有机农业理论与技术

第三章有机农业的理论及技术生态学原理;生态经济学原理;有机农业理念;土壤质量与土壤管理技术原理;病虫草害控制技术原理;畜禽饲养与疾病控制技术原理;一、有机农业的生态学原理（1）生态适应性原理生态学理论认为，任何生物与其所处的环境是统一的。农作物与其生存的农田环境也应该是统一的；不同作物对环境有不同的适应能力;例如，水稻是喜温作物，油菜则是喜凉作物。桔生于淮南谓之桔植于淮北谓之枳在建立合理的有机农业耕作制度，合理进行作物布局时，就必须遵循作物适应性原理，这一原理是有机农业生产中作物合理布局的生态学基础；例如，不同作物，对间套作，轮作连作，少免耕和深耕的生态适应性不一致，有的增产有的减产。应根据生态适应性原理，对不同作物，分别运用不用的措施，建立不同的有机农业耕作制度。一、有机农业的生态学原理（2）能量流动和物质循环原理生态系统中的能流是单向；能量是逐级急剧减少；能量金字塔；因此，有机农业生产中各种农业产品（谷物，饲料，秸秆，肉，奶，蛋，皮，毛，骨加工剩余物，畜禽排泄物）加以多级利用；物质流也同样遵循这一原则有机农业要求建立相对密闭的物质循环体系；（这是有机农业的理论基础）合理运用人工手段，防止盲目投入和摄取；稳定库存；发挥生物在物质循环的调节作用；(生产者\消费者\分解者)一、有机农业的生态学原理（3）生态位原理生活在一起的每两个物种必定具有它们各自独立的生态位。或者说，在统一生境中能够共存的两个物种，不可能是在生态上要求完全相同的。在传统的农业生态系统中，由于人为的使物种单一化，从而产生了较多的空白生态位，使杂草，病虫，和有害鸟兽等易侵入。生态农业需按生态位适应的原理，将适当的物种引入，以填补生态位空白。这不仅可以控制病虫害入侵，而且还可以增加新物种及产量。在同一生境中，每一个种有一个特定的生态位，任何两个物种不可能占据同一个生态位，并在同一时间利用同样的资源。一、有机农业的生态学原理（4）种内竞争和竞争排斥原理物种内生物个体的竞争，是极为普遍的存在自然界种内竞争受密度明显制约；在有限的生境中，种群的数量越大，竞争就越激烈，对个体的影响越严重；两个生态位完全相同的物种不可能同时同地的生活在一起其中一个物种最终即将另一个物种完全排除；反言之，如果两个物种同时同地的生活在一起，他们之间必然存在这某些生态学上的差别。在有机农业生态系统，人们采用的作物混播，间作，套种，养殖业中分层养育，混群放牧，果-畜-鱼基塘系统，都遵循了这些原则。一、有机农业的生态学原理（5）结构决定功能生态系统的结构决定它的功能，只有各组分结构协调合理的生态系统，才能发挥其持续稳定的功能；（6）生态系统的非加和原理也叫系统整体原理是指系统的整体功能并不一定等于系统中各部分要素简单相加之和。一个结构合理的系统，期整体功能必定大于各部分独立存在时的功能之和。一个结构不合理的系统，其整体功能很可能小于各部分存在时的功能之和。一、有机农业的生态学原理（7）协同进化和相生相克原理生态系统中，一个物种进化必然会改变作用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生变化，这些变化反过来又会影响相关物种的进一步变化，这种相互适应相互作用的共同进化关系即为协同进化；生态系统中有的物种可长期互利共存，而有的则总是冤家对头，有机体之间本生是相生相克的。在有机农业生产系统中，如果系统不协调，即新的协同和相克机制不能够建立，从而造成系统崩溃，造成灾害；一、有机农业的生态学原理（8）生态系统演替导向原理在自然生态系统或生物群落中，其发展总是不断地造成对其不利的生境环境，而终于被另外一类生物群落所替代，这种由一种生态部落被另外一种生态部落替代的现象叫演替；在农业生产中也同样存在。轮作制是农田演替的一种常见途径。在有机农业生产系统中，不仅要求一般性的轮作，而且密切观察生境条件变化后，人工演替最佳方案，通过集约多熟农做制，充分利用自然资源。