預(yù)計到2050年，世界人口將增加到90億，這將對世界農(nóng)業(yè)發(fā)展提出巨大的挑戰(zhàn)。能否生產(chǎn)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(guān)心的問題。幾十年來，中國人憑著自己的勤勞智慧，基本實現(xiàn)了“用7%的耕地養(yǎng)育了世界21%的人口”的奇跡。與此同時，中國農(nóng)業(yè)也面臨著很多嚴(yán)峻的問題，中國糧食安全問題依然不容樂觀。 中國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)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(yù)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(chǎn)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(jù)據(jù)國土資源部公布的《中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定》結(jié)果顯示，我國耕地優(yōu)等田地和高等田地僅占32.6%、中等田地占50.6%、低產(chǎn)田地占16.7%，其中西部地區(qū)和東北地區(qū)耕地平均質(zhì)量較低。上述結(jié)果是綜合自然條件、耕作制度、基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及投入等因素得出來的，是比較科學(xué)的。由此可知，我國低產(chǎn)田的面積在6億畝左右。
目前，我國糧食產(chǎn)量是以大化肥、大農(nóng)藥、大量消耗地下水為代價的，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染嚴(yán)重，長期下去是存在嚴(yán)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(nóng)藥的總量卻分別占世界的35%和20%。單位面積化學(xué)農(nóng)藥的平均用量比世界水平高2.5至5倍，每年遭受殘留農(nóng)藥污染的作物面積達(dá)12億畝，導(dǎo)致了水源污染、土地流失、河道淤塞、海洋污染、生態(tài)變遷和疾病叢生等嚴(yán)重環(huán)境問題并造成了大量經(jīng)濟(jì)損失?；兽r(nóng)藥的應(yīng)用雖然使過往40年的農(nóng)作物的產(chǎn)量增加了一倍，但是近20年發(fā)現(xiàn)，在不斷增加化肥的使用時，農(nóng)作物的產(chǎn)量卻顯示了不斷下降的趨勢，原因是化肥、農(nóng)藥等合成化學(xué)物導(dǎo)致土壤中的固氮根菌及其它有機(jī)生物的死亡和它們與植物間的共生作用的下降，繼而導(dǎo)致土壤肥力下降。
人類之所以能夠不斷繁衍并有所發(fā)明，正是因為人類掌握了生產(chǎn)食物的技術(shù)和方法，掌握了一年四季作物生長的規(guī)律，這就是農(nóng)業(yè)的發(fā)明。畜牧業(yè)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(nóng)業(yè)是一門古老而永恒的話題，沒有了農(nóng)業(yè)，人類社會肯定是不可持續(xù)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(nóng)業(yè)是世界上最先進(jìn)的。中國耕地連續(xù)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(jì)70年末以來，我們拋棄了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，引進(jìn)所謂的第一次綠色革命成果，即使用大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑、農(nóng)膜，“鋤禾日當(dāng)午”式的耕作方式，被機(jī)器替代了，人變得懶了，地變得饞了，農(nóng)田充滿了污染物。短短幾十年，耕地肥力出現(xiàn)了明顯的下降，全國土壤有機(jī)質(zhì)平均不到1%，農(nóng)田里每年聚集著不可降解的農(nóng)膜。工業(yè)化農(nóng)業(yè)，已經(jīng)大大動搖了我們農(nóng)業(yè)的根本。
從可持續(xù)發(fā)展的角度看，中國未來農(nóng)業(yè)只能走“用地養(yǎng)地”、“精耕細(xì)作”、配合一定現(xiàn)代化設(shè)備和生態(tài)技術(shù)的生態(tài)農(nóng)業(yè)。因此，要解決糧食安全問題，必須至少得回到循環(huán)性的生態(tài)農(nóng)業(yè)上來。這樣的農(nóng)業(yè)方式應(yīng)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(xué)的方法解決，動物的糞便成為種糧的有機(jī)肥料，建立完整的農(nóng)業(yè)循環(huán)生物鏈。未來中國的農(nóng)業(yè)大量的空間是在秸稈和土壤上做文章，即發(fā)展高效生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)。。。
生態(tài)農(nóng)業(yè)的力量
