全 文 ：中国生态农业学报 2013年 2月 第 21卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Feb. 2013, 21(2): 251−260


* 国家社会科学基金项目(12XJY003)和陕西省社会科学基金项目(11D023)资助
王代钢(1958― ), 男, 副教授, 主要从事农业生态学教学和蚕业技术体系研究。E-mail: wangtaikang@163.com
收稿日期: 2012−07−10 接受日期: 2012−10−18
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00251
秦巴山区生态蚕业技术体系构建与实证分析*
王代钢
(安康学院 陕西省蚕桑重点实验室 安康 725000)
摘 要 为了解决集约养蚕技术体系生态效能不足, 蚕业生产废弃物污染农村生态环境问题, 在集约养蚕技
术体系构架上, 以桑树年生物合成总干物质利用率为衡量指标, 采用技术生产力效能与生态效能平衡集合评
价方法, 对集成到生态蚕业技术体系内的各单项技术进行技术效益、经济效益和生态效益的“三效”平衡评价;
应用蚕业资源物质生产利用技术模式和回流利用技术模式, 优化蚕业资源物质流向利用方式, 控制生产过程
废弃物污染农村生态环境程度, 形成以桑枝食用菌产业化生产链、蚕沙沼气治污和缫丝生产废水循环利用链
为构架的生态蚕业技术体系。生态蚕业技术体系在秦巴山区农村应用以来, 有效提高了蚕业生产技术的生态
效能, 蚕业资源物质生产利用效率提高了 20.8%, 回流利用效率达 52.9%, 环境水资源循环利用效率达 70.4%,
排放废水的 CODCr(采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学需氧量)<85 mg·L−1, 达到国家《污水综合排放标准》
(GB8978—96), 有效减轻了蚕业生产污染农村环境的程度, 改善了秦巴山区农村生态环境状况。
关键词 生态蚕业技术 集约养蚕技术 秦巴山区 蚕业资源物质 生态效能
中图分类号: S88; X171.3 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)02-0251-10
Construction and empirical analysis of eco-sericulture technology system in Qin-Ba
Mountain Area
WANG Dai-Gang
(Ankang University; Shaanxi Key Laboratory of Sericulture, Ankang 725000, China)
Abstract Sericulture production technology has gradually changed from dispersed small-scale mode to intensive large-scale mode
in China. This has greatly increased not only labor force production efficiency in sericulture, but also rural sericulture production
income. Concurrently, however, the ecological effectiveness has been insufficient for intensive sericulture technology system.
Sericultural production waste has polluted rural ecological environments. To resolve the issue of ecological inefficiency in sericulture
technology system and low used efficiency of sericulture resource material, a research was conducted on intensive sericulture
technology framework using utilization ratio of annually biosynthesized dry matter in mulberry as a measurement index. For
evaluation, the balance was set for technology productivity efficiency and ecological efficiency. Under an integrated eco-sericulture
technology system, individual technological balance was evaluated in terms of three efficiencies — technological efficiency,
economic efficiency and ecological efficiency. This innovative application of production mode and reflux mode in sericulture
resource material optimized sericulture resource material use mode, controlled pollution degree of production wastes in rural
ecological environments and formed eco-sericulture technology system frameworks. The frameworks included mulberry branch
edible fungus industry production chain, silkworm excrement biogas control pollution and recycled link of filature waste water.
Application of eco-sericulture technology system in rural Qin-Ba Mountain Area improved ecological efficiency of sericulture
production technology, significantly increased use efficiency of sericulture resource material and environmental water resource and
