中国的生态农业是在经济与环境协调发展的思想指导下,在总结和吸取了各种农业实践(尤其是中国传统有机农业)的成功经验的基础上,根据生态原理应用现代科学技术方法,建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能的集约经营管理的综合农业生产体系。中国生态农业重视农村生态建设,大量植树造林,防止水土流失和荒漠化,改善生态环境,使农业生产有一个良性循环的生态系统。因此,生态农业是一种持续发展的农业模式,也是一条保护生态环境的有效途径。
(一)生态农业的特点
1.多样性
生态农业是建立在合理利用自然资源基础上的农业。我国地域辽阔,生态条件复杂,自然资源和社会需要多样。这些情况决定了我国生态农业种类的多样性。
2.综合性
生态农业是一种大农业生产,注重农、林、牧、副、渔全面发展,农工商综合经营。生态农业系统的组成成分、结构、功能及生态关系均很复杂,要求人们遵循整体性原则,全面系统地分析各种关系,采取综合措施,使生态农业系统协调地发展。生态农业的综合性表现在生产本身的综合性和措施的综合性上。
3.生产率高
生态农业系统是一个能高效利用农业资源的生产系统,它要求以较少的投入获得较多的产出。不断发展各种生态农业技术能使生态农业系统获得较高的生产率。
4.稳定性
生态农业系统是一种优化了的良性循环的农业生产系统,具有较强的抵抗外界干扰的缓冲能力。因此,在外界干扰情况下,该系统仍能较稳定地发展。
5.持续性
生态农业系统重视系统内部各组分之间的相互协调和平衡,重视对自然资源的合理利用、保护与增殖,因此具有较高的自我调节能力和持续发展能力。
6.生态性(低耗、高效、少污)
生态农业充分利用系统内部的能源和资源,尽量减少对外来投入的依赖,提倡多使用有机肥和注重农业病虫害的生物防治,以减轻农用化学物质对生态环境的污染与破坏。
生态农业不同于传统农业,也不同于石油农业和有机农业,它是遵循生态学原理发展起来的一种新的生产体系。
(二)生态农业建设的内容
1.推进农业可持续发展的综合管理
可持续发展的综合管理需要全民的参与,要求增强各级决策者和管理人员的可持续发展意识,建立试验区。
20世纪80年代以来中国已建立了50个农业综合治理和可持续发展试验区,努力追求经济效益、社会效益和生态效益的协调与统一,为中国农业可持续发展提供了宝贵的经验。生态农业作为一种可持续农业模式,也正在逐步推广,目前试验已从生态农业户、村、乡发展到生态农业县,试验点已达几百个。
2.凋整优化农业结构
主要包括以下3点:①调整优化农业内部结构,改进耕作制度,集约经营、多业结合,使农林牧副渔各业协调发展,不断提高农业生态系统的生产力;②研究制定有利于优化农村产业结构、合理开发利用资源的产业政策;③根据不同地域和自然资源组合特点,发展多种类型的可持续农业,在西北、西南、东北等地区开展大面积的农业生态工程建设。
3.提高食物生产和保障食物安全
食物安全是指能够有效地提供全体居民以数量充足、结构合理、质量达标的包括粮食在内的各种食物。这是生态农业建设的主要目的。为此要采取下列措施:①建立高效的食物安全预警系统,包括对农业自然灾害的预测预报,食物环境质量监测,特别要重视对土壤肥力、水土流失及环境污染状况的监测;②建立各级食物生产基地,提高食物环境质量,制定农业生态区划,建立绿色食品生产基地,保障食物安全。
4.农业资源可持续利用和生态环境保护
(1)保护、合理利用与增殖自然资源 首先是全面保护耕地,提高土壤肥力,用养结合,秸秆还田;其二是扩大绿色植被面积,提高林木覆盖率,因地制宜植树种草,营造农田林网;其三,保护生物多样性,包括保护各种类型的生态系统,保护有益物种和害虫天敌,保护农作物、牲畜的野生亲缘种和种质资源;其四,控制水土流失、防治荒漠化。
(2)提高能源利用率和废物的循环转化 提高农业内部资源的利用率,特别是提高秸秆、牲畜粪便、树叶等废弃物的循环转化和利用率,减少对外部投入的依赖。
(3)积极开发农村新能源 兴建沼气池,发展小水电,利用地热、太阳能、风能。
(三)生态农业的几种模式
生态农业的研究在世界范围内开展较快,且模式不一,在生态农业系统的观点上也各有差异。下面介绍几种典型模式供分析参考。
1.家庭生态农业模式
我国江苏省建湖县庆丰乡农民高文满,在其家庭生态系统中,利用生态工程原理,用鸡粪喂猪,用猪粪生产沼气,沼气发电,沼气渣水肥田,收到了较好的经济效益(见图2-2)。
通过上述生态模式的运行,使其生产农作物的成本降低了57.1%,单位面积耕地成本降低了42%,实现了农业的良性循环和经济上的高效益。
2.农场生态农业模式
马雅农场位于菲律宾首都马尼拉附近。它是以生态学理论为依据建立起来的新型农业生产模式,被普遍认为是充分利用能源、发展农业、保护环境、维持生态平衡的典范。这个农场是一个包括农场、牧场、鱼场、食品加工和罐头制造的综合性生态农场(图2-3)。
农场主要种植水稻和蔬菜,还有一片森林,三者构成转化太阳能的“生产者”。养猪2.5万头,牛700头,鸭1万多只,这些则是系统的主要消费者。土地面积为14.15公顷(hm2),其分配是:农田12公顷,灌木林1.2公顷,鱼塘0.25公顷,牲畜房和沼气房0.25公顷,农用建筑物0.15公顷,道路0.3公顷。
基本流程为:把稻草、树叶、蔬菜加工成饲料用于养牛、猪、鸭等,其动物粪便和肉类加工场的高浓度废水送入沼气池。经微生物作用产生沼气,作为农场生活和生产用能源,沼气渣沉淀后的上清液进入氧化塘,进行曝气处理。在氧化塘中种植水生生物并养鸭,水生生物可作为鱼和猪的饲料、鱼塘内繁殖藻类作鱼饵,塘泥和沼气渣作肥料。由于有机质还田减少了化肥用量,从而降低了农业成本,减少了污染,改善了生态环境。
3.区域生态农业模式
我国黄淮地区地处中原,面积广大,属温带季风气候区。盛产小麦、棉花、大豆、玉米、花生等,但旱、涝、碱、沙等灾害严重。“林-牧-经-粮”生态农业模式(图2-4)把农、林、牧结合起来,经济作物与粮食作物结合起来,组成一个按比例发展的大农业体系。该体系有效地扩大物质的利用和循环过程,提高能量和物质的转化率,稳定地提高农业系统的生产力和经济效益。它是解决本区旱、涝、碱、沙灾害的合理模式。
“林-牧-经-粮”生态农业模式在结合地区自然特点和发挥本地区优势的基础上,能够提供较多的农副产品和有机物,解决燃料、肥料和饲料的矛盾,促进农业各生产环节的全面发展,通过合理地组织产品利用和再循环,保证足够的有机物和营养物质归还土壤,实现有机质的积累和分解,植物养分和收入与支出的平衡,使物质循环不断扩大,土壤肥力不断提高,大幅度地增加生物能源,节约化学能源,提高化学能源的效率,实现大面积平衡增产。这种农业生态模式提高了系统的抗逆力和稳定性,并逐步改善了农业生产的生态环境,同时也有利于全面发展经济,增加收入,为扩大再生产,实行集约化经营创造了条件。可以认为,“农-牧-经-粮”是多灾地区良好的生态农业模式。