规模战争，尤其是大国之间发生大规模战争，因此，除了对于所有的矿物资源来说，人类最终都必须走向利用可再生资源代替不可再生资源的道路，这是历史发展的必然趋势。这样，西方在获取资源渠道的传统垄断优势将会变成乌有，我国的历史机遇到来了。国之利器，不可示于人，中国应该抓住这千载难逢的历史机遇，实现中国的伟大复兴。能源和资源利用方式带来国家发展模式的变化。而可持续的发展模式将减少中国对国外资源的倚赖和与大国的摩擦，也意味着西方发展模式的终结。鉴于西方发展模式的历史局限性，我国应该独立在理论和实践上进行全新的探索，走出资源利用效率更高、对于环境更友好、社会分配更公平的社会发展模式。
目前世界各国发展能源农业的时间都不长，和中国的技术差距不大，而跟其他产业不同的是，中国在生物质能源相关关键技术上许多已经处于世界前列，在这项国际竞赛中中国有可能跑在最前面。考虑到能源利用方式引起的政治格局的变更，如英国、德国、美国的能源利用历史，因此，发展能源农业带来中国复兴前景的轮廓更加明朗 。
而发达国家发展可再生能源的经验也证实，可再生能源产业的进一步发展将取得比矿物燃料能源产业更大的经济效益。而且可再生能源发电比传统发电方式劳动密集程度高，这对劳动力众多的我国有利。而且可再生能源发电的总体成本正在迅速下降。随着产业化的发展，将提供越来越多的就业机会。美国学者认为，投资于能源效率和太阳能等技术所创造的就业机会大约是石油、天然气的2倍。
因此，有国外学者忠告中国学者，要利用好我国的有利条件，充分利用能源利用方式发生变化的历史形势，实现对发达国家的赶超。
五、能源农业园区技术路线
发展能源农业，必须按照循环经济观念来发展。而事实上，工业生态学也很早就留意到农业生态系统的物质、能量平衡。经济学史研究表明，公元900多年我国唐代珠江三角洲就形成了生态农业的“桑基鱼塘”模式。生态农业（Ecological agriculture）1970年由美国土壤学家W.Albreche提出。但是在可操作性上是很有限的。而按照循环经济理论和工业生态学原理而设计的生态产业园区，则以可操作性强，能够实现经济、环境效益双嬴越来越为人们所接受和采用。生态产业园区其目标是减少废物产出。在系统设计上，它将园区内一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投入或原材料，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的污染“零排放”，生态产业园区是最具环境保护意义和生态绿色概念的科学的工业组织形态。
生态产业园是典型的循环经济的实践，是可持续发展概念的一个可操作的内涵，是经济发展和环境保护的大势所趋，是循环经济在区域和企业群层次的表现形式，是继经济技术开发区、高新技术开发区之后的第三代园区构建模式。
目前，与农业产业化有关的生态产业园区人们多引用广西贵港国家生态工业示范园区，但是这样的产业园区是一个大型企业对其产品进行综合利用，固然交易成本低，但是并不具备灵活性，对于广大规模有限的农业企业而言，难以复制和模仿。而其他生态工业园区，则有相当的灵活性，是许多不同的企业互相有意识地组合在一起，寻求最大限度地利用物质和能量，实现系统利益最大化。而目前生态农业园区由于需要平衡生态的环境效益和农业生产的经济效益，效益有限。此外，目前有很多生态农业园区许多案例证明，只有生态之名，其产业结构从内部物质和能量循环上却毫不相关，缺乏关联关系和依存关系，根本就形不成产业群落，抵御政策、市场和资源风险的能力很低。园区内企业的耦合程度低，无法充分利用副产品的综合效益，建立的生态循环效益只局限于园区内部的一个企业，不具备对周边产业起带动、辐射的作用的特点。当然这也可能与农业生态系统的特点有关，农业生态系统的复杂，系统的物质和能量收益计算不清楚，最终环境效益也计算不清楚，因此难以用经济指标来衡量。
