2020年,農業農村部發布了《生態農場評價技術規范》[1],并且在2021年公布了第一批經過評審后獲得生態農場稱號的132家生態農場。2022年初,農業農村部印發了《推進生態農場建設的指導意見》[2],指出推進生態農場建設是貫徹習近平生態文明思想的重要舉措,是探索農業現代化的有效路徑,是推進農業綠色發展的有力抓手。習近平[3]最近在《求是》上發表的文章明確提出“農業是個生態產業,農村是生態系統的重要一環”。
無論國內還是國際上,農業走生態農業之路已經成為一股滾滾向前的潮流。
然而,目前有人還在糾纏生態農業稱謂的具體表述上,有人還懷疑其提升農業生產、農村生態、農民生活水平的潛力,也有人對生態農業如何落地有些摸不著頭腦。
今天,小編將引用我國著名農業生態學家、華南農業大學熱帶亞熱帶生態研究所駱世明教授的研究成果,帶領大家回顧國內外生態農業的前世今生,并對未來要走的路進行展望。
一
生態農業的緣起
1、東西方傳統
歐洲古代農業核心區域在南部。由于地中海氣候,雨熱不同季,文明早期的農耕區域弱小,而且由于距離西亞兩河流域和北非尼羅河流域的古農業文明中心不遠,海路和陸路交通方便,因而商品貿易得到重視。歷史上全球氣候波動在強度和時間上歐亞大陸的東方與西方有差異,歐洲農耕文明受到游牧沖擊更為巨大,而且常常是顛覆性的,導致游牧和貿易逐漸成為歐洲文明相對于亞洲更為重要的基礎。歐洲的種植業長期作為畜牧業的一個補充,比較粗放。放牧與作物輪換的“兩圃制”一直到八世紀后才被放牧-春種-秋種輪換的“三圃制”所逐步替代。十八世紀工業革命前英國才出現牧草-小麥-蘿卜-大麥輪換為代表的“四圃制”。這在歐洲已經算是一次重大的“農業革命”了,為后來的“工業革命”提供了土地、食物和勞動力基礎。[4]
相比之下,我國北方在公元前474年起就已經實行耕地連作制,公元一世紀前后的東漢就已經有了一年多熟制。東亞農耕文明盡管也受到了游牧民族的入侵,還因此建了長城,然而由于雨熱同季,適宜農耕區域縱深橫寬,中華農耕文明成為世界上唯一沒有中斷的古代文明,而且后來還進一步融合了周邊游牧民族和各兄弟民族的多元文化,形成了以多元一體為特征的中華文明。[4-7]
在中國社會發展進程中,長期實行“諸子均分制”的遺產分配制度,加上農耕環境的穩定,“多子多福”成為傳統,人口增速快。社會的人口增長速度與食物增長速度之間長期存在著緊張關系。為此,一方面人們不斷擴增耕地,甚至把灘涂地、坡地、山地等偏遠地段都改造成為了農田;另一方面持續探索高產穩產措施,實施精耕細作,協調天、地、人關系,做到“人盡其才,地盡其利,物盡其用”。在農耕為主,村落固定居住為主的背景下,在中國逐步形成了一個重農輕商的“士農工商”社會氛圍,比較注重家族傳統和人際關系。在相對穩定的環境中,東方社會有機會進行長期的細致觀察、體驗和經驗傳承。通過現代稱之為“黑箱方法”或“試錯方法”,逐步探索出一套以整體為基礎,因地制宜、因人制宜、行之有效的實踐方法,并產生了諸如陰陽學說、經絡學說等獨特的哲理和邏輯體系,造就了中國的傳統農業和傳統醫學[8]。
《齊民要術》
2、東西方相遇
歐洲“文藝復興”基礎上形成的經典科學發展建立在理性邏輯推斷和事實驗證的基礎上,基于分析性思維和還原論方法,通過不斷深入解剖和分解對象的“白箱方法”去揭示規律。在Liebig[9]最小因子定律所揭示的植物營養制約規律和現代工業技術的推動下,化肥工業在十九世紀初出現了。農藥、激素、抗生物、飼料、農機等相關的農業工業體系相繼建立并逐步得到廣泛采用。在這些方法推動下,率先實現農業工業化的國家獲得了農產品顯著增產和農業增收的效果。然而,即使在農業工業化初期,其引起的耕地退化問題就已經引起了關注,以至一些接觸到東方農業的西方學者和官員對東方農業的精耕細作和長盛不衰感到震驚。