前言:南方農業生態系統在我國整個農業生態系統中占有重要地位和作用,具有結構的復雜性、功能的多樣性、生產的高效性、價值的珍貴性和開發利用潛力的巨大性等特征。當前,南方農業生態系統存在著耕地撂荒、地力下降、土壤污染、災害頻繁、效益低下和后勁不足等方面的問題,嚴重制約著生態系統的可持續發展。為實現南方農業生態系統的可持續發展,應采取以下對策和措施:(1)實行集約用地;(2)開展環境整治;(3)推行輪作休耕;(4)實施用養結合;(5)優化系統結構;(6)深化農村改革。
背景:我國南方系指長江中下游區的上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南,華南區的福建、廣東、廣西、海南,以及西南區的重慶、四川、貴州、云南,共計15 省(區、市)。根據《中國統計年鑒-2015》資料整理(表1),2014 年南方15 省(區、市)共有人口7.861 億,占全國總數的57.47%;耕地5421.49 萬 hm2(2013 年),占全國的40.11%;2014 年南方糧食總產量為26769.2 萬 t,其中稻谷16378.7 萬 t,分別占全國總量的44.10%和79.31%;棉花總產量108.8 萬 t,占全國總量的17.61%;油料總產量1833.2 萬 t,占全國比重52.27%。由此可見,南方農業在我國整個農業發展中占有重要戰略地位,維護和保持南方農業生態系統的可持續發展至關重要。
1 南方農業生態系統特征
1.1 結構的復雜性
由于南方各省(區、市)地處熱帶、亞熱帶濕潤氣候區,光、溫、水資源充足,適宜多種植物、動物和微生物的生長和繁殖,生物多樣性十分豐富,由農業生物及其環境所組成的農業生態系統結構也十分復雜。在大田農業生產中,南方多數地區形成了以一年多熟為主體的耕作制度體系,具有組成作物多、配置方式多、種植模式多、系統結構復雜的特點。
1.2 功能的多樣性
結構決定功能。復雜的南方農業生態系統結構,必然產生多樣化的南方農業生態系統功能。南方農業生態系統功能的多樣性表現在:(1)具有一般農業生態系統的基本功能——“內在”功能,即能量流動(能流)、物質循環(物流)、價值增值(價值流)和信息傳遞(信息流);(2)具有“外在”功能,如:①生產功能。近年來南方稻田生態系統每年生產了占全國約80%的稻谷,對維護國家糧食安全發揮了重要作用;②凈化功能。南方每年有大量有機肥,包括農作物秸稈施入農田,農田生態系統通過土壤微生物等各種生物的共同作用,將其進行轉化,從而培肥了土壤,同時又凈化了“環境”,這對農業增產、增效,以及維持農業生態系統的可持續發展具有重要作用。③貯水功能。以南方稻田生態系統為例,貯藏著相當數量的水資源,發揮著“農田水庫”、“隱形水庫”的作用,為水資源合理利用、抗御旱澇災害,以及維護水資源安全等起到了不可替代的作用;④碳匯功能。據研究,我國南方長江中下游區2616.524 萬hm2 的農作物種植面積,農田土壤固碳量為3.69 Tg(C)·a-1,占全國年農田土壤固碳量的13.91%;華南區672.695 萬hm2 的農作物種植面積,農田土壤固碳量為0.96 Tg(C)·a-1 ,占全國年農田土壤固碳量的3.62%;西南區1801.737 萬hm2 的農作物種植面積,農田土壤固碳量為4.12Tg(C)·a-1 ,占全國年農田土壤固碳量的15.53%。整個南方地區農田土壤固碳量總共為8.77 Tg(C)·a-1 ,占全國年農田土壤固碳量的33.06%。
1.3 生產的高效性
南方農業生態系統的生產高效性,主要體現在以下幾方面:
