蔣高明：中國未來農(nóng)業(yè)向哪里去--“生態(tài)農(nóng)業(yè)：試驗與前景”專欄主持人語

蔣高明

 

本文于2012年3月15日發(fā)表于中國科學院研究生院主辦的《工程研究——跨學科視野中的工程》
文章編號: 1674-4969(2012)01-0007-03

 

        從全球范圍來看，人類經(jīng)歷過的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式主要有三類：混林農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)和石化農(nóng)業(yè)?；炝洲r(nóng)業(yè)產(chǎn)生并應用于非洲和印度西部，非洲自1萬年前即采用這種模式。這種模式靠天吃飯，很少依賴地下水，即使在現(xiàn)代也極少使用價格較高的化石能源和石化肥料、殺蟲劑，其優(yōu)點是“投入低、產(chǎn)出高”，基本不需政府補貼，缺點是需要大量的人力投入，即需要大量人口生活在農(nóng)村。這種生產(chǎn)模式基本做到自給自足，并略有盈余。有機農(nóng)業(yè)以中國的模式為典型，這種模式也不使用人工合成的肥料、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑和畜禽飼料添加劑，而采用有機肥或有機飼料滿足作物或畜禽的營養(yǎng)需求，是中國沿用了5000年之久、為歷史所證明了的、可持續(xù)的、環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形態(tài)。石化農(nóng)業(yè)出現(xiàn)于20世紀30年代，主要盛行于美國、加拿大、歐洲等發(fā)達國家，該模式大量依賴化石能源、肥料、殺蟲劑及農(nóng)膜，需要從業(yè)的人口比例很小，但因高成本需要政府大量補貼才能夠生存。其優(yōu)點是勞動生產(chǎn)率高，缺點是不可持續(xù)，長期應用會使耕地退化、環(huán)境污染。中國的石化農(nóng)業(yè)始于20世紀60年代，政府有一定的價格補貼，由于生產(chǎn)率的提高，所需從業(yè)農(nóng)民減少，使部分農(nóng)民游離于城鄉(xiāng)之間。隨著城市化加劇，中國的這種農(nóng)業(yè)模式呈現(xiàn)出集約化趨勢。

 

        曾有一段時間，很多人尤其是西方人，嘲笑當代非洲人的有機農(nóng)業(yè)模式，認為是原始落后的生產(chǎn)方式，并呼吁用高新技術(shù)提高非洲耕地的生產(chǎn)力，進而解決那里的饑餓問題。然而，無情的現(xiàn)實是，20世紀60年代以石化技術(shù)的應用為標志的農(nóng)業(yè)“綠色革命”，盡管使當時世界平均糧食產(chǎn)量在歷史上首次超過了全世界人口的需要量，卻幾乎對非洲的糧食狀況的改善沒有任何幫助。從糧食消耗量指標來看，今天，世界人均糧食消耗量比“綠色革命”時期增長了25%，而非洲只增長了不到10%。這說明，非洲的糧食產(chǎn)量仍大大低于世界其他地區(qū)，并未因石化技術(shù)的應用而得到大幅提高。相形之下，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署對24個非洲國家的114個農(nóng)業(yè)項目的分析表明，有機化農(nóng)業(yè)或者施用有機肥可以使產(chǎn)量提高一倍以上。在東非實行有機農(nóng)業(yè)，其產(chǎn)量猛然增長了128%。因此，在解決人類吃飯問題上，現(xiàn)代石化農(nóng)業(yè)模式和傳統(tǒng)的有機農(nóng)業(yè)模式孰優(yōu)孰劣，隨著時間的推移，將很快就有結(jié)論。

 

        工業(yè)革命以來，人類掌握了改造自然的強大武器，農(nóng)業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)以無機能的大量投入為標志，使用著成千上萬的化學合成物質(zhì)。生命科學的尖端成果，如轉(zhuǎn)基因技術(shù)，也“入侵”著農(nóng)業(yè)。當前，“大農(nóng)藥”、“大化肥”、除草劑、添加劑、農(nóng)膜、轉(zhuǎn)基因育種構(gòu)成了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的六大要素。然而，人類在通過上述技術(shù)提高糧食產(chǎn)量的同時，也面臨了一系列問題：土壤、地下水和空氣被污染，食品安全受到嚴重影響，“六要素”變成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的“六大害”。