improved rural ecological environment conditions. The estimates for Shiquan County in Shaanxi Province suggested that production
and utilization efficiency of sericulture resource material increased by 20.8%, mulberry branch edible fungus industry production was
at 10 million bag·a−1, reflux utilization increased by 52.9%, avoided loss of sericulture resource materials, recycled environment
water resources ratio was at 70.4% and total circulation water recovery/utilization was at 992 m−3·d−1. Discharged waste water CODCr
(the chemical oxygen demand was used by potassium dichromate as oxidant) was <85 mg·L−1, which met national standards —
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Integrated Wastewater Discharge Standard (GB8978—96). Eco-sericulture technology system therefore not only reduced pollution
from sericulture production in rural ecological environments, but also stabilized sustainable development of sericulture production in
the Qin-Ba Mountain Area.
Key words Eco-sericulture technology, Intensive sericulture technology, Qin-Ba Mountain Area, Sericulture resource mate-
rial, Ecological effectiveness
(Received Jul. 10, 2012; accepted Oct. 18, 2012)
秦巴山区位于秦岭以南、大巴山以北地域, 是
中国地理中心和南北气候分界的过渡带。秦巴山区
利用自然资源和生态优势发展蚕桑丝绸产业, 发挥
自然资源充分利用与生态环境强化保护的双重功
效。近年来, 秦巴山区农村推广应用集约化养蚕技
术体系 , 有效提高了农村养蚕劳动力的生产效率 ,
蚕业生产规模快速发展[1]。集约养蚕技术改变了分
散小规模生产方式, 使得集约规模养蚕生产污染农
村生态环境问题显露出来。其原因是分散小规模养
蚕生产的污染问题能够用常规技术方式应对处置 ,
而集约养蚕生产缺失处置规模集中污染的技术集成,
背离了大力发展蚕桑产业, 保护农村生态环境的产
业期望。
为了解决集约养蚕技术体系生态效能不足, 蚕
业生产废弃物污染农村生态环境的问题, 本研究利
用技术生产力效能与生态效能平衡评价方法, 优化
蚕业资源物质流向利用方式, 促成集约养蚕技术体
系与保护农村生态环境有效融合, 探索构建生态蚕
业技术体系(eco-sericulture technology system)模式。
生态蚕业技术体系在秦巴山区农村示范应用以来 ,
表现出良好的农村生态环境保护功效。本文以陕西
省石泉县为样本, 探讨集约养蚕技术体系向生态蚕
业技术体系提升的关键技术路径, 分析生态蚕业技
术体系生产力效能和生态效能平衡集合评价的指标
与方法, 提出控制蚕业生产污染农村生态环境的实
用技术方案。
1 蚕业技术生态效能现状与存在问题
1.1 生态效能评价方法粗略落后
长期以来, 秦巴山区蚕业生产秉承了技术研发
主体的个性特征, 以单位蚕种产茧量(张种产茧量)、
单位桑树产叶量(单位面积桑树产叶量)等新品种数
量性状的生理极限参数为技术研发指标, 突出“生物
生理极限产出”的技术高效性和技术经济性[2]; 通常
用新技术促进农村桑树种植面积的增量参数, 作为
新技术生态效能的评价指标 , 评价方法粗略简单 ,
脱离了技术生态效能的评价基础。受技术研发主体
的自我束缚, 对“生物生理极限产出”技术不进行规
范的生态效能评价, 当此类单项技术被集成到集约
技术体系中时, 放大了技术生态效能不足的缺陷。
1.2 在局部时空上生态效能有缺失
蚕业技术在全年时段内均能表现出相应的生态
效应, 当技术生态效能变化轨迹与生态环境保护需
求轨迹发生重叠时, 蚕业技术生态效应即为最大化;
当两种轨迹在某一时空出现分离时, 技术生态效能
表现为明显不足状态。例如: 桑树夏伐技术是应用
多年的桑园高产技术, 该技术适用于平原地形桑园生
产。当夏伐技术被应用到坡耕地桑园生产中时, 随着
夏季桑树夏伐作业, 坡耕地桑园土壤被大面积裸露出
来, 增大了同期山区强降水直接冲刷桑园土壤造成
水土流失的机率。尽管夏伐技术在其他时段及地区
的生态效能表现良好, 但在山区坡耕地水土保护的需
求上表现出技术生态效能局部时空缺失的状态。
1.3 处置规模污染物时有技术缺陷
在分散小规模生产方式中, 蚕业生产废弃物分
散在各个小规模生产单体中。以每一生产单体所产
生的生产废弃物量计算, 还不足以采用技术方式专
门处理这类生产废弃物 , 通常任由生产者自行处
理。长久以往, 技术研发主体缺失对蚕业生产废弃
物实施无害化处理技术的研发, 致使集约生产技术
无法处置规模废弃物, 大量废枝条、蚕沙残叶等被
随意倾倒堆放, 造成农村生态环境遭受蚕业生产废
弃物的污染。
1.4 资源物质利用效率低下
蚕业生产一直遵循生产优质茧丝产品的传统生
产方式, 所用技术最终指向只是茧丝生产, 形成产
品结构十分单一的茧丝绸生产体系。如果用桑树年
生物合成总干物质利用率(utilization ratio of annu-
ally biosynthesized dry matter of mulberry)衡量技术
生态效能的话, 那么, 单一茧丝绸生产体系的资源
物质利用效率十分低下, 大量生物合成干物质被当
作生产废弃物被遗弃。当集约技术和企业集群成为
蚕业发展的主流方式时, 蚕业生产废弃物数量成倍
增加, 却因缺乏资源物质循环利用配套技术, 很难
将生产废弃物转化为生物资源物质加以利用, 成为
农村生态环境的新污染源。
2 生态蚕业技术体系构建、模式及效率分析
方法
蚕业生产是秦巴山区农村的主导产业 , 集约养
第 2期 王代钢: 秦巴山区生态蚕业技术体系构建与实证分析 253