(1)光能利用率高。南京農業大學對江西省臨川縣小華山紅壤試驗基點3 種不同農業生態系統功能分析結果表明,“林、果、經、肥”復合農業生態系統的光能利用率達到1.17%,遠高于“經、肥”農業生態系統和單一果園(桔園)農業生態系統的光能利用率。而這種“立體型”和“復合型”農業生態系統在我國南方分布極為普遍,這也是南方農業生態系統光能利用率高的原因之所在。
(2)土地利用率高。與北方比較而言,我國南方總體呈現“人多、地少、人均耕地不足”之格局,再加上南方水熱同季,因此南方土地(耕地)復種指數普遍高于北方,南方多行一年2 熟或3 熟,而北方則多為一年1 熟或兩年3熟。
(3)單位面積產出高。以谷物為例,2014 年南方的上海、江蘇、浙江、福建、江西、湖北、湖南、重慶的單產均超過6000 kg·hm-2,分別為6973 kg·hm-2、6753 kg·hm-2、6588 kg·hm-2、6037 kg·hm-2、6023 kg·hm-2、6313 kg·hm-2、6282 kg·hm-2 和6241 kg·hm-2,遠高于北方各地及全國平均產量(5892 kg·hm-2)。
1.4 價值的珍貴性
2002 年,在全球環境基金(GEF)支持下,聯合國糧農組織(FAO)聯合有關國際組織和國家,發起了一個大型項目——全球重要農業文化遺產(Globally Important Agricultural Heritage Systems,GIAHS)保護。通過該項目的實施,旨在建立全球重要農業文化遺產及其有關的景觀、生物多樣性、知識和文化保護體系,并在世界范圍內得到認可與保護,使之成為可持續管理的基礎。該項目將努力促進地區和全球范圍內對當地農民和少數民族關于自然和環境的傳統知識和管理經驗的更好認識,并運用這些知識和經驗來應對當代發展所面臨的挑戰,特別是促進可持續農業的振興和農村發展目標的實現。
截至 2015 年底,全球已有15 個國家的36 個傳統農業系統被列入GIAHS 名錄,其中中國占11 個,位居世界各國之首。中國入選GIAHS 名錄的11 個中,南方農業生態系統占8 個,如:浙江青田稻魚共生系統、云南紅河哈尼稻作梯田系統、江西萬年稻作文化系統、貴州從江侗鄉稻-魚-鴨系統、云南普洱古茶園與茶文化系統、浙江紹興會稽山古香榧群、福建福州茉莉花與茶文化系統、江蘇興化垛田傳統農業系統。顯然,南方農業生態系統在傳承傳統文化、保護生物多樣性、促進農業可持續發展等方面價值十分珍貴,值得倍加保護。
1.5 開發利用潛力的巨大性
南方農業生態系統的開發利用潛力巨大,突出表現在:
(1)光、溫資源潛力。趙其國等對北京、哈爾濱、酒泉、南京、廣州等地區的生物生產潛力研究的結果表明,從生物產量潛力這個指標來衡量,以廣東為例,其比東北地區的哈爾濱和西北地區的酒泉高出約1 倍,是華北地區北京的1.5 倍。可見,南方農業生態系統的生物生產潛力之巨大。
(2)中、低產田潛力。南方15 省(區、市)尚有2/3 的農田屬于中、低產田,只要稍加改造,消除障礙因子,并加強管理,即可獲得15%~20%幅度的增產,如實行精細管理和“精準”施肥,其增產幅度可達50%以上,甚至更高。
(3)整個農業資源綜合開發利用的潛力。只要技術先進、措施得力、方法得當,南方豐富的農業資源綜合開發利用的潛力就更大。
2 南方農業生態系統問題
2.1 耕地撂荒
據作者近年對南方各地農業發展問題的實地調查,一個普遍存在的問題是耕地撂荒十分嚴重。
一是面積大。南方各地由于冬季農田閑置、撂荒而形成的“冬閑田”,約占整個耕地面積的50%~60%,有的地方達到80%~90%,有的地方冬季水田(稻田)基本上不種,全部是休閑、撂荒。