 

        從20世紀70年代初期至今，中國的糧食作物獲得了大幅度增產(chǎn)。但是，農(nóng)民并未從中獲得更多收益，相反，他們的利益所得呈現(xiàn)了下降勢頭?！傲亍钡母叱杀竞瓦M口糧食正強力擠壓著中國農(nóng)業(yè)的利潤空間。中國農(nóng)民種地的積極性嚴重受挫，農(nóng)民們紛紛棄耕進城務工；而源自美國等地的進口糧食，受益于國家的高額補貼而更便于進入中國糧食市場。如此循環(huán)，中國的糧食安全前景堪憂。

 

        過去的三十多年內(nèi)，城市居民的平均工資收入增加了約100倍，而付出同量勞動的農(nóng)民的勞動價值卻未按相同比例提高。加之農(nóng)民在醫(yī)療、教育、住房等方面增加的投入，從地里“刨食”模式的原本微薄的農(nóng)業(yè)勞動價值再次發(fā)生了縮水。長此以往，農(nóng)民怎會對糧食生產(chǎn)保持積極性？民以食為天，無農(nóng)不穩(wěn)，要使農(nóng)民有種糧積極性，就要使農(nóng)業(yè)勞動的價值與其他勞動形式的價值同步提升。

 

         要解決中國人的吃飯問題，政府必須重新審視依賴美國等國家廉價糧食（充滿風險的轉(zhuǎn)基因糧食）供應的做法，發(fā)展適度的合作化模式，將農(nóng)業(yè)補貼資金直接與糧食產(chǎn)量掛鉤，提高糧食收購價格，并完善監(jiān)管機制，讓耕者有其利，從而調(diào)動農(nóng)民種糧的積極性。在技術(shù)上，除保留少量的化肥外，拋棄或限制“六大害”技術(shù)的應用，轉(zhuǎn)為依賴應用生態(tài)農(nóng)作技術(shù)來提高糧食產(chǎn)量。

 

         農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應尊崇生態(tài)學原理。換一個角度思考農(nóng)業(yè)，將上述被“六要素”奪走的利潤追回并還給農(nóng)民，并在此基礎上實現(xiàn)土地升值，結(jié)果會怎么樣呢？據(jù)筆者調(diào)查，早在20世紀80年代，山東局部地區(qū)的小麥畝產(chǎn)就已超過500 公斤，而當時的“六大害”遠沒有今天這樣肆虐。這說明，生態(tài)農(nóng)業(yè)完全可以達到良性循環(huán)并滿足人類的糧食需求。

 

        2006年，為了尋找可持續(xù)的農(nóng)業(yè)發(fā)展出路，筆者帶領自己的研究團隊在山東省平邑縣建立了弘毅生態(tài)農(nóng)場。該農(nóng)場先后徹底告別了化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、除草劑和添加劑，并且堅持不使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)。目前，該生態(tài)農(nóng)場已有土地104畝，其中種植有機糧食16畝、有機蔬菜5畝，年均養(yǎng)牛103頭（其中基礎母畜11頭）、養(yǎng)雞2 000只、養(yǎng)鵝1 200只。

 

        實驗開展5年來，研究團隊已帶動農(nóng)場所在地蔣家莊村10戶農(nóng)民利用秸稈養(yǎng)牛60頭，最多的一戶養(yǎng)牛24頭；帶動蔣家莊以及周圍村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等發(fā)展林下養(yǎng)雞30 000只；帶動4戶農(nóng)民發(fā)展有機糧食12畝；帶動蔣家莊建設戶用沼氣130戶；帶動蔣家莊村容整治街道900米。此外，還帶動廣東、山東、河南、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、浙江、江蘇等省的企業(yè)家、農(nóng)民及某部隊的軍人從事有機農(nóng)業(yè)，在全國累計推廣有機種植面積約4 000畝，充分展示了科研示范作用。農(nóng)業(yè)部、環(huán)保部、國務院參事室、山東省科技廳、山東省農(nóng)業(yè)廳等，多次組織專家到現(xiàn)場考察指導。新華社、《人民日報》、《中國日報》、中央電視臺、山東電視臺，以及路透社、德國《鏡報》、Chinadialogue、SciDev等30多家國內(nèi)外媒體，對弘毅生態(tài)農(nóng)場的做法也進行了報道或評論。

