預計到2050年，世界人口將增加到90億，這將對世界農業發展提出巨大的挑戰。能否生產出足夠多的糧食，能否保證糧食安全將是世界各國人民共同關心的問題。幾十年來，中國人憑著自己的勤勞智慧，基本實現了“用7%的耕地養育了世界21%的人口”的奇跡。與此同時，中國農業也面臨著很多嚴峻的問題，中國糧食安全問題依然不容樂觀。
中國發展生態農業的必要性
“人多地少”是中國的基本國情。而且最近幾年我國的耕地面積處于逐年下降的趨勢，從2005年的18.31億畝減少到2010年的18.26億畝，預計到2015年和2020年分別減少到17.98億畝和17.69億畝。18億畝左右的耕地要生產出13多億張嘴吃的食物，這在全球任何國家中都是難度最大的。不僅如此，根據據國土資源部公布的《中國耕地質量等級調查與評定》結果顯示，我國耕地優等田地和高等田地僅占32.6%、中等田地占50.6%、低產田地占16.7%，其中西部地區和東北地區耕地平均質量較低。上述結果是綜合自然條件、耕作制度、基礎設施、農業生產技術及投入等因素得出來的，是比較科學的。由此可知，我國低產田的面積在6億畝左右。
目前，我國糧食產量是以大化肥、大農藥、大量消耗地下水為代價的，農業環境污染嚴重，長期下去是存在嚴重隱患的。我國耕地總量占世界總量的9%，但所耗用的化肥和農藥的總量卻分別占世界的35%和20%。單位面積化學農藥的平均用量比世界水平高2.5至5倍，每年遭受殘留農藥污染的作物面積達12億畝，導致了水源污染、土地流失、河道淤塞、海洋污染、生態變遷和疾病叢生等嚴重環境問題并造成了大量經濟損失。化肥農藥的應用雖然使過往40年的農作物的產量增加了一倍，但是近20年發現，在不斷增加化肥的使用時，農作物的產量卻顯示了不斷下降的趨勢，原因是化肥、農藥等合成化學物導致土壤中的固氮根菌及其它有機生物的死亡和它們與植物間的共生作用的下降，繼而導致土壤肥力下降。
人類之所以能夠不斷繁衍并有所發明，正是因為人類掌握了生產食物的技術和方法，掌握了一年四季作物生長的規律，這就是農業的發明。畜牧業是人類直接利用動物，而作物需要在合理的水、肥、氣、熱、光、溫條件下，才能夠獲得糧食，其中害蟲與雜草還來與人類爭奪資源。農業是一門古老而永恒的話題，沒有了農業，人類社會肯定是不可持續的。中華文明上下五千年，加上史前文明，人類與作物打交道的歷史有八九千年，中國農業是世界上最先進的。中國耕地連續利用幾千年不退化，這本身就是一個奇跡。然而，遺憾的是，自從上世紀70年末以來，我們拋棄了傳統的農業技術，引進所謂的第一次綠色革命成果，即使用大量的化肥、農藥、除草劑、農膜，“鋤禾日當午”式的耕作方式，被機器替代了，人變得懶了，地變得饞了，農田充滿了污染物。短短幾十年，耕地肥力出現了明顯的下降，全國土壤有機質平均不到1%，農田里每年聚集著不可降解的農膜。工業化農業，已經大大動搖了我們農業的根本。
從可持續發展的角度看，中國未來農業只能走“用地養地”、“精耕細作”、配合一定現代化設備和生態技術的生態農業。因此，要解決糧食安全問題，必須至少得回到循環性的生態農業上來。這樣的農業方式應該是有動物和植物共同參與的，蟲害的防治由物理的和生物的方式解決，少用或不用化學的方法解決，動物的糞便成為種糧的有機肥料，建立完整的農業循環生物鏈。未來中國的農業大量的空間是在秸稈和土壤上做文章，即發展高效生態循環農業。。。
生態農業的力量