二是類型多。除“冬閑田”外,還有“秋閑田”、“夏閑田”等不同季節的“季節性撂荒”; 除季節性休閑、撂荒外,還有全年都休閑、撂荒的農田;除一年休閑、撂荒的農田外,還有長年休閑、撂荒的農田。
三是分布廣。可以說南方15 省(區、市),沒有不存在休閑、撂荒農田的地方,只是面積大小不同、涵蓋范圍不同、休閑時間長短不同而已。四是產生負面影響。
由于耕地撂荒,造成南方糧食生產能力下降,昔日的“南糧北運”,如今卻是“北糧南調”; 耕地撂荒,特別是長期撂荒,還造成地力“衰退”,昔日的農田變成如今的“荒地”、“草地”、“林地”。
2.2 地力下降
地力是農業生態系統生產力的基礎,在一定范圍內,地力越高,則系統生產力越高;反之,地力越低,則系統生產力越低。因此,千方百計提升農田土壤地力,對提升農業生態系統生產力至關重要。
根據調查,近些年來,由于自然和人為等多方面的原因,南方農業生態系統的農田土壤地力已出現明顯下降,具體表現在:
(1)耕層變淺,如南方稻田耕作層深度比10~20 年前正常情況下變淺1~2 cm,或2~3 cm,有的甚至達3~5 cm。
(2)土壤變酸。土壤變酸,即土壤pH 下降,土壤酸化。根據2005-2011 年測土配方施肥902 萬個土壤樣品測試數據統計分析顯示,與30 年前的第2 次土壤查相比,全國耕地土壤酸堿性(pH)下降0.13~1.3,平均下降0.8 個單位,我國40%的耕地土壤處于pH 6.5 以下,其中pH 4.5 以下有1.8%,pH 4.5~5.5 之間有15.85%,pH 5.5~6.5 之間有22.7%。全國查明pH 4.5 以下的耕地面積19 萬hm2,前10 位的省份有山東省、廣東省、四川省、江西省、重慶市、福建省、湖北省、湖南省、廣西壯族自治區、安徽省。全國查明pH 5.5 以下的面積0.15 億hm2,前10 位的省份依次為湖南、江西、黑龍江、安徽、廣東、四川、湖北、重慶、福建、山東,除黑龍江省、山東省之外,其余8 個省(市)均屬南方。全國查明pH 6.5 以下的前10 位省份依次為黑龍江、湖南、江西、安徽、吉林、湖北、四川、遼寧、內蒙古、山東,南方占一半。
(3)性狀變劣。由于長年復種連作和偏施、濫施、過量施化肥,以及不合理的耕作等原因,造成南方稻田土壤次生潛育化、酸化和退化問題突出,使土壤理化和生物學性狀變劣,不利于作物的生長發育和農業的高產穩產。
(4)肥力變低。由于綠肥種植面積下降,生物養地削弱,用養結合(即用地與養地結合)不到位,導致南方部分稻田出現土壤肥力下降,有的甚至出現“缺素”(缺乏營養元素)的現象,這不利于稻田生態系統的可持續發展。
2.3 土壤污染
2014 年國家環境保護部等公布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示,全國土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染較重,耕地土壤環境質量堪憂,工礦業廢棄地土壤環境問題突出。全國土壤總的點位超標率(指土壤超標點位的數量占調查點位總數量的比例)為16.1%,耕地土壤點位超標率達19.4%,其中重度污染點位超標率1.1%。土壤污染總體分布狀況為: 南方土壤污染重于北方,尤其是長三角、珠三角等部分區域土壤污染問題較為突出,西南、中南地區土壤重金屬超標范圍較大。