而近来兴起的观光农业多将视角定位于旅游，对农业生产与农业技术的扩散重视不够，无关宏旨，对于远离城市的农业来说，根本没有复制性，在一定意义上，部分地区领导存在着利用观光农业来解决农业问题的思想，但是其效果是值得怀疑的。
因此，我们试图以能源农业为纽带，发展生物质产业，遵循循环经济理念，建立能源农业园区，带动农业工业化、产业化，解决三农问题。
由于农业企业一般规模比较小，技术水平、效益低下，资金有限，无法象广西贵港国家生态工业示范园区那样建立循环经济运行模式，因此，必须由一系列产业互相关联、依存的企业在一个园区内形成产业群落，提高抵御政策、市场和资源风险的能力。而目前进行的农村能源建设不少地区已经建立了以沼气利用为纽带的生态农业，但是这样的建设是由政府财政支持支撑，商品化、标准化不足，虽然已经建立了生态循环，但是由于经济效益有限，抵御市场风险能力薄弱，整个产业循环很容易断链条，如沼气由于一般建设完毕之后就没有专门的人员进行维护，所以这样的农村能源建设是极为粗放的，对于农业产业化的促进作用有限。
我们试图以能源农业为纽带，设计一个循环经济利念下的能源农业园区。能源农业园区由以下组成：能源生产企业如秸秆发电企业、有机复合肥厂、饲料企业、大型蔬菜种植大棚基地和畜牧养殖企业、沼气专业化运营公司。通过这样的设计，基本上可以保证农业生态系统的能量、养分平衡。此外，还可以加入其他农产品企业，如蔬菜、肉奶制品的深加工和高新技术企业。
就目前所掌握的资料看来，秸杆在饲料、肥料、发电等方面的商业性利用中存在着收集半径不能过大的问题，秸杆如果发电可以和小火电结合，或者是建立商业性的气化站。而沼气的应用在农村则局限于规模太小，多为户用，产品并未商品化，即便是大型养殖所产生的沼气工程经济可行性也很差，发电上网也存在着政策上的困难。另外由于我国土地制度的的敏感性，土地难以集中使用。现在的农业产业利润低，周期长，在农业产业链中可以破局之处是将农产品的深加工技术水平提高，生产高附加值的产品，但是这需要巨大的资金和技术投入，短期之内难以实现。利用农产品及其废弃物发展能源农业，周期短，效益高，既有经济效益，更有环境、生态效益，不失为一条合适的农业产业化路径。因此，我们试图建立能源农业园区，和一般的生态农业园区区别开来。通过能源农业园区的建设，将农民转变成为能源农业产业工人，将农民从土地上摆脱出来，在当地就业，在园区附近建设新型的农村社区，低密度城镇化，减少住房占地面积，集约使用土地、水、电等资源，发展大型的蔬菜种植、畜牧养殖，居民生活污水、养殖垃圾集中发展沼气，沼气或用于生活用气或发电，减少居民用电、气成本，减少对城市电网的依赖。沼气发电争取能够上网，秸杆发电之后的灰份和沼气发酵残留的沼渣用于生产高质量的肥料，恢复土壤肥力，减少化肥、农药投入成本，提高农产品质量和安全，从而最终提高农业收益。后面再继续发展其他产业，最终使整个社区产业结构得到平衡和优化，实现生态、经济效益共赢。最终，我们试图建立新的农业产业化模式，寻找新的我国农村城市化路径，使我国城市的布局局部集中，总体均衡分布，缩小地区社会经济差距。
1、 能源企业：秸杆发电站或气化站的建立。这个企业是核心企业，也可以由制蔗糖的企业联产，玉米、小麦陈化粮、甜高粱制酒精的企业替代，同时生产其他饲料等产品。
我国各类农作物秸秆资源的合理回收加工，可归纳为“4F”路线：即Fodder(饲料) ，Fuel(燃料)，Fertilizer(肥料)，Feed Stock(工业原料)，研究人员称其为“四料”。在“四料”转换利用中，饲料、燃料利用及其转换技术仍然是主要领域。
目前在中国电力结构中，火电比例超过了70%。经济快速发展带来的强大电力需求让煤电双方不堪重负。而国际能源机构的有关研究表明，秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有千分之三点八，而煤的平均含硫量约达百分之一。经过处理之后，密度大便于运输和储存，有很强的实用性。
