第一讲 农业可持续发展概述

第一讲农业可持续发展概述第一节农业可持续发展战略形成的背景一、农业的发展历程人类起源后的很长时间内，人类一直靠采集渔猎为生，一直到约一万年前才开始有了以养殖和种植为标志的农业。发展大约经历了刀耕火种农业（原始农业）、传统农业、工业化农业阶段。1、刀耕火种农业（原始农业）又称转移农业，轮歇农业、撂荒制等。刀耕火种是在人少地多、生产工具落后条件下的一种农业形式。缺点：粗放、土壤肥力下降快、易发生水土流失、生产力低、土地利用率低。2、传统农业含义在不同国家和地区有所不同。一般指依赖本地投入、主要使用人力、畜力、农耕地块不再转移的固定农业。东方传统农业：间套作方式、地力维持靠耕作、施肥、用养结合（地力常新论）西方农业：三圃式农业（林、牧、作轮换）--发展为草田轮作，地力维持靠休闲。特点：规模小、分散经营、劳动生产率低/商品率低、人口需求压力大、收入低3、工业化农业（石油农业、常规现代农业）形式：机械化集约农业或石油农业特点：运用发达的工业能力，向农业大量输入机械、化肥、燃料、电力等各种形式的工业辅助能。用人工过程代替自然过程，用工业办法解决农业问题。工业化农业一度被认为是农业发展的方向。二、常规农业现代化面临的问题（一）常规农业现代化发展过程及特征19世纪，以李必希（1840）提出植物矿质营养学说、巴斯德（1881）的病原学说、达尔文（1859）的生物进化学说、孟德尔（1865）的遗传学说、农业机械技术的进步、农业推广机构的建立（1875）等，标志着现代农业的开始。第二次世界大战后，大量人、物力和军事技术转向包括农业在内的民用产业。发达国家以化肥、农药、灌溉、设施、机械、配合饲料、兽药、疫苗、种子等物化科技投入为中心的农业现代化，得到迅速发展。20世纪60年代以来，传统的中国农业也进入了向现代化过渡的新时期，80年代初开始加速。农业现代化使农业总产出、单产水平、劳动生产率大幅度提高。纵观各个国家农业现代化发展的历史，基本路子都是高投入（资金、物质）加科学技术，即所谓“常规式农业现代化”道路，可分为发达国家的“工业化农业”和发展中国家的“绿色革命农业”。（二）常规农业现代化遇到的挑战1、实现了常规现代化的美国农业所面临的问题美国在取得成就的同时，同时亦引起一系列问题，包括生态学方面、环境方面、人文方面、社会学方面、道德方面等。A、在财政经济方面：政府对农业的补贴上升很快，称为沉重的财政负担；由于高投入造成农业生产成本迅速上升。B、对环境的危害：农业成为地表水最大污染源；大量使用化肥和集约化养殖导致的地下水硝酸盐和农药的污染；因灌溉不当导致农田次生盐渍化面积不断增加。C、对资源基础的危害：作为主要农区的中西部“大平原”区地下水资源锐减；大规模垦殖易受侵蚀的土地进一步加剧水土流失；连年大面积种植和极少数品种，使生物遗传多样性不断丧失；农药大量杀死天敌。2、“绿色革命”－另一种常规农业现代化面临的问题20世纪60年代初，由福特基金会和洛克菲勒基金会创建的国际水稻研究所（IRRI）和国际小麦玉米改良中心先后成立。先后推出对肥水敏感抗病、抗倒的半矮杆小麦、水稻高产品种，从而引起了农业上一次重大突破，后称为“绿色革命”。由于新品种的巨大单产潜力，倡导者曾欢呼“‘绿色革命’将使人类战胜千百年来无法解决的饥饿问题”。但是，绿色革命成功的基础，是大量增加水、肥、农药等物质和能源的投入，这同发达国家的常规农业现代化没有本质的区别。主要区别可能在机械化水平和劳动生产率方面,也面临着相似的问题。中国农业自上世纪60年代以来，已悄然进入在农业上消耗大量化石能源的“石油农业”时代。目前，我国沿海发达地方的农田无机能投入水平和集约养殖场的密度已达到甚至超过了发达国家。中国用占世界7％的土地，养活了占22％的人口，毫无疑问，这是值得自豪的成就。但从某种意义上讲，这种成就取得相当部分是靠拼资源和牺牲环境换取的。一是水土流失代价，二是水资源过量开采代价，三是环境污染代价。农业发展向何处去？