造成南方農田土壤污染變重的原因是多方面的,如:工業廢棄物的排放對南方農田生態系統造成的污染;城鎮周圍、村落旁邊的農田,受到生活垃圾的污染;污水灌溉造成的農田污染; 過施、濫施化肥、農藥、除草劑等化學制品造成農田生態環境污染。嚴重的農田土壤污染,對生產無公害食品、綠色食品、有機食品十分不利,對維護食品安全帶來嚴重威脅,必須盡快采取積極而有效的防治措施。
2.4 災害頻繁
南方區域廣闊,地形、地貌復雜多變,由此形成的自然災害也極其嚴重。(1)災種多。可以說,全國所有的災害種類,在南方均能找到,在南方均會發生。(2)受災面廣。南方發生災害的“覆蓋面”特別廣,幾乎是“處處有災”。(3)受災頻率高。一年四季、一月三旬,可以說是“季季有災、時時有災”,只是種類、程度不同而已。(4)受災損重。由災害造成的損失極其嚴重的年份,如2014 年,南方15 省(區、市),農作物受災總面積為925.74 萬hm2,絕收總面積為102.96 萬hm2,分別均占全國總面積的37.19%和33.32%,全年由于自然災害造成受災人口13338.1 萬人次、死亡和失蹤人口1640 人,分別占全國的54.77%和90.21%,造成直接經濟損失2153.2 億元,占全國63.82%(表2)。
2.5 效益低下
經濟效益低下,是當前南方農業生態系統可持續發展面臨的最大挑戰之一。南方各地之所以出現大量農田閑置、撂荒,盡管其中原因很多,但種田經濟效益低,“劃不來”、“不合算”是其重要原因之一。造成南方農業生態系統經濟效益不高的主要原因:
(1)多數農產品價格呈下跌態勢,一定程度上影響了農民生產積極性;(2)農資價格持續上升,尤其是化肥、農藥價格快速上漲,直接導致農民種田的“物化”成本增加;(3)工業化、城鎮化快速推進,客觀上增加了農民進城的“吸引力”,特別是農民進城“打工”的效益既“高”又“快”,對農民“回鄉種田”造成前有未有的“沖擊”,“不愿種田”、“不想種田”、“不會種田”已漸形成“新常態”。
2.6 后勁不足
從未來著想,南方農業生態系統可持續發展面臨“后勁不足”的問題。首先,從“硬件”來看,南方各地普遍存在農業基礎設施老化的問題,水利設施如水庫、水壩、水溝等存在多年來“沒有人管”,即使有人管,也是少數地方、少數設施; 其次,從“軟件”來看,“三農”(農業、農村、農民)的管理問題更是“過松”(管理松懈)、“過粗”(管理粗放)、“過軟”(管理措施不得力),或者說“沒人管”,農民“往外跑”——進城打工,村干部“往外跑”——當“走讀干部”,農業生產沒有人“干”、沒有人“管”已在南方很多地方普遍存在。如這種狀況不能及時改變,南方農業生態系統可持續發展無從談起,到頭來只能是一句空話。
3 南方農業生態系統發展對策
針對上述存在的問題,為實現南方農業生態系統的可持續發展,應采取以下對策與措施:
3.1 實行集約用地
人多地少是中國的基本國情。為確保糧食安全、農產品安全、農業安全,走集約化農業發展之路是中國必然選擇,南方尤其如此。
南方各地走集約化農業發展之路,最根本的就是要實行集約用地,要節約集約利用耕地資源。(1)要變耕地“撂荒”為“農作”,即將現有所有閑置、撂荒的農田種上農作物,實現綠色植物(作物)“全覆蓋”,徹底消滅耕地休閑、撂荒的“陋習”;(2)要變“少熟制”為“多熟制”,即將南方現有的農田一年1 熟制、2 熟制,改為一年2 熟制、3 熟制,增加熟制,提高耕地復種指數,既是中國南方的農業優良傳統,更是今后農業發展的戰略方向;(3)要變“平面型”種植為“立體型”種植,大力發展以間、混、套作為主體的多熟復種種植制度體系;(4)充分利用“耕地”之外的閑置土地資源,如將路邊、溝邊、渠邊、房前屋后、屋頂、陽臺等各種“閑置土地”利用起來,種植農作物,不僅綠化、美化環境,還可增加農產品產出,一舉多得。