目前国际上，丹麦在秸杆发电技术上较为先进，且得到了广泛应用。2004年11月，我国首个秸秆生物燃烧发电厂在河北省晋州市开工建设。该秸杆发电厂占地80亩，总投资达2.4亿－2.8亿元，引进丹麦的秸秆发电设备，建成后年烧秸杆20万吨，发电量为1.2亿度，年可节约煤炭16万吨，减少二氧化硫排放量60多吨，减少烟尘排放量400吨。此外，该厂消耗秸杆全部从农民手中收购而来。按照每吨秸秆100元的收购价测算，该厂通过收购秸杆，每年就可使当地农民增收2000万元。
可以由各地方政府出面，在秸秆禁烧工作费用中拨出专用款项，根据自己的情况，在各地都设立适当的秸杆收购站，在收割结束后，参照市场价格，开始统一收购，统一贮存，统一加工。至于存储和均衡供应问题，通过建立和完善秸秆综合利用和流通管理机制可加以解决。
农村区域可以就地改造为居民区、高新产业密集区，用电量较大，环境质量要求高，秸杆发电厂的建立可谓一举两得。
我们设想，在积极引进外资和技术的同时，可用现有火力发电设备实现秸杆发电以减少资金投入。具体方法如下：
回收结束后，可先在收购站用粉碎机、搅拌机、挤压机这三种工业生产的常用机器对秸杆进行处理：先把秸杆粉碎，再加入煤灰等物品放进搅拌机进行搅拌，均匀后，再用挤压机把这些混和物挤压成块状（便于运输），最后把挤压成型的块状物以铁路或公路、水路运至相对最近的火力发电厂，以块状物为燃料代替煤块发电。
用这种方法处理秸杆比在各地投资兴建沼气发生装备更有效快捷。此法不用过多地投资，用火力发电厂的设备就足够，而且可以在很短时间内处理掉所有的秸杆（速度快）。处理完毕，火电厂可恢复正常运行，而不受秸杆供应量的影响。
这种方法还有一个潜在优点：在我国，工业建设上农民的数量相当大。在农忙季节，大部分农民要返乡；这时，上述搅拌机、挤压机之类的机器就闲置了。秸杆收购站就可以适当地利用这些机器，而不用专门购买。
火力发电厂可用秸杆发的电收回收购投资，这样一来相当于政府不用花钱，秸杆的问题也得到了处理，农民亦可增收，一举多得。如果小火电厂经改造后掺烧秸秆，按使用量计算，电厂半径20公里以内的秸秆均可回收利用，基本上可解决大半个县的秸秆问题，由此也对增加农民收入，进一步调动农民种植农作物的积极性带来长远影响。通过技术改进和发电规模的提高，使气化发电的单位投资控制在3500元/Kw以下，发电成本在0.2～0.3元/KWh左右。
2005年出台的《可再生能源法》，鼓励在农村地区发展分布式能源，秸杆发电已经十分现实。而国家发改委2005年8月宣布5年内关停543万千瓦小火电，这些火电站将向着热电联产的方向进行改造，火电站可以改用秸杆进行发电。一个小火电站可以消化掉整个县的秸杆。
关于秸杆发电上网的成本，以2005年4月,国家发展改革委批准的江苏如东利用世行贷款实施的秸杆发电示范项目为例。该项目由江苏省国信资产管理集团有限公司和如东东升恒业投资有限公司合资组建的江苏国信新能源开发有限公司建设，建设规模为2.4万千瓦，总投资2.99亿元，其中安排世界银行贷款2000万美元；此外，为加强该项目的能力建设，安排全球环境基金（GEF）赠款70万美元。目前，该项目设备采购考察及招标准备及与世界银行的贷款谈判工作已经基本结束，并在今年上半年正式开工。明年底项目竣工投产后，年发电量可达18000万千瓦时，消耗秸秆16万吨，年销售产值可达11656万元（含税），并可产生150个工作岗位。从目前的建设情况来看，秸秆发电厂的每千瓦造价仅6000元左右，和大规模火力发电厂的每千瓦造价基本持平，比水力发电和风力发电等都要便宜得多。目前秸秆发电的具体上网电价还没有定出来，要等2006年《可再生能源法》执行之后再由发改委定价，目前秸秆发电的成本大约是0.55元每千瓦时。和目前各地发展风力发电能够享受到贷款贴息、税收等很多诱惑相比，秸秆发电可以说没有任何政策优势，如果未来秸秆发电也能和风力发电一样享受优惠的话，电价可以被进一步下降。