蚕技术是现代蚕业发展的主流技术体系。从单项技
术中筛选经济高效技术集成到集约技术体系中, 在
保持技术高效性和经济性的基础上, 增强技术的生
态性 , 是蚕业生态学(sericultural ecology)研究发展
的主流方向。
2.1 生态蚕业技术体系构建方法
生态蚕业技术体系是以集约养蚕技术体系为构
架基础, 以蚕桑资源物质流向与利用方式为技术路
径, 采用桑树年生物合成总干物质利用率为衡量指
标, 通过对集成到生态蚕业技术体系中的各单项技
术进行生产力效能与生态效能平衡集合评价, 作为
该技术集成研发取舍的依据, 提升蚕桑资源物质利
用效率。对现行技术能够实现循环再利用的资源物
质, 扩展建立蚕桑资源物质新产品产业链, 形成资
源物质生产利用模式; 对暂时不能实现循环再利用
的资源物质, 建立蚕桑资源物质回流利用途径, 减
少生产废弃物直接排放污染量, 控制集约养蚕生产
废弃物污染等问题。形成生态效能平衡集合评价、
资源物质生产利用和回流利用为构架的生态蚕业技
术体系[3], 在生态环境保护、劳动力生产效率和生物
生理产出极限等方面达到“三效”平衡的技术目标。
对单项技术生产力效能和生态效能进行“三效”
平衡集合评价是构建生态蚕业技术体系的重要一
步。本文从生态蚕业技术体系中列选桑园栽植技术
“三效”平衡集合评价过程与结果, 说明生态蚕业技
术体系构建和评价方法。其方法是在技术经济效益
方向选定产量(yield)、综合产值(output value)2个指
标 ; 劳动力生产效益方向选定单位劳动力生产量
(labor force production)、单位劳动力收入量(labor
force income)2个指标; 技术生态效益方向选定资源
循环利用量(resource recycling)、废弃物处置量(waste
disposal volume)2个指标。将 6个参数指标的原始数
据取自然对数进行对数化处理, 以消除量纲和数量
级的差异。对数化处理公式为: D=ln(d), d为观测值,
用 Excel 软件转换处理, 雷达图表达平衡集合比较
的结果。
表 1 和图 1 是采用上述方法对不同桑园栽培技
术进行效益比较和平衡评价的结果。
从不同桑园栽植技术“三效”平衡集合评价结果
中得知: 桑园冬春伐技术在产量上略显低一些, 但
在劳动力效益和生态效益方面优于夏伐技术。冬春
伐技术可作为农村养蚕生产的基础技术方式, 能在
冬春伐桑园内冬季套种马铃薯, 以增加桑园的综合
产值 ; 能推行应用农村养蚕“削峰填谷”的技术模
式 [4], 以增加单位劳动力全年养蚕生产量 ; 能避免
桑园土壤在夏季大面积裸露, 防止发生坡耕地水土
流失事件。平衡集合评价结果说明桑园冬春伐技术
适合于在集约生态蚕业技术体系中应用。
2.2 生态蚕业技术模式
2.2.1 资源生产利用模式——桑枝食用菌生产
桑枝食用菌资源生产利用模式需用冬春季剪伐
的一年生桑枝条为生产主料。该模式运作从栽植冬
春伐桑园开始, 桑叶用于饲养家蚕, 进入茧丝产品
生产链; 桑枝用于食用菌生产, 形成资源物质生产
链。用桑枝粉碎机将一年生桑枝条粉碎成桑枝木屑,
配成食用菌袋料栽培基质, 用于生产桑枝食用菌类
产品; 当菌菇采摘完后, 袋料废渣又被用作桑园冬
季套种基肥, 形成资源物质回流利用路径(图 2)。
一年生桑枝条是优良的木质资源物质, 其产量
约占桑树年生物合成总干物质的 41.3%。秦巴山区
坡耕地冬春伐桑园每年能剪伐出一年生桑枝条约
12~15 t·hm−2, 能制成含 70%桑枝屑的食用菌栽培袋
料 8 000~10 000袋。如果将其用于栽培香菇, 其鲜
菇产量约为 9~12 t·hm−2·a−1, 实用生物学转化效率
达 80%; 如果将其用于栽培平菇, 其鲜菇产量约为
11~14 t·hm−2·a−1, 实用生物学转化效率达 93%。桑
枝屑栽培袋料还可用于猴头菇、金针菇、茶树菇 ,
以及黑木耳和灵芝菌等多种食用菌栽培 , 产生出
桑枝屑袋料废渣有机基肥约 8~10 t·hm−2·a−1。目前,
桑枝食用菌高产技术与配方已较为成熟 , 与其他
袋料栽培技术间的差异很小, 易于建成规模产业化
生产体系[5]。