3.2 開展環境整治
如前所述,南方農業生態系統尚存在土壤污染,尤其是土壤重金屬污染的問題,必須采取措施進行環境整治。要整頓農田周邊環境,切斷“污染源”。農田土壤污染源是土壤生態環境變劣的“禍害”、“禍根”,必須堅決鏟除。要對南方各地農田周邊的工廠、企業、醫院、學校、規模養殖場,以及所謂的“示范區”、“開發區”、“園區”等逐一進行“檢查”、“篩查”、“排查”,如發現存在“污染源”,對農業生態環境造成嚴重污染,必須堅決取締、限期整改,徹底切斷“污染源”,以保護農業生態環境。
3.3 推行輪作休耕
2015 年10 月29 日通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展十三五規劃的建議》,明確提出在我國“探索實行耕地輪作休耕制度試點”。
為促進南方農業生態系統可持續發展,必須根據南方各地的實際情況,實行輪作休耕,恢復農田生態系統的“生產力”。首先,對于南方有關省、區、市,如湖南、江西、廣西、貴州等省(區),由于部分農田,特別是稻田、菜田,受重金屬污染,不適宜繼續種植食用植物(水稻、蔬菜等),應有計劃地實行輪作休耕,進行生態修復,待過2~3 年或3~5 年之后,待農田土壤“完全恢復”了生產力,方可再行“正常”耕種。其次,對于南方水土流失嚴重地區(如江南紅壤丘陵地區、西南喀斯特地區等),宜暫停農業耕作,進行必要的輪作休耕和生態修復,待其生態完全恢復后再進行正常農作。
3.4 實施用養結合
用地與養地相結合,既是建立我國合理耕作制度的基本原則,又是我國農業生態系統之所以能經久不衰、實現可持續發展的重要“秘密”和“經驗”。要實行用地養地結合,必須做到:
(1)充分利用綠肥、作物秸稈、家畜糞肥、生活垃圾等各種有機肥料,“變廢為寶”,提高資源利用率;(2)種植“養地型”作物,如種植蠶豆、豌豆、大豆、綠豆、花生等豆類作物,可進行生物固氮,增加土壤氮素含量;(3)種植油菜、棉花等“兼養型”作物,改善土壤理化性狀,促進農作物高產;(4)實行稻田養魚、稻田養鴨、棉田養雞、林下養蛙、森林養豬等各種“復合型”、“生態型”種養結合模式,提高農業生態系統的經濟效益、生態效益和社會效益。
只有這樣,培肥地力、提高農業生產力、實現農業生態系統可持續發展才有希望。
3.5 優化系統結構
優化農業生態系統的結構,對于提升農業生態系統的功能起著重要的作用。首先,優化南方農業生態系統的生物結構,根據南方各地的自然條件和社會經濟狀況,選擇“最佳”的、“最適合”的農作物種類和品種,充分發揮農作物的增產潛力;其次,優化南方農業生態系統的環境結構,千方百計提高南方各地的森林覆蓋率,減少水土流失,減輕自然災害,確保農業穩產高產和可持續發展。
3.6 深化農村改革
從長遠來看,要真正實現南方農業生態系統的可持續發展,必須深化農業、農村改革,完善農業生態系統可持續發展的體制機制,如進一步建立和完善強農、惠農、富農的政策;建立推進南方農業生態系統可持續發展的“生態補償”機制;開展農田基本建設的專項扶持政策,推進農田“標準化”和生產“規模化”; 完善農村土地流轉制度,加快建設家庭農場、農民專業合作社等,創新農業經營體制,激發農村發展活力。只有這樣,才能從根本上確保南方農業生態系統的可持續發展。
作者單位:江西農業大學生態科學研究中心
中國鄉村發現網轉自:《中國生態農業學報》2017 年第1 期
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