2、 有机复合肥厂，建立有机复合肥厂试图减少农业生产对化肥的依赖，通过对农业废弃物，特别是园区内畜牧养殖的有机垃圾进行利用，就地处理、就近消费，以促进食品安全。
秸杆发电和气化与秸杆直接还田相比，充分利用了秸杆的能量，所剩下的灰份除了N损失掉了之外，其他的必需元素都保留在灰份中，而灰份可以制成有机复合肥料，丹麦发展秸杆发电的经验是将灰份返回给农户或者是价格优惠。由于有机肥料可以减少农户肥料的投入，这一环节已经开始对农业产生正反馈。另外在后面沼气建设所得到的沼渣，也用于生产高级有机复合肥。
3、饲料厂，针对广大农村养殖效益低下的事实，生产适合农村地区小规模饲养的饲料，特别是秸秆饲料等新型饲料，减少养殖成本。
我国生活水平的提高推动了养殖业的快速发展，为饲料加工行业提供了强大动力。但我国的养殖水平整体不高，出现了两极分化的现象。采用以粮食为主配制的全价饲料虽然这些高品质饲料的养殖效果好，但价格高，除了一些大型养殖场全程采用外，大部分小型散养户不得不望而却步。这就造成了我国一方面缺乏优质价廉的饲料，一方面面临大量的粮食饲料生产企业倒闭的现状。目前我国饲料行业基本上已经处于微利阶段。采用以粗饲料（如菜叶，泔水等）为主的低品质饲料主要是小型散户的养殖方法，虽然饲料价格低但养殖时间过长，因而造成了养殖利润过低，无利可图。而国际上，畜牧业发达国家早已利用秸杆饲料进行养殖，并取得了良好的效果。
许多农作物秸秆均可生产块状饲料。营养较好的如大豆秸秆，花生蔓，谷草，玉米杆，小麦秸，甘蔗渣等。秸秆饲料由于收集半径局限在30公里以内，所以很适合在当地生产，就近消费，也可降低养殖的饲料成本。
此外，在当地，可以配合三元农业的开展，改变农业种植制度，增加饲料的原料稳定供应。
4、大型蔬菜种植大棚基地、养殖厂的建立。
秸杆发电站、肥料厂的建立为新型农村社区的建立提供了初步的基础。能源工人需要优质的蔬菜和肉蛋等食品，另外城市居民也需要蔬菜和肉蛋，肥料可从园区内的有机肥料厂购买，因为运输距离短，可以降低成本。此外，大棚面积比常规的农户种植面积大，可以集约化经营，北方地区可以充分利用太阳能大棚的传统优势，提高效益。而养殖则利用规模所带来的技术和信息优势，在园区内就近采购饲料，减少饲料和运输成本，增加利润，提高抵御市场风险的能力。另外，蔬菜和畜牧养殖所产生的有机废弃物可以为沼气企业提供原料。由于农户的散养政策效益低下，养殖技术低，防疫成本高，养殖粪便处理成本高，因此需要适度的规模以便利用先进的技术，加强防疫，国家鼓励养殖小区的建设以实现规模效益，提高生态综合效益。
5、沼气专业化运营公司的成立。克服大型企业配套的沼气工程不够灵活的特点，使得沼气工程能够和其他小规模的农业企业能更低成本地组合，发挥沼气工程的能源和肥料和环保效益。
目前农村的沼气应用很普遍，但是存在着很多的问题。每当夏季气温高于25℃时，普通沼气池就会大量的产生沼气，其产量是冬季的几倍或者十几倍，（温度越高产量越大，一般4-6立方米的池子冬季每天产0.4-0.6立方米沼气,夏季每天可以产4-6立方米沼气,为了避免压力太高不得不排放掉大部分,每天每户一般最多只能用掉1-1.5立方米沼气,其余就必须排掉,否则沼气池会因为压力太大而受损失。因此以农户小规模的应用方式，很难克服季节的温度差异引起的冬天产气少，夏天又用不完的缺点。沼液可以杀死大部分农作物害虫。沼渣富含农作物需要的各种营养成分，尤其是特别容易被植物吸收的有机氮、磷、钾等有机肥，可以极大的提高地力，改良和提高土地的肥力是全世界都在研究的课题，从某种意义上说也是一个国家最基本最基础的根本问题，当前大量的使用化肥，造成土地板结，有机物含量下降，酸碱度不平衡，致使化肥的用量越来越大，农产品品质越来越差，已经直接影响了人们的健康，直接造成环境的污染和破坏，陷入了一个破坏生态的恶性循环。目前只有寄希望于沼液和沼渣，只有大量的沼液和沼渣长期的施入农田，才能使我们摆脱这种困境，从而走上不用化肥（或者仅用极少量的化肥），不用农药的可持续发展的良性循环之路。农民自己吃的蔬菜为什么质量高，就是不用化肥和农药，很多沼气户的蔬菜格外好，原因就在于此。