表 1 不同桑园栽植技术效益评价指标的比较
Table 1 Benefit evaluation indexes of different mulberry planting technologies
评价指标
Evaluation indexes
夏伐技术
Summer pruning
冬春伐技术
Winter and spring pruning
轮伐技术
Rotation pruning
桑叶产量 Mulberry leaf yield (t·hm−2·a−1) 14.1 11.8 12.4
综合产值 Output value (104 Yuan·hm−2·a−1) 2.5 6.3 4.1
劳动力生产量 Labor force production (t·hm−2·a−1) 3.2 5.9 3.8
劳动力收入 Labor force income (104 Yuan·hm−2·a−1) 1.2 4.1 1.6
循环利用量 Resource recycling (t·hm−2·a−1) 5.3 13.5 7.6
废弃物处置量 Waste disposal volume (t·hm−2·a−1) 7.7 12.4 9.2
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图 1 不同桑园栽植技术效益比较雷达图
Fig. 1 Benefit comparison radar chart of different mulberry planting technologies



图 2 桑枝食用菌资源生产利用模式流程图
Fig. 2 Resources production mode of edible fungus cultivation with mulberry branch as culture medium

2.2.2 资源回流利用模式——蚕沙沼气治污
该模式运作从新建桑园布局和养蚕室结构设计
开始, 就近选择适合地点配建蚕沙专用沼气池。将
养蚕产生的蚕沙残叶作为沼气原料, 发酵产出生活
用沼气和腐熟有机肥, 形成资源物质回流利用模式
(图 3)。该模式既解决集约养蚕大量蚕沙残叶污染农村
生态环境问题, 也为农户提供生物能源和有机肥源。
蚕沙(蚕粪)与残叶(食剩的叶柄绿枝)虽是生产
废弃物, 也是优质氮素资源物质。蚕沙排泄量约占
桑树年生物合成总干物质 21.0%, 富含叶绿素、叶黄
素、果胶和植物甾醇等, 资源利用价值较高[6], 现有
多项技术能够从蚕沙中提取制造工业级叶绿素、果
胶、多糖等产品[7−8]。残叶废弃量约占桑树年生物合
成总干物质的 5.1%, 资源利用价值低。但在农村养
蚕生产中, 蚕沙与残叶混合在一起, 如要获得工业
级生产用的蚕沙原料, 必然增加蚕沙清洁分离和快
速脱水干燥等工序, 蚕沙原料的人工成本将大幅增
加, 失去产业化生产原料的功用。在没有更好的再
利用技术应用之前, 为了能及时处置蚕沙残叶, 清
洁农村养蚕环境, 减少额外人工支出, 蚕沙沼气资
源物质回流利用模式是可行的治污技术方案。
2.2.3 缫丝废水低量排放和循环利用模式
丝绸企业生产废水废气排放污染问题一直是企
业工艺技术模型选择的难点, 更是丝绸企业集群发
展相关生态环境评价所关注的重点。据试验观测 ,
年产 100 t·a−1 生丝的丝绸企业, 每日平均排放生产
废水约 300 m3·d−1; 生产废水中富含氨氮有机物, 是
生态环境保护重点治理对象。
丝绸企业生产废水有汰头废水、煮茧废水、缫
丝废水以及其他废水, 各类废水的生化需氧量(BOD5)

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图 3 蚕沙沼气资源回流利用模式流程图
Fig. 3 Resource reflux using mode of silkworm excrement biogas