要實現高效生態循環農業，就要充分利用作物秸稈飼養牲畜，用牲畜的糞便堆制有機肥回歸大地，培肥地力。根據估算，我國年產秸稈6-7億噸，折合鮮重達18-21億噸。如果充分利用起來如養牛養羊等反芻動物，則相當于得到1億噸的活牛重，以54%的出肉率計算，等于5400萬噸純牛肉，或2.7億噸糧食（1斤肉等于5斤糧的營養和熱量），扣除育肥過程中消耗的1億噸糧，凈增加1.7億噸糧食。另外，每頭牛還產出了約5噸牛糞,這些牛糞施加到大田里，即使使用一半的化肥，還可帶來10-20%的增產效應。如果有效利用秸稈資源，那么牛羊這些流動的“化肥廠”所制造的有機肥量將十分巨大。試想，什么樣的技術有如此強大的威力？生態學的解決方案是從牲畜嘴里奪出糧食來。當然，上述是理論計算值，在具體實踐中，我們能夠將50%的秸稈利用起來就是很不錯的增產計劃了。初步計算，如將全國50%的秸稈利用起來，就可以支撐3.6-4.2億頭牛，增加牛糞32.8-38.3億噸，折合2835-3310萬噸硫酸胺。而且有機肥的大量使用對土壤地力的提高作用很大，根據我們在山東長達八年的有機肥還田實驗，在一塊低產田上每年每畝施用五噸牛糞，土壤有機質從0.7%恢復到了2%。
1畝地的秸稈生物量相當于10畝草原生物量，所以還要考慮60億畝草原恢復生產力帶來的糧食節約。我們做過“極端”的試驗，如果草原自由散養柴雞，即使沒有任何飼料補充，1畝草原上的草籽、草葉、昆蟲等也能夠滿足至少1只雞生存，且對草原基本沒有破壞。這筆賬算下來，全國還可以增加31.5億公斤純有機雞肉，相當于0.158億噸糧食。加上上述秸稈養牛凈增糧食產量，兩項之和就有1.858億噸，等于全國糧食在現有基礎上增加37%。沒有任何一項常規農業技術技術能夠達到如此高的增產效果。有了這些增加的“大糧食”，中國人不僅能夠吃飽，還能夠吃好。
另外，生態農業生產的食品是健康安全的食品，具有很好的經濟效益，能夠吸引農民返鄉務農，理性回歸。與此同時，生態農業使農業從業人員得到應有的尊重，并可帶動大學生就業和科技推廣。
“畜南下，禽北上”恢復草原并提高耕地生產力
要實現關于未來生態農業的整體布局，需要用到我們較早之前提出的一個戰略思路，即“畜南下，禽北上”。該思路主要針對減少牧區牲畜、恢復草原和解決農區秸稈污染、大量化肥造成地力下降等問題。我國有各類草地約60億畝，是農田的三倍多，占整個國土面積的41%。但是如此廣闊的草原并沒有喂飽數量僅為1/3的牧區牛羊。連續多年的放牧造成了我國90%的草原出現不同程度的退化。而全國18億畝農田每年能產7億噸秸稈，這些秸稈是優良的牧草。與此同時，中國平均每人每年需求3.7只雞，目前雞主要在農區養殖，人禽爭糧。簡單地說，“畜南下，禽北上”，就是將牧區的牲畜轉移到秸稈過剩的農區飼養，將農區集中飼養的家禽轉移到草原牧區散養。因此，牲畜的主產區應由內蒙古草原、西藏、新疆、青海等低光合生產的傳統牧區進入山東、河南、河北、四川、湖南等的糧食生產大省，即畜要“南下”；而禽類應進入草原的傳統牧區，即禽“北上”。
生態農業初步布局
我們的整體思路是在不影響糧食數量安全格局的前提下，利用我國18億畝耕地中的6億畝低產田和生態保護區域發展符合國情的“高效生態農業”，實現雙重的“糧食安全”，增產增收，保護環境。用生態學的辦法，用大量有機肥培育地力，加之配套的生態關鍵技術，把低產田變成高產田，實現噸糧田；生態保護區域本身環境質量非常高，非常適宜規劃生態農業，利用環境資源優勢和現代生態農業技術，生產優質健康食品；由于1畝地生產的秸稈生物量相當于10畝草原生物量，在農區養牛等牲畜，這樣就解放了草原的放牧壓力，換之在草原放養雞禽，并用生態養殖的方法養殖少量牛羊，起到保護60億畝的草原的目的，同時增加效益；加上24億畝的森林，9.9億畝的濕地，和300萬平方公里海洋，這些區域完全可以告別現在農業流動危害要素，生產安全的食物。使將近70%的國土環境得到嚴格保護，遠離化學污染，減少環境治理費用和醫療費用，國民經濟整體效益大幅提高。
（作者簡介：劉海濤，中國科學院植物研究所博士研究生；蔣高明，山東平邑人，中國科學院植物研究所研究員、中國科學院大學教授）
中國鄉村發現網轉自：《高科技與產業化》2014年第215期
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