美國土壤學者King[10]早在1911年曾撰寫了著作《四十個世紀的農民—中國、朝鮮和日本的永久農業》介紹東方農業。英國學者Howard[11-12]甚至用《農業圣典》(1940)為書名,寫到“被剝奪了培肥權利的土壤母親在反抗著,土地正在罷工,土壤地力在退化;看看那些喂養著大量人口和機器的區域,如英國,土壤已經不可置疑地承受不了這些壓力;土壤肥力正在迅速衰退,特別是在美國、加拿大、非洲、澳大利亞和新西蘭”。“亞洲的農業一個相對穩定的農業系統,從印度和中國狹小田塊上看到的也是西方許多世紀前發生的事情,沒有必要再去研究歷史記錄。中國的小農系統仍保持著穩定的產出,經過4000年管理后肥力仍無損失。”這些著作啟發了后來西方的有機農業運動。
新中國建立之初工業化還在起步之時,解決食物供求平衡采用的方法與很多發展中國家類似,例如在生態敏感區域開荒種地、在草原過量放牧牲畜等。這不可避免一度造成了森林縮減、濕地萎縮、草原退化、水土流失、土地沙化、地力退化等“貧窮”衍生的生態環境問題。在世界范圍內有些發展中國家農業出現的嚴重生態環境問題還疊加了國際資本的掠奪。在拉丁美洲不少國家,被北美壟斷資本大舉進入后,為了獲取最大利潤,大肆毀林開墾,實行高度集約化的大規模種植和養殖生產,不僅摧毀了原本就脆弱的小農經濟,還導致了眾多生態環境問題的惡化。而且由于跨國供應鏈長,跨國公司生產農產品的產后加工、存儲、運輸、銷售過程產生的能源消耗也很大[13]。
中國在努力實現工業化的道路上,也曾經努力實現以“電氣化、化學化、水利化、機械化”這“四化”為標志的農業工業化。在這個過程中,中國與其他后發工業化國家,如日本、韓國一樣,既嘗到了工業化農業能夠快速扭轉低產狀況的“甜頭”,也嘗到了工業化農業不可持續的“苦頭”,水體富營養化、農藥環境污染、地下水位下降、土壤結構板結、農膜白色污染、生物多樣性消失、食品安全問題頻發等“富裕”衍生的生態環境問題變得越來越突出。
3、全球性挑戰
無論是“貧窮”還是“富裕”引發的生態環境問題,隨著人口增長和工業化進程,人類生態環境問題在二戰結束后不久就陸續爆發。為此,1972年聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開了“人類環境會議”,通過了《聯合國人類環境宣言》。1991年聯合國糧農組織在荷蘭召開的“國際農業與環境會議”,發表了《可持續農業與農村發展的丹波宣言》。農業必須改變發展模式,走可持續發展之路,成為了國際共識。
二
生態農業發展的軌跡
1、國內外的探索
優質、高產、安全、盈利是農業發展普遍認可的追求,然而還要求對外部的資源、生態、環境友好,卻不是一下子能夠被大眾廣泛接納的。在國際上,開始僅是一些先驅開展了不同的嘗試。奧地利哲學家1924年提出了基于宇宙整體論哲學觀的“生物動力學農業”嘗試。日本的福岡正信為了尋求健康,在中國道教啟發下,于20世紀50年代開啟了以不翻耕、不施化肥、不中耕、不用農藥為特征的“自然農業”[14]。受東方農業啟發,美國的Rodale研究所在1942年開始出版《有機園藝和農作》刊物,并在自己的農場實踐“有機農業”。1974年澳大利亞B.Mollison和D.Holmgren基于照顧地球、照顧人類、分享剩余的倫理,提出了Permanent Agriculture(簡稱:Permaculture,樸門農業)方法。1981年英國的M.K.Worthington根據歐洲的眾多分散的實踐,通過調查,總結了一個以小型、多樣、能量和養分基本自給為特征的“生態農業”實踐(Ecological agriculture)[15]。