另外随着城镇化程度的提高，农村生活垃圾也会大量增加，由于经济等原因，只能就地解决。沼气化处理的成本不高，是可以接受的。但是现在沼气的发展中，服务体系建设滞后。一些农户反映，村里缺少沼气技术服务人员，一些易损件维修难、更换难，特别是沼气池要定期出渣，个人清渣又脏又麻烦，反而不如多花点钱用液化气。即使是在沼气发展较好的乡镇，农民也难以找到专门的服务机构。
此外综合利用率不高。农户往往只注重沼气的能源效益，而忽视沼液、沼渣的综合利用，沼液、沼渣一般只当作普通肥料用于大田施肥，其价值得不到应有体现，综合利用效益不明显，影响了农户建池积极性。由于农业生产的季节性很强，将其作为肥料直接利用也受到季节性的限制，因此，将沼液沼渣通过一定的处理加工成可以储存的终年可以利用的叶面肥、固体肥料等沼肥产品，延长产业链，实现产品的增效具有重要的意义。腐化粪渣和化肥组配制成的有机复合肥料，附加值很高，可以应用在经济作物上，还可以用在花园和高尔夫球场草坪等高端产品上。加上近来国人对食品的安全性意识的提高，如果将沼渣有机复合肥料应用在绿色食品、有机食品的生产，商机也一定很大。根据日本的经验，大型养殖厂沼气肥料产品的利润和养猪基本持平，相当可观。而国内对大中型养殖场的沼气工程调查结果表明，如果不对沼气肥料产品进行利用，基本上没有经济可行性。
按照浙江省的经验，凡存栏数达到200头以上的规模养猪场，其沼气资源都具备配置沼气发电机组的条件。沼气发电每度电耗柴油40克，成本只要0.173元，比用商品电每度节省电费0.562元；而柴油发电每度电成本需要1.1元，节省0.927元。
由于农村沼气规模的局限性，商品化程度低，效益低。在大型的蔬菜大棚、养殖厂建立起来之后和居民所产生的有机垃圾，为集中发展沼气提供了条件。由于沼气发电上网的实施细则仍然不明朗，所产生的沼气只供园区内的工厂和居民使用。目前一般的沼气企业只负责负责设备的销售、安装，而沼气工程运行没有专业机构来收购其产品所需要的原料，我们可以成立沼气专业化运营公司专门收集养殖、工厂、农村秸杆的废弃物。沼气专业化运营公司的成立可以达到专业化经营出效益、规模化可以降低成本、集中化处理降低生态环境风险。
沼气专业化运营公司核心竞争能力体现在如下四点：
（1）、专业化：
专注于沼气事业发展，以沼气工程为纽带，以沼气上下游产业为利润中心，通过专业化和市场化的运营，形成沼气产业的自身持续经营能力，最终实现沼气市场化的经营模式。在专业化基础上，提高沼气工程的科技含量，立足于沼气工程和上下游产业链，引进或自己研究先进的沼气生产技术和设备，在区域发展和扩张时，严格控制技术和设备标准，实现沼气工程高效，低成本的运转。
（2）、标准化
该运营模式及其技术和设备均建立在标准化基础上标准化有利于解决由于管理混乱，技术水平参差不齐，而导致的产业链断裂问题。标准化要求采用统一的技术和设备（根据当地条件适当调整），还有利于降低成本，例如采购成本。标准化还包括对沼气和生态肥进行统购统销，统一加工，申请商标，建立企业标准，形成沼气和生态肥的品牌。
（3）、规模化
统一收集工业和养殖场的废料，统一发酵，沼气和沼渣统一加工，包装，销售。规模化最大的好处就是产生规模经济，降低单家单户处理沼气和沼渣深加工的成本。规模化也有利于形成市场开拓能力，提高竞争水平和市场上讨价还价的能力，以及降低风险等。
（4）、产业化
站在产业链角度看待沼气，沼气的产业链从上游的原材料市场（养殖场和工厂）到下游的沼渣，沼气综合应用，以及无公害蔬菜种植，每一个环节都蕴藏着利润。