和化学需氧量(CODCr)差异极大。汰头废水只占生产
废水排量的 4.6%, 但 CODCr高达 12 190 mg·L−1, 是
生产废水治理的重点。汰头废水经厌氧折流板反应
器(ABR)厌氧处理后, CODCr能降低到 1 200~1 500
mg·L−1, 但依然偏高。煮茧废水中富含蛋白资源物质
丝胶, 丝胶含量占桑树年生物合成总干物质的 1%。
采用中空纤维透析膜法丝胶回收系统能够回收丝胶
约 80%, 煮茧废水的 CODCr由 1 530 mg·L−1降低到
300 mg·L−1。缫丝废水占生产废水排量的 72.3%,
CODCr约为 270 mg·L−1, 属低浓度大排量废水。以前
采用煮茧废水和缫丝废水直接排放, 汰头废水沉淀
处理的技术模式, 处理后的汰头废水仍是高浓度废
水, 丝绸企业排放污染问题一直很严重。
缫丝生产废水低排放循环利用模式将生产废水
分类处理, 煮茧废水和缫丝废水经过丝胶回收处理
后成为低浓度废水, 再与 ABR处理后的汰头废水进
行稀释混合, 生产废水被稀释成 CODCr<300 mg·L−1
的中浓度废水; 增加格栅过滤和序列间歇式活性污
泥水处理 (SBR)等工艺后 , 生产废水 CODCr<50
mg·L−1, 达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—
96)的排放要求。为了节约水资源, 减少丝绸企业每
日生产用水量, 将达标排放水经回收处理器转化为
循环水, 与清洁水混合配制成生产用水, 重新用于
煮茧和缫丝等生产过程 [9], 形成生产废水达标低量
排放和排放水回收循环利用模式(图 4)。
2.3 生态蚕业技术生态效能分析
生态蚕业技术采用桑树年生物合成总干物质利
用率为生态效能的衡量指标, 提高了蚕业资源物质循
环生产与回流利用的效率, 减少了蚕业资源物质的废
弃量, 减轻了蚕业生产污染农村生态环境的程度。
2.3.1 蚕业资源物质生产利用效率分析
单纯的茧丝绸生产对桑树年生物合成总干物质
利用率只有 3.1%(图 5), 大量桑枝条被农户用作薪
柴燃烧, 或被用于搭建农作物栽培架等, 没有资源
物质利用价值。生态蚕业技术体系将桑枝条转化成
资源物质加以利用, 提高了蚕业资源物质生产利用
效率。
桑树营养盆栽试验结果(表 2)表明: 桑树 3 a、4
a、5 a树龄时, 桑树年生物合成总干物质分配的平均
比例为: 一年生桑枝条占 41.3%, 支干树体占 9.8%,
桑叶片占 36.5%。桑枝食用菌生产可使桑枝屑袋料
干重降低约 35%, 桑树年生物合成总干物质利用率
提高 14.5%(图 5)。未添加碱性辅剂的煮茧工艺保障
了蛹体蛋白未被分解变性, 其效能不仅体现在浓烈
的氨氮异味气体排放得到控制, 缫丝后余留的蛹体
还能用于动物蛋白饲料生产, 桑树年生物合成总干
物质利用率提高 6.3%(图 5)。两项合计, 蚕业资源物
质生产利用效率提高 20.8%。
2.3.2 蚕业资源物质回流利用效率分析
在茧丝生产中, 家蚕的食桑残留率约 15%~20%,
消化吸收率约 30%, 主要收获物——蚕茧对桑树年生
物合成总干物质的利用率只占 10.4%。蚕沙、残叶
经过蚕沙沼气池发酵后施用到桑园地中, 减轻了农
村生态环境污染, 其利用量约占桑树年生物合成总
干物质的 26.1%(图 5)。桑枝食用菌生产遗弃的桑枝
屑袋料废渣同样也能施用到桑园地中, 其利用量约
占桑树年生物合成总干物质的 26.8%(图 5)。两项合
计, 蚕业资源物质回流利用效率达 52.9%。
2.3.3 环境水资源循环利用效率分析
生态蚕业技术不仅提高了桑树年生物合成总干
物质利用效率, 也提高了丝绸企业对环境水资源的
利用效率, 减轻了缫丝生产废水排放污染农村生态
环境的程度。
对已完成排污治理技术改造的 3 家丝绸企业生
产用水状况观测得知: 各丝绸企业生产排放水监测
指标达到国家 1~2 级排放标准, 符合“南水北调”中
线工程水源涵养地环境保护的要求。丝绸企业根据
各生产环节用水质量的差异, 在缫丝、汰头等生产
中大量使用循环水, 循环水日用量达到 992 m3·d−1,
总利用率达到 70.4%, 有效提高了环境水资源利用
效率(表 3)。
3 生态蚕业技术实践应用
生态蚕业技术体系将分散小规模生产方式转
变成集约规模化生产方式。在石泉县蚕业生产实
256 中国生态农业学报 2013 第 21卷




图 4 缫丝生产废水低排放循环利用模式流程图
Fig. 4 Low-emission and recycling using mode of filature wastewater

表 2 桑树年生物合成总干物质分配比例数据表
Table 2 Distribution proportion of annually biosynthesized dry matter of mulberry %
树龄 Tree age (a)
器官 Organ
3 4 5
平均 Average
桑叶 Leaves 32.6 36.8 40.1 36.5
一年生枝条 Annual branch 37.8 42.6 43.5 41.3
主干树体 Trunk 14.3 9.3 5.8 9.8
根 Root 15.2 11.1 10.3 12.2
花果及其他 Flowers and fruits 0.1 0.2 0.3 0.2