二、有机农业中的经济学原理限制因子作用原理由于有机农业生态系统也是一个开放的系统，必须投入一定量的能量和物质，才能维护系统输入和输出的平衡。能量投入又要适度，力争以最小的投入发挥最大的作用，避免造成内耗与流失的浪费，提高能量效率与调动系统内循环能动性，自然地减少投入量；时间释放或吸收量通过平衡施肥、控释肥、精确农业等措施控制肥料的施用时间和施用量，减少养分投入和流失，可以增加系统的利用效率和循环比例；二、有机农业中的经济学原理效益协调原理有机农业生态系统中，经济效益和生态效益具有多重性，既有同步关系，又有异步关系。当两者同步时，经济效益与生态效益自然可以协调；当两者异步时，既要有重点，又不可偏废，相辅相成。因此，有机农业中，在获得较高的生态效益的同时，求得最高经济效益；三、有机农业理念有机农业生产观（1）在生态良性循环的前提下，注重经济效益，给农民带来经济效益，同时使国家和地方收益。（有机农业生产的主要特征之一）;（2）把生产看做是人类为了提高物质生活和精神生活水平，在保护生态环境和自然资源的前提下，保持人类社会健康发展，通过合理的改造自然，利用自然创造财富的过程;（3）污染人类环境和破坏资源的农业活动不是有机农业；三、有机农业理念有机农业价值观有机农业的价值观是指在不同所有制条件下，所有能被人们直接或者间接利用的，参与市场交换的资源与产品;这些商品可以是劳动产品，也可以是自然资源，自然产物，可以是有形的,也可以是无形的使用权和所有权。例如：环境资源，阳光、空气、河流常规的农业生产：环境资源对生产起的作用，公共资源消耗未列入生产成本；出现了成本外摊；外摊成本；生产过程中的环境效益和生态效益也不列入生产者的生产效益；出现了生产单位的收益核算中得不到反应的现象，收益外泄；外泄收益；而在有机农业生产中这一部分应该是被计算的。三、有机农业理念有机农业消费观满足个人生活各种物质外；注意有益于人类健康和回归自然；维持生存和促进新成代谢消费;实际上就是要求人们实行绿色消费。《绿色消费指南》重要的理念，不购买或者少购买非绿色产品；（1）危害到消费者和他人健康的商品；（2）在生产、使用和丢弃时，造成大量资源消耗的商品；（3）因过度包装，超过商品本身价值或过短的生命周期而造成不必要消费的商品；（4）使用出自稀有动物或自然资源的商品；（5）含有对动物残酷或不必要的剥夺而生产的商品；（6）对其他国家尤其是发展中国家有不利影响的商品。消费无污染的物品；消费过程中不污染环境；自觉抵制和不消费那些破坏环境或大量浪费资源的商品三、有机农业理念有机农业环保观（1）污染控制；有机农业禁止使用……（2）污染物降解；在有轻度污染的城郊结合部改造环境进行有机农业的开发，是环境达到有机食品生产要求，其对环境保护的贡献和作用远比利用保护现有环境大；（3）畜禽粪便利用与农村环境改善；充分合理的利用有机肥可以解决农村环境污染和畜禽粪便污染；（4）秸秆综合利用；提倡秸秆还田，来保持和增加土壤有机质，过腹还田；（5）生态环境的保护；要求建立良好的生态环境、保持生态平衡，有利水土保持和蓄水保肥;四、有机农业土壤质量与管理原理植物营养概述—植物必需元素及功能氮对农产品品质的作用促进作物生长活力；加速作物地上部分和地下部分的发育；影响作物产品，如谷粒，块茎和果实的大小，质量、颜色等。很大程度上促进氨基酸，蛋白质和脂类化合物的合成；提高作物产品的营养价值；提高与蛋白相关的加工品质。如:烘烤品质。四、有机农业土壤质量与管理原理促进作物中有机磷化合物的合成;例如:磷脂，核酸和酶;对蛋白质，碳水化合物和其他脂类和酶代谢的形成物是必不可少的；在植物生殖生长时期，促进果实和种子的成熟和品质的提高；对于食品和饲料作物的矿物质有利；磷主要对农产品品质的作用四、有机农业土壤质量与管理原理在几乎整个代谢过程中;促进包括蛋白和碳水化合物等有价值的组分合成;植物生长中起活化剂的作用，且可以氮和磷相互作用;在蔬菜和果实中，提高维生素和矿物质含量；有利于提高碳水化合物含量和加工量;例如：马铃薯加工品质，大麦加工大麦芽的品质。