隨著1972年人類環境會議的召開和人類生態環境意識覺醒,越來越多國家把農業的生態環境效益列為農業發展目標。美國聯邦政府1988年提出了“低投入可持續農業計劃”,1990年提出了“高效持續農業計劃”,同年頒布了“有機農業生產條例”[16]。日本農林水產省1992年開始設立“環境保全型農業”對策室,1999年頒布“可持續農業法”,2006年推出“有機農業促進法”。韓國1997年制定了“親環境農業育成法”,2001年修訂為“環境親和型農業育成法”。歐盟1997年提出了“多功能農業”概念,特別強調了農業的非商品功能,并且在歐盟共同農業政策中落實具體執行措施[17]。
西方科學發展到20世紀40年代之后陸續出現了系統論、信息論和控制論,并向綜合性、系統性方向發展的勢頭,由“硬”向“軟”,由“實”向“虛”的趨勢明顯。相比之下,中國從傳統社會走向工業化社會的過程,總體過程可以看成是從“軟”到“硬”,由“虛”入“實”的過程。由于整體觀、系統觀本來就是東方的一種傳統,因此系統論、信息論、控制論、運籌學、系統工程等概念和方法經錢學森和華羅庚等知名科學家推介以后,很快被中國學者所理解和接納。加上受到世界環境意識覺醒的影響,在20世紀70年代起,葉謙吉、許滌新、沈亨利、吳灼年等一批中國學者先后提出了中國農業要走“生態農業”之路[18]。1981年馬世駿等[19]在農業生態工程學術研討會上提出了“整體、協調、循環、再生”的生態工程原理。1983年石山等[20]聯合發表“生態問題與開創農業新局面”一文,提出了中國生態農業的設想。中國當時還處于農業的工業化初期,市場經濟還不發達,還沒有形成壟斷企業,盡管個別學者對生態農業還有些疑慮,但中國生態農業發展中并沒有遇到過在一些發達國家所經受的巨大社會阻力,生態農業理念很快就被上至中央政府,下至村鎮、農戶所廣泛接納[21]。20世紀80年代開始各級政府和研究機構陸續開展眾多生態農業相關的試點研究和經驗總結。1988年全國生態農業理論問題研討會的論文集《中國生態農業》[22]出版。隨后,國內以生態農業為題的著作如雨后春筍呈現。其中,2003年由李文華院士主編的《生態農業——中國可持續農業的理論與實踐》[23]就是其中一部最具典型的代表作。20世紀90年代,農業部在全國分2期開展了120個生態農業試點縣建設,各地開展的生態農業試點超過1000個。自2014年起,農業農村部農業生態與資源保護總站進一步組織開展了13個生態農業區域示范基地建設,并對全國上百個典型生態農場開展了調查,總結出版了《中國生態農場案例調查報告》[24]。近年,涉及農業大政方針的中共中央一號文在不放松糧食生產的同時都十分重視農業的生態轉型和綠色發展,重視農業生態環境效益,農業生態轉型已經納入國策。
2、國際共識
在2000年以后,國內外關注生態農業的學者、機構、團體和政府越來越多,發表的研究報告、調查報告和經驗總結快速增長[13,25-26]。2014年組建的“可持續食品系統專家國際委員會”(IPES)發布了一系列促進生態農業發展的研究報告。IPES在2016年發布的報告《從單一性到多樣性—從工業化農業向多樣化生態農業體系范式轉變》中明確提出,無論各國目前農業發展處于什么階段,都應當采取有效措施,走多樣化的生態農業之路[21]。拉丁美洲生態農業與可持續發展聯盟在20世紀80年代成立以后十分活躍,正常的年會參加人數達三四千人[27]。歐洲與北美的生態農業組織在近年也相繼成立。聯合國糧農組織(FAO)2014年在羅馬召開了第一屆國際生態農業研討會,2015年在塞內加爾召開第一屆泛非洲生態農業研討會,同年在泰國召開了亞洲與太平洋地區利益相關方生態農業磋商會,2016年在巴西召開拉丁美洲與加勒比地區生態農業研討會,2017年在中國昆明召開國際生態農業與可持續發展研討會。在這一系列會議之后,聯合國糧農組織2018年在羅馬召開了第二屆國際生態農業研討會,72個國家政府、350個非政府組織、6個聯合國機構的代表以及一大批農業教育、推廣和科研人員參加了這個會議。FAO的系列會議宣傳了生態農業的理念和方法,推動了各國的生態農業行動和政策制定。走生態農業之路在國際上已為大多數國家政府和學者所接納,逐步形成共識[28]。