图 5 蚕业生产各环节占桑树年生物合成总干物质比例图
Fig. 5 Proportion of annually biosynthesized dry matter of mulberry at various link of sericultural production

表 3 石泉县丝绸企业各生产用水循环量与排放量数据表
Table 3 Recycling and emission data of various water for production in the silk enterprises of Shiquan County
用水指标
Production use water indicators
煮茧
Cocoon
cooking
缫丝
Reeling
silk
汰头
Waste
silk
其他
Other
used
废水总量
Total
wastewater
循环水总量
Total recycling
water
排放水总量
Total emission
water
日水量 Total water daily (m3·d−1) 179 1 019 66 146 1 410 — 418
循环水日用量 Total recycling water daily (m3·d−1) 54 828 66 62 — 992 —
利用率/排放率 Used rate / emission rate (%) 30.2 81.3 100.0 42.5 — 70.4 29.6

践应用中发挥出改善农村生态环境的关键科技作用,
推动了蚕业生产方式转变, 培育了蚕业资源新产品
生产链, 减轻了农村生态环境污染, 节约了环境水
资源。
3.1 桑枝食用菌产业化方案
秦巴山区有坡耕地桑园 20 000 hm2, 可利用桑
枝木质资源总量 300 000 t·a −1, 即使资源利用率在
50%左右 , 每年也能制成上亿袋桑枝屑栽培袋料 ,
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具备规模产业化的资源基础。然而桑枝资源分布分
散, 农户拥有桑枝量平均不足 3 000 kg·a −1。受技术
模型和装备配置的局限, 农户不能成为桑枝食用菌
产业化生产的主体, 食用菌生产企业难以从农户中
收集到足够规模产业化生产所用的桑枝量。即使收
集到足够多的桑枝量, 如果以完整模式建立桑枝食
用菌产业化生产链的话, 必将会在菌菇培养时段因
缺少足够大的菌菇栽培地而无法实施产业化生产。
石泉县采用桑园流转方式将分散桑树资源集中
到养蚕专业户, 食用菌生产企业统一组织技术、装
备和人力, 集中剪伐收集桑枝资源; 完成粉碎配制、
灭菌接种、培育菌丝等工序, 直到食用菌袋料内充
满菌丝后, 再转移给农村养蚕户完成后续的菌菇培
养、采收烘制等工序; 企业回收养蚕户的菌菇产品,
包装制成食用菌商品, 形成食用菌生产企业与农村
养蚕户协同完成桑枝食用菌产业化生产的模式, 共
同构成桑枝食用菌产业化生产链。既解决了农村养
蚕户桑园面积过大 , 缺乏桑枝剪伐劳动力等难题 ,
也解决了食用菌生产企业难以收集桑枝资源, 缺少
培养菌菇用地等困窘。
3.2 蚕沙沼气治污技术方案
分散小规模养蚕方式每年户均养蚕规模最多
8~10张·户−1·a−1, 蚕沙残叶量不足 1 300 kg·户−1·a−1,
主要采用坑贮自然发酵法, 经过 30 d以上的发酵堆
放, 可将蚕沙残叶转化成肥料施用。发酵堆放期间,
因雨水进入蚕沙坑造成污水污物外泄污染, 本可用
技术方式加以治理, 但因每户所造成的污染量较小,
只能采取规范管理方式控制污染。
集约规模养蚕方式每年户均养蚕规模可达