要實現(xiàn)高效生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，就要充分利用作物秸稈飼養(yǎng)牲畜，用牲畜的糞便堆制有機(jī)肥回歸大地，培肥地力。根據(jù)估算，我國年產(chǎn)秸稈6-7億噸，折合鮮重達(dá)18-21億噸。如果充分利用起來如養(yǎng)牛養(yǎng)羊等反芻動物，則相當(dāng)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(yǎng)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(chǎn)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(chǎn)效應(yīng)。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(jī)肥量將十分巨大。試想，什么樣的技術(shù)有如此強大的威力？生態(tài)學(xué)的解決方案是從牲畜嘴里奪出糧食來。當(dāng)然，上述是理論計算值，在具體實踐中，我們能夠?qū)?0%的秸稈利用起來就是很不錯的增產(chǎn)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(jī)肥的大量使用對土壤地力的提高作用很大，根據(jù)我們在山東長達(dá)八年的有機(jī)肥還田實驗，在一塊低產(chǎn)田上每年每畝施用五噸牛糞，土壤有機(jī)質(zhì)從0.7%恢復(fù)到了2%。
1畝地的秸稈生物量相當(dāng)于10畝草原生物量，所以還要考慮60億畝草原恢復(fù)生產(chǎn)力帶來的糧食節(jié)約。我們做過“極端”的試驗，如果草原自由散養(yǎng)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(jī)雞肉，相當(dāng)于0.158億噸糧食。加上上述秸稈養(yǎng)牛凈增糧食產(chǎn)量，兩項之和就有1.858億噸，等于全國糧食在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加37%。沒有任何一項常規(guī)農(nóng)業(yè)技術(shù)技術(shù)能夠達(dá)到如此高的增產(chǎn)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(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的食品是健康安全的食品，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，能夠吸引農(nóng)民返鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)，理性回歸。與此同時，生態(tài)農(nóng)業(yè)使農(nóng)業(yè)從業(yè)人員得到應(yīng)有的尊重，并可帶動大學(xué)生就業(yè)和科技推廣。
“畜南下，禽北上”恢復(fù)草原并提高耕地生產(chǎn)力
要實現(xiàn)關(guān)于未來生態(tài)農(nóng)業(yè)的整體布局，需要用到我們較早之前提出的一個戰(zhàn)略思路，即“畜南下，禽北上”。該思路主要針對減少牧區(qū)牲畜、恢復(fù)草原和解決農(nóng)區(qū)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(nóng)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(shù)量僅為1/3的牧區(qū)牛羊。連續(xù)多年的放牧造成了我國90%的草原出現(xiàn)不同程度的退化。而全國18億畝農(nóng)田每年能產(chǎn)7億噸秸稈，這些秸稈是優(yōu)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(nóng)區(qū)養(yǎng)殖，人禽爭糧。簡單地說，“畜南下，禽北上”，就是將牧區(qū)的牲畜轉(zhuǎn)移到秸稈過剩的農(nóng)區(qū)飼養(yǎng)，將農(nóng)區(qū)集中飼養(yǎng)的家禽轉(zhuǎn)移到草原牧區(qū)散養(yǎng)。因此，牲畜的主產(chǎn)區(qū)應(yīng)由內(nèi)蒙古草原、西藏、新疆、青海等低光合生產(chǎn)的傳統(tǒng)牧區(qū)進(jìn)入山東、河南、河北、四川、湖南等的糧食生產(chǎn)大省，即畜要“南下”；而禽類應(yīng)進(jìn)入草原的傳統(tǒng)牧區(qū)，即禽“北上”。
生態(tài)農(nóng)業(yè)初步布局
我們的整體思路是在不影響糧食數(shù)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(chǎn)田和生態(tài)保護(hù)區(qū)域發(fā)展符合國情的“高效生態(tài)農(nóng)業(yè)”，實現(xiàn)雙重的“糧食安全”，增產(chǎn)增收，保護(hù)環(huán)境。用生態(tài)學(xué)的辦法，用大量有機(jī)肥培育地力，加之配套的生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)，把低產(chǎn)田變成高產(chǎn)田，實現(xiàn)噸糧田；生態(tài)保護(hù)區(qū)域本身環(huán)境質(zhì)量非常高，非常適宜規(guī)劃生態(tài)農(nóng)業(yè)，利用環(huán)境資源優(yōu)勢和現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)健康食品；由于1畝地生產(chǎn)的秸稈生物量相當(dāng)于10畝草原生物量，在農(nóng)區(qū)養(yǎng)牛等牲畜，這樣就解放了草原的放牧壓力，換之在草原放養(yǎng)雞禽，并用生態(tài)養(yǎng)殖的方法養(yǎng)殖少量牛羊，起到保護(hù)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(qū)域完全可以告別現(xiàn)在農(nóng)業(yè)流動危害要素，生產(chǎn)安全的食物。使將近70%的國土環(huán)境得到嚴(yán)格保護(hù)，遠(yuǎn)離化學(xué)污染，減少環(huán)境治理費用和醫(yī)療費用，國民經(jīng)濟(jì)整體效益大幅提高。
作者:劉海濤系中國科學(xué)院植物研究所博士研究生,蔣高明系中國科學(xué)院植物研究所研究員
中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自：《高科技與產(chǎn)業(yè)化》2014年第215期
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