钾主要对农产品品质的作用四、有机农业土壤质量与管理原理植物营养的诊断（1）形态诊断（2）化学诊断（3）酶学诊断四、有机农业土壤质量与管理原理氮素营养缺乏：植株矮小，叶片小，叶片数少;叶片呈黄绿色，严重时变黄;下部叶片最先出现症状;穗小，粒少，籽粒不饱满;田间水稻缺氮缺氮草莓缺氮萝卜缺氮磷素营养缺乏：植株矮小，直立（僵苗）叶片呈暗绿色或灰绿色，玉米、油菜、番茄叶片呈紫红色。穗少、粒少、籽粒不饱满。短期内植物表现为地上部受抑制，而根系生长增强，结果根冠比增加；缺磷时间延长到一定程度，则随全株营养体变小，根系也变小田间水稻缺磷冬小麦深施磷肥效果草莓缺磷的叶片钾素营养缺乏：下部叶片的叶尖和叶缘以及叶脉间最先失绿黄化，进而焦枯似灼烧状；叶片有斑点，柔软下披；早衰，秕粒多；水稻缺钾烟草KKK番茄植物营养的来源和特点来源-主要来源于土壤养分和施肥。土壤养分包括养分的总量和养分的有效量；总量代表了土壤养分的供应潜力；有效量则决定了当季作物养分的供应能力；作物对营养的吸收有两个关键期：作物营养临界期；作物影响最大效率期；作物营养临界期指作物在某一个生育时期对养分的要求虽然数量不多，但如果缺少或过多或营养元素间不平衡，对作物生长发育产生显著不良影响的那段时间。对大多数作物来说，临界期一般出现在生长初期；磷的临界期出现较早，氮次之，钾较晚；在生产中常用磷肥作种肥以保证作物生长初期获得足够的磷素；作物营养最大效率期指某种养分能发挥其最大增产效能的时期。在这个时期作物对某种养分的需要量和吸收量都是最多的，这时期也正是作物生长最旺盛的时期;吸收养分能力特别强，如能及时满足作物养分的需要，其增产效果非常显著。最大效率往往与作物需要养分最多的时期相一致。豌豆最大效率期是在它生长15-40天时间；茄子是从开始结果到盛果期；玉米在喇叭口形成至抽雄时是氮、钾最大效率期限，开花至乳熟是磷的最大效率期。植物吸收营养的方式根营养植物从土壤溶液中吸收它所需要的各种养分，植物获取营养的主要方式；根外吸收植物通过茎叶吸收营养，又称根外追肥；(1)有机农业对土壤及其肥力的要求土壤深厚土壤深厚才能为作物生长和发育提供充足的水分和养分；固、液、气比例适当固相40%，液相20-40%,气相15-37%土壤质地疏松土壤温度适宜一般耐寒的谷类作物，种子萌发的平均土温为1-5℃;喜温作物为8-10℃；小麦的地上部分生长最适宜的土壤温度为20-24℃，8℃以下或32℃以上很少抽穗;四、有机农业土壤质量与管理原理(1)有机农业对土壤及其肥力的要求土壤酸碱度适中6.5-7.5有机质含量高2%为肥沃土壤，1%为中等肥力；0.5%贫瘠土壤土壤生物丰富土壤的生物指标应包括，土壤微生物的生物量，微生物的活性，微生物的群落结构，土壤生物的多样性，土壤酶。利用这些生物指标可以监测土壤被污染的程度，反映土壤种植制度和土壤管理的水平土壤环境要求土壤应无重金属和农药污染的历史，有机农业基地周围无污染水源、土壤、大气产生危害的源头。土壤环境质量必须符合《土壤环境质量标准》GB15618-1995；土壤中各项污染物的含量限值;土壤中肥力状况;耕作条件旱田水田pH值6.56.5-7.57.56.56.5-7.57.5镉0.300.300.400.300.300.40汞0.250.300.350.300.400.40砷252020202015铅505050505050铬120120120120120120铜506060506060注：①果园土壤中的铜限量为旱田中的铜限量的—倍；②水旱轮作用的标准值取严不取宽。土壤中各项污染物的含量限值项目级别旱地水田菜地园地牧地有机质（g/kg）Ⅰ1525302020Ⅱ10-1520-2520-3015-2015-20Ⅲ1020201515全氮（g/kg）Ⅰ1.01.21.21.0—Ⅱ0.8-1.