三、农业发展模式的探索早在上世纪50年代，美国的罗代尔和日本的冈田茂吉对农业日益依赖合成农药化肥，分别提出了“有机农作（organicfarming）”和”自然农法（naturalfarming）,并分别组建民间机构。1962年，美国生物学家R卡尔逊发表《寂静地春天》，对现代农业中的化学农药使用提出严厉的指控；70年代，美国和西欧国家出现各种对常规农业现代化方式进行改革的新思想和农作实践，包括“生物动力农业”、“再生农业”、“生态农业”等，其中以美国的“有机农业发展势头最大，以致使美国农业部在1980年对其进行专门进行调查；70年代末80年代初，中国一批农业科学家在分析中国农业如何实现现代化过程中，认识到中国国情决定，不能走西方常规农业现代化的路子，提出建立以生态学和经济学为指导的中国生态农业；80年代初，以美国为主的发达国家的一些科学家，对可持续农业进行了广泛的探讨。各种替代农业（1）回归型农业：自然农业、有机农业、生物动力农业（2）替代型农业：生物农业、生态农业、立体农业、（3）持续性农业：低投入持续农业、高效率持续农业、综合农业、精久农业（一）生态农业（国外）1、生态农业的含义生态农业最早由美国密苏里大学土壤学家WAlbreche于1971年提出，此后MCMerrill和MKWorthington等发展充实了生态农业的内涵。MKWorthington编著的《生态农业及其有关技术》，比较全面阐述了生态农业的基本概念与技术措施。他认为，生态农业是生态上能自我维持的、低输入的经济上有生命力的，在环境方面或伦理方面、审美方面不产生大的长远的及不可接受影响的小型农业系统。2、主要特征（1）必须是自我维持的（包括能量、营养元素）；（2）必须实行多种经营；（3）规模应该小一些；（4）单位面积净产量必须是高高的；（5）经济上必须是可行的；（6）必须在农场就地加工农产品并直接卖到消费者手里，以避免中间商分享利润；（7）必须考虑有利于保护农村自然优美的景观，使人畜能健康地生活。3、主要技术措施（1）通过豆科作物、绿肥作物、油菜等与粮食作物的轮作，来实现营养元素和能量的自我维持；（2）通过施用有机肥（如厩肥）来提高土壤肥力，改善土壤结构；（3）通过品种多样化、选育抗病品种、生物防治来防治病虫草害，减少化肥、农药和除草剂的使用，提高农产品的质量和经济效益；（4）在品种的选用上，选择那些耐逆性和适应性强，产量又比较理想的品种，而单纯的高产品种会伴随物质上、文化上、社会上及经济上的诸多问题。（二）有机农业1、起源1909年，美国农业部土地管理局局长King途径日本到中国，他考察了中国农民数千年兴盛不衰的经验，于1911年写成了《四千年的农民》一书·，介绍了中国农民勤劳、智慧、节俭、善于利用时间和空间，提高土地利用率，并以人畜粪便和一切有机废弃物、塘泥等还田培养地力的经验。该书极大地影响了英国植物病理学家Howard，他在King的基础上进一步深入研究了中国传统农业的经验，于20世纪30年代初倡导了有机农业，并由贝尔夫人和英国土壤学会首先实验和推广。1940年，Howard写成了《农业圣典》，此书成为指导国际有机农业运动的经典著作。1945年，美国人Rodale受Haward影响，按照他的办法创建了Rodale有机农场，成为国际有机农业联盟运动的倡导者。此外，德国的生物动力农业、瑞典的生物农业、日本的自然农业，也对有机农业的理论和实践有贡献。2、概念遵循自然规律和生态学原理，建立种植业养殖业之间的有机协调，保护和恢复生物多样性，合理循环利用农业资源，禁止使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂、畜禽化学药品和激素等物质，禁止使用基因工程技术获得的生物及衍生物，采用一系列可持续发展的农业科学技术，能维持稳定发展的并能受到市场认识的农业系统。