沼气工程附加值很高，但目前还没有充分挖掘的技术，其附加值建立在沼气的上下游产业链上，推广沼气工程，必须以更开阔的眼光盯住上下游产业链和外部市场链。并且与外部的市场链结合，以期创造更大的利润。
公司的启动阶段可以利用政府专项基金和星火计划，发展阶段利用政府的贷款支持；利用特许经营收取将公司发展壮大。公司可以通过设计、安装沼气并收集农业废弃物和园区内的农产品加工的有机废弃物，生产沼气，并和有机复合肥厂联营，减少有机肥料厂的经营成本。
为提高建设沼气的经济性，可采用夜间把沼气储存在气包里，白天用它发高峰电的方式，电网缺乏的是高峰电量，这样经济效益会更好。现在用沼气作为内燃机燃料，国外已可以作到1m3沼气发2.3 kW•h时的电。内燃机排出的废气温度在500℃左右,可回收余热(国内已有成熟技术)，一方面用来加热沼气池，使其能保持在60℃工作；另一方面可以生产热水供农民用。不少农村居住分散，建供气管网，投资大、又不安全。最好在农村就地发电，鼓励农民直接用电来做饭、取暖和制冷。农民用电，多是在供电末端，利用沼气就地发电可减少大电网的供电量，相应地减少线损，节约能源。
关于沼气发电上网问题，还需要《可再生能源法》实施细则年底出台之后才能明确。另外在日本等发达国家对可再生能源太阳能如下操作：白天将太阳能所发的电输入电网，晚上用电的时候，再从电网支取，只要所用电不超过输入的电，不另行收费。这种操作方式对于我国广大农村尤其有利，可以使农民有意识地发展沼气发电进行赢利，虽然每个用户除自用外送入电网的电量并不多，但架不住数量大，积少成多、集腋成裘总量是惊人的。何况还有许多的荒地生物质资源也可以利用。所以从这个角度讲，沼气发电虽然近期因政策和技术原因不能大规模应用，但是只要政策扶持力度加大，前途是无限光明的。美国发展风电过程中的电力网表的经验值得参考。
6、新型农村社区的建立。充分农村地区可再生能源资源丰富的特点，发展可再生能源事业。
有了以上的能源农业相关产业，新型的农村社区可以逐步建立。另外，《可再生能源法》中强制性地规定了太阳能在新建设住房上的应用，农村在生物质资源和太阳能、风能等可再生能源的资源状况上是优于城市的，如果再发掘太阳能等可再生能源，农村地区的收益将会逐步得到提高，和城市之间的社会差距逐渐缩小，过上清洁、舒适、文明的现代生活。而在此基础上，再发展其他科技含量高的产业，基础就会好得多。
7、城乡之间的良性互动——新型农村城市化
由于农村可再生能源的优势，农民可以利用可再生能源提高在市场经济中的谈判地位，而通过能源农业相关产业的构建，农民可以当地就业，不必蜂拥进入城市，这将有助于我国城市的均衡布局、和谐发展。
我们可以先选处于郊区交通比较方便的地区，配合城市的开发，进行试点。在商业化模式成功之后在向其他地方推广、复制。
不是干这个的，资料是我抄的，毕竟不懂哈，很想了解一下最新的动向，哪位说说
放在经济管理，不大合适吧？
没仔细看，内容太多太杂。
是你整理的？虽然有些东西太大太空，有些东西还不全，但是找这么多东西也很不容易了。
兴趣原因，所以收集了一下。现在没时间做这方面的调查，希望您能写这方面的东西看看。
超出我的专业范围太多了，涉及的科目太广。不敢写。我自己不熟悉的东西，写的话也不会好看。
你没有提到的（或者我没有看到，太长了，没仔细读），是两个很重要的能源种植园的概念，一个是速生林，一个是高产量的能源草本，都是利用高产作物大面积种植能源作物的概念。不过这两个，在中国的推广前景的确不好。但是生物质能要是真正在能源供应中占到比例，这两个很重要。
文中提到了。木本的麻风桐，西南分布很多。还有甜高粱，这个研究得很多，看中科院植物所好象研究得比较多。以前有印象，石元春去新疆看过。具体细节就知道了。草本的，我印象是好象国内搞得不多。
你举的两个例子，单位土地上的能量产出都不够好。
我这里有一个生物能源的简介。写的不怎么样，不过东西还是很全的。