60~100 张·户−1·a−1, 从春季到秋季不间断养蚕 6~8 次,
每次养蚕能清出蚕沙残叶 1 000~1 500 kg·户−1, 全年
可产生蚕沙残叶 10~13 t·户−1·a−1。坑贮自然发酵法不
能处理如此规模量的蚕沙残叶, 只能堆放在蚕沙坑
旁, 造成农村生态环境污染。目前虽有多种技术能够
消化利用部分蚕沙残叶[10], 但此类技术消化方式繁琐,
利用总量偏小, 无法满足集约养蚕生产的需要。
石泉县示范应用桑园、养蚕室、沼气池三配套
的蚕沙沼气治污技术方案, 养蚕户年养蚕规模在 10
张·户−1·a−1以下时, 继续沿用坑贮自然发酵法处理蚕
沙残叶, 做好蚕沙坑堆放管理, 防止污染事件发生;
年养蚕规模在 10~40 张·户−1·a−1, 可在养蚕室附近修
建 8 m3沼气池处理蚕沙残叶, 能够控制蚕沙残叶污
染问题, 并能间歇性获得约 160 m3·a−1沼气; 年养蚕
规模在 50~100 张·户−1·a−1, 须将养蚕室修建到桑园
地旁 , 配建 12 m3 沼气池 , 能连续性获得约 280
m3·a−1沼气。尽管蚕沙沼气模式的产气量低于其他生
物资源物质[11], 也不是蚕业资源物质利用的最佳模
式。但是, 在暂不具备资源循环再利用技术时, 依然
是控制集约养蚕污染农村生态环境问题的实用技术
方案。
3.3 缫丝生产用水循环利用方案
丝绸企业通常建在水质优良、水量充沛、环境
优美的河道旁 , 刻意避开产生粉尘污染的相关企
业。丝绸企业自身高耗水量和大排污量等问题, 致
使周边环境气味难闻, 水质败坏。特殊的蛹蛋白臭
味和黑稠污水是丝绸企业污染环境的典型标志, 成
为阻碍丝绸企业集群发展的难题。
石泉县采用技术方案和行政措施双管齐下的方
法, 制定了生态蚕业环境保护规范, 强制丝绸企业
增加环境保护系统装置, 采用无辅剂真空渗透蒸汽
煮茧工艺, 消除碱性辅剂分解蛹体蛋白, 释放氨氮
异味的根源, 降低煮茧废水 CODCr 浓度; 增建丝胶
回收系统和厌氧折流板反应器(ABR)+序列间歇式
活性污泥水处理 (SBR)的生化法降解水净化系统 ,
确保排放废水 CODCr<50 mg·L−1, 满足“南水北调”中
线工程水源地生态环境保护的技术规范[12]; 鼓励企
业增建排放水回收循环利用处理塔, 增加循环水利
用量, 减少生产废水排放量, 保护环境水资源。
3.4 石泉县生态蚕业技术效能评价结果
石泉县应用生态蚕业技术体系, 获得了技术先
进、经济高效和生态良好的平衡发展结果, 促进了
蚕业生产稳定发展。
桑枝食用菌生产企业周边辐射区内桑园桑枝资
源循环利用率高达 95%以上, 桑园冬季套种地膜马
铃薯面积占 80%以上, 桑园经济效益显著增加, 稳
定了坡耕地桑园栽植面积。充足桑枝资源促进了桑
枝食用菌生产规模快速增长, 食用菌品种日趋丰富,
目前已达到 1 000万袋·a−1产能规模, 基本建立起桑
枝食用菌产业化生产链。
集中配建 300 多座 12 m3蚕沙沼气池有效控制
了集约养蚕专业户污染农村生态环境问题, 为农村
养蚕生产集约化、生态化提供关键技术支持。目前
使用蚕沙沼气治污的集约养蚕户占全县养蚕规模
83%以上, 形成蚕桑资源物质回流利用的有效渠道。
在“东桑西移”工程等项目资助下, 石泉县 3 家
丝绸企业均已完成排污治理技术改造, 各类生产废
水 CODCr 浓度基本稳定, 未见波动或增加的趋势;
排放水CODCr<85 mg·L−1, 排放率<29.6%, 基本达到
了生产废水达标少量排放的目标; 每日回收利用循
环水总量达 992 m3·d−1, 利用率>70.4%, 有效提高了
环境水资源的利用效率(表 4)。
258 中国生态农业学报 2013 第 21卷