3、有机农业生产基本原理（1）生物多样性的生态系统由于有机农业生产方式禁止使用化学合成的动植物生长剂、药品等物质，必须依靠生物链的作用来实现作物和动物的健康生长，所以在整个生产体系中不能只考虑单一的物种、单一产业、单一的田块和单一环境等系统的生产和管理，而要考虑多种物种、多种产业、多种田块、多种环境的生产和管理。在整个体系中要考虑种植业和养殖业相结合问题。种植业中又要考虑多种作物的茬口搭配的间作、套作、轮作方式。在养殖业中不仅考虑动物养殖的物种搭配，还要考虑畜禽养殖和水产养殖相接和地问题。（2）生物营养内循环子系统有机农业强调生产系统内部营养物质的循环持续利用，将系统中各种有机废弃物经科学处理后，重新投入到农业生产系统中。即使要从外部补充部分营养，也只能采用经过认证机构认证的有机肥料或矿物质肥料。（3）健康的土壤生命子系统健康的土壤—健康的植物—健康的动物－健康的食物—健康的人类，土壤是农业系统内营养物质循环的源头。（4）植物保护的生物学子系统有机农业生产的病虫害防治，首先在于采取适当地农艺措施，建立合理的作物生长体系和健康的生态环境，提高有机生产体系内自然生物防治能力，抑制害虫的暴发。为了抑制害虫的暴发，有机农业还可以通过提高农业生态系统内物种的多样性来实现。（5）养殖业资源适载子系统所谓适载子系统，就是在有机农业生产体系中，按照肥源需要量和饲料生产量的能力确定畜禽和水产的养殖量。有机农业的封闭循环是指尽量不从外界购买肥料和非有机饲料，也包括不从外界购买有机饲料。如果从外界购买饲料而过量饲养畜禽，使大量的有机粪便过量施入土壤，改变土壤表层结构，也要引起一系列环境问题。因而，有机农业要求农民只能养殖生产体系内适度承载的畜禽量，使种植和养殖处于一种平衡状态。（6）遵循动物的自然习性的饲养子系统现代养殖业片面追求动物的高产和快速增长，导致畜禽的工厂化集约化饲养。有机农业要求尊重畜禽的自然习惯；在管理上能够按其天生的行为习惯进行管理，如猪的饲养采取棚舍与一定的活动场（果园、林地）所相接和地圈养方式（早放晚宿）；在饲养上主要喂给有机饲料，力争系统内饲料自给，在不得不购买非有机饲料时，购买部分不应超过所需饲料干物质的10％～20％；在疾病防治上，应改善管理方法以预防为主，一旦发病，即通过隔离进行自然治疗，对严重疫病，要尽快通过焚烧和掩埋进行处理。（7）健康安全的食品生产子系统在有机农产品的加工、贮藏、包装、运输、销售等环节上要严格按照有机农业的有关标准和技术进行，因而使有机农产品从生产到餐桌始终保持健康安全。（三）自然农业五十年代日本的福冈正信开始实践。哲学：道教的“无为思想”。自然农业是指与自然秩序相和谐的农业。强调人类从事农业不应以征服手段改造自然，而要遵循自然格局和自然过程。采取的基本原则和技术是：免耕为主要特点；以有机肥（如绿肥、秸秆还田、粪肥）替代化肥；不中耕，以生物措施（铺秸秆、种三叶草、紫花苜蓿、菊苣）替代化学和机械除草；靠培育壮苗、稻鸭共生和自然调节替代化学农药，以控制有害生物。这种方法使田间作业大为简化而有序，用工少，农田保水培肥能力改善，农田环境处于自然相对平衡状态，水稻产量接近传统农业和施用化学物质的平均产量。韩国赵汉珪经过几十年时实践，进一步丰富了自然农法的理论与技术，出版专著《自然农法》。在自然农业的基本理论方面，主要强调了三点：一是顺应自然规律，不把人的意志强加到作物及畜禽的身上，不以各种化学物品催其生长，而是创造适宜的条件，让它们最大限度地发挥出自己固有的潜能。这样做的结果是，不仅提高了农产品的质量，而且避免了生产资料的浪费；二是就地取材，活用当地有益的微生物，促进作物与畜禽的生长发育，以一方水土，发展一方农业，而不是毫无辨别地，盲目地使用化肥等“外来物质”；三是以相辅相成为本，充分利用各种生物之间的相生、相克的关系，让农场内部资源充分发挥其作用，而不是以现代农业手段硬性干涉，破坏生态的平衡。上述这些主张的核心，是要有一颗尊重自然和珍惜自然的农心。这正是以追求高产品为目的的现代农业所缺少的。而对大自然的不尊重，也正是现代农业之所以会产生种种弊端的根本原因。生物发酵床养猪日本福冈正信的自然农法—农田大麦—水稻种植福冈正信自然农