 

        本期專欄發(fā)表的幾篇論文，其所述研究內(nèi)容或是本研究團隊在弘毅生態(tài)農(nóng)場進行，或由我們指導在全國其他地方開展生態(tài)農(nóng)業(yè)的實踐結(jié)果。我們試圖從生態(tài)科學角度，探索生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)在產(chǎn)量維持、經(jīng)濟效益提高、環(huán)境質(zhì)量改善等方面的重要作用，為發(fā)展中國未來的生態(tài)農(nóng)莊提供理論依據(jù)?，F(xiàn)就本期專欄里幾篇相關文章介紹如下：

 

        山東農(nóng)業(yè)大學馮素飛的文章——《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應用：秸稈轉(zhuǎn)化效率研究》，首次揭示了農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為肉牛的效益，從理論上證明了作物秸稈與草原草一樣，可成為大型食草動物的優(yōu)質(zhì)飼料，并能產(chǎn)生有機肥和生物能源。作者選擇了15頭夏洛萊肉牛，隨機分成3組，研究經(jīng)不同方法處理的秸稈飼料（微儲鮮秸草+花生糠，干秸稈+花生糠，微儲鮮秸草）飼喂肉牛后的效果；分析了肉牛采食效率、生長指標（體重、體長、體高）以及秸稈飼料與動物鮮重之間的轉(zhuǎn)化效率。研究結(jié)果表明，生產(chǎn)1kg肉牛消耗的純糧食為1.6 kg，其中玉米面用量最多僅占20%左右，肉牛大量食用的是秸稈。該項研究的成果，秸稈轉(zhuǎn)化為動物肉質(zhì)的指標——秸稈：動物鮮重比在全國首次發(fā)表，為解決秸稈出路探索出了一條行之有效的途徑。

 

        中國科學院植物研究所甄珍的論文——《有機肥對土壤地力和作物產(chǎn)量的影響及應用示例》，介紹了有機肥對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要作用、應用現(xiàn)狀及對作物產(chǎn)量的影響，并以河南貞德有機農(nóng)場農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，計算了在有機農(nóng)業(yè)管理措施下，此農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的氮素收支情況。計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，為保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素的平衡，最少施用的有機肥量應為25.5 t/hm2。此結(jié)果為綜合評價農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素的平衡狀況、在保障產(chǎn)量的前提下減少可代替化肥所施用的有機肥量、科學使用有機肥、提高氮素利用率、發(fā)展可持續(xù)生態(tài)農(nóng)業(yè)具有重要的意義。

 

        山東農(nóng)業(yè)大學唐海龍的論文——《生態(tài)農(nóng)業(yè)模式下耕地固碳潛力分析——以弘毅生態(tài)農(nóng)場冬小麥-夏玉米輪作體系為例》，分析了冬小麥—夏玉米輪作體系在不同施肥方式下，有機質(zhì)、全氮、碳氮比的動態(tài)變化。傳統(tǒng)的知識認為，提高有機質(zhì)含量是非常困難的，需要幾十年才能夠提高1%，而唐海龍的實驗數(shù)據(jù)說明，只要加大有機肥還田的數(shù)量和頻率，在短時間內(nèi)照樣可提高有機質(zhì)含量。該研究為生態(tài)農(nóng)業(yè)耕地固碳提供了理論基礎，并為實現(xiàn)碳減排提供了可資借鑒的樣本。

 

        希望本專欄的幾篇文章，對于中國生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展有所助益、有所啟發(fā)。

 

        蔣高明，博士，博士生導師。中國科學院植物研究所研究員、中國科學院研究生院教授、聯(lián)合國教科文組織人與生物圈計劃城市組委員、聯(lián)合國教科文組織SUMAMAD計劃國際咨詢專家、中國環(huán)境文化促進會理事、中國植物學會植物生態(tài)學專業(yè)委員會委員、北京植物學會常務理事、植物學報副主編、植物生態(tài)學報編委、生態(tài)學報編委。從事生態(tài)草業(yè)與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，已發(fā)表學術(shù)論文110篇，其中SCI論文70余篇，出版專著8部。提出了恢復草原和提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的“畜南下、禽北上”思路，并帶領研究團隊在生產(chǎn)第一線親自實踐。