表 4 石泉县丝绸企业各生产用水质量指标监测数据表
Table 4 Monitoring indicators data of various process water quality in the silk enterprises of Shiquan County
监测指标
Monitoring indicator
煮茧废水
Cocoon cooking
wastewater
缫丝废水
Reeling silk
wastewater
汰头废水
Waste silk
wastewater
循环水
Recycling water
排放水
Emission
water
一级标准
First grade
standard
二级标准
Second grade
standard
总固物 Total solids (mg·L−1) 1 248 246 5 430 <20 98 <70 <200
pH 7.8 7.4 10.3 6.9 7.2 6~9 6~9
化学需氧量 CODCr (mg·L−1) 1 530 270 12 190 <20 85 <100 <150
生化需氧量 BOD5 (mg·L−1) 220 15 930 <5 <10 <30 <60
BOD: biochemical oxygen demand; COD: chemical oxygen demand.

4 讨论与结论
4.1 “三效”平衡集合评价方法是提升蚕业技术生态
效能的有效方法
从单项技术特征观察, 蚕业技术能够充分利用
生物技术最新科研成果提升技术生产力效能, 尤其
是在蚕、桑品种杂交优势利用, 蚕、桑基因组功能
基因利用等方面, 具有世界领先的研究成果和实用
技术研发能力[13−14], 在蚕业资源物质循环利用方面
同样是成果丰硕[15−16], 并且将蚕业技术成果延伸应
用到环境水资源保护利用和山区荒漠化治理等领
域[17−19], 为蚕业技术生产力效能和生态效能提供更
大的表现空间。在集约技术特征方面, 蚕业技术难
免在产品生产时间和空间、农村劳动力调配使用和
资源物质利用方式等技术效能协同上发生冲突和争
夺。在集约养蚕技术与资源物质利用技术之间构建
起互补共促关系, 避免因集约技术体系生态效能低
下而使现代蚕业生产方式回到小规模作坊式生产模
式中[20], 建立生态蚕业技术体系至关重要。对集成
到生态蚕业技术体系内的各单项技术进行技术生产
力效能和生态效能平衡集合评价, 不仅继承了茧丝
产量和质量等传统技术核心, 同时也扩展了蚕业资
源物质循环利用新方式, 构成技术效益、经济效益、
生态效益“三效”平衡的生态农业技术体系新类型[21]。
所以, “三效”平衡集合评价方法是提升蚕业技术生
态效能的有效方法, 是现代蚕业技术体系发展的必
然方向。
4.2 桑树年生物合成总干物质利用率是衡量蚕业
技术生态效能的适用指标
蚕业生产跨越农业、工业和服务业等产业领域,
各生产环节追求技术经济高效性是维系产业链运行
的主要动力。传统小规模生产方式更多地关注技术
生产力效能评价指标, 忽视技术生态效能评价指标,
不会主动地为改善农村生态环境支付成本, 其行为
本身也符合传统生产方式的基本特征。当蚕业生产
方式向集约化转变时, 蚕业生产污染农村生态环境
由轻微面污染转变成重度点污染, 诱发农业生态环
境危机 [22], 危及蚕业生产可持续发展, 同时也对技
术生态效能评价指标提出更加明确的要求。但是 ,
各生产环节依据自身技术特点, 提出相应技术生态
效能评价指标[23−25], 虽然也能表明对应单项技术的
生态效能程度, 然而评价指标之间的内在关联关系
并不明确, 依然缺乏对技术体系生态效能具有一致
控制力的适合指标。用桑树年生物合成总干物质利
用率作为衡量生态蚕业技术体系生态效能的评价指
标, 不仅能衡量最终产品的生态效能, 也能衡量生
产中间产物和生产行为过程的生态效能, 使蚕业生
产各环节、各产物生态效能评价指标具有一致性 ,
避免了生态效能衡量指标不一致的麻烦。所以, 桑
树年生物合成总干物利用率是衡量蚕业技术体系生
态效能的适用指标, 也符合我国蚕业生产方式的特
征和规律。
4.3 生态蚕业技术体系是支撑蚕业生产可持续稳
定发展的实用技术体系
在蚕业技术进步过程中, 技术进步动力主要来
自于技术内部的生产力效能提高和改变。然而在集
约技术体系向生态技术体系变迁时却表现出不同特
征, 技术进步动力不是来自于技术内部生态效能改
进, 而是来自于外界压力和生态环境责任。当集约
生产污染农村生态环境问题显露时, 蚕业“经济人”
对此是习以为常, 尽量采取回避、掩饰、转嫁等方
式, 无视农村生态环境问题的严重性, 放弃提高技
术生态效能的研发责任。其实, 生态化技术体系创
新制度演进过程中基本上是采用强制变迁方式, 从
制度、技术、生产方式上全面推行生态化技术体系[26],
石泉县样本证实了生态蚕业技术体系强制变迁的可
行性。实践中采用分类提高技术生态效能的变迁方
式, 研发多项资源物质利用技术模式, 其关键点在
于必须构建起与环境关系相适应的资源物质利用链
路, 才能使生态化技术进步具有明确的目标性。对
涉及环境自然资源物质利用时, 仅有技术体系保障
是不够的, 必须采用严厉的制度保障措施, 将各环
节排放污染问题合并解决, 整体提高技术体系生态
效能。并且在蚕业文化方面介入促进、鼓励蚕农和
第 2期 王代钢: 秦巴山区生态蚕业技术体系构建与实证分析 259


企业成为“生态理性”的蚕业“经济人”, 主动承担保
护农村生态环境的责任[27]。虽然回流利用模式的经
济效益和生态效能还低于生产利用模式, 但它并未
改变蚕业资源物质将来被再利用的状态, 为今后构
建蚕业资源物质新产品生产链, 提高技术体系生态
效能余留有发展空间。所以, 无论是资源物质生产
利用模式, 或是资源物质回流利用模式, 都是提高
蚕业技术体系生态效能的实用模式[28], 生态蚕业技
术体系是蚕业技术体系进步发展的新方向, 是支撑
我国蚕业生产可持续发展的实用技术体系。
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