三
生態農業的內涵
1、生態農業的概念表述
生態農業的英文表述開始為Ecological agriculture,后來也有用Eco-agriculture、Agricultural ecology和Agroecology的。近年,從北美、歐盟、拉美各國和聯合國糧農組織都普遍采納了Agroecology這個術語,而且都普遍同意對這個術語的3個內涵概括,即“Agroecology is a science, a practice and a social movement”[13]。作為一種實踐形式的Agroecology就是“生態農業”,作為一個科學分支的Agroecology是指“農業生態學”,作為一類社會變革潮流的Agroecology就是“社會的農業生態轉型”或“生態農業的社會潮流”。盡管面向不同場合,根據不同背景,面對不同對象,生態農業概念的具體表述方式千差萬別,但是隨著經驗累積,生態農業概念的內涵逐步趨同。生態農業概念表述的共同核心要素包括:
1)對象:農業是多組分間通過能流、物流、信息、資金流連接起來的一個系統,該系統在農業內部以及與外部社會有各種復雜相互關系;
2)效益:農業不僅產出農產品,產生經濟效益,而且會對生態環境、社會穩定、精神文化產生重要影響。農業具備多重功能,能夠產生多重效益;
3)措施:從社會、經濟和生態環境可持續發展的高度,盡量采納對生態環境友好的綜合農業調節控制措施。
近年來,典型的生態農業定義表述如下。農業農村部《生態農場評價技術規范》[29]對生態農場的定義為:依據生態學原理,遵循“整體、協調、循環、再生、多樣”原則,通過整體設計和合理建設,采用一系列可持續的農業技術,將生物與生物以及生物與環境間的物質循環和能量轉化相關聯,對農業生物-農業環境系統進行科學合理的組合與管理,以獲得最大可持續產量,同時達到資源匹配、環境友好、食品安全的農場。駱世明[30]主編的《農業生態學》將生態農業定義為:積極采用生態環境友好方法,全面提升農業生態系統服務功能的農業可持續發展方式。2018年FAO給生態農業的定義是:生態農業是一種綜合方法,它將生態和社會的概念和原則同時應用于食物和農業系統的設計和管理,以優化植物、動物、人類和環境之間的相互作用,同時考慮到可持續和公平的食品體系需要解決的社會問題。FAO還進一步概括了生態農業的10個特征:多樣性,有彈性,高效率,協同好,循環好,共同創造與分享,重視人文社會價值,重視文化飲食傳統,進行負責任的治理,建立循環與互助的經濟[28]。FAO和國外不少專家在對生態農業的定義和特征描述中都重視生態農業的社會正義功能,特別是小規模農戶和婦女的平等權以及消費者的知情權。這是因為國際上絕大部分發展中國家的農業主要勞動力是小型農戶,無論生產者還是消費者,維護自身利益的能力很弱,很容易淪為國際資本和大型企業的犧牲品。
生態農業概念具有廣泛的包容性。農業運行中只要不突破資源耗竭、環境污染和食品不安全這3條“紅線”,長期保持“資源匹配、環境友好、食品安全”狀態,不管在具體執行過程中強調農業的那一方面,或者冠以什么稱謂,其實都屬于生態農業范疇。在農業生態轉型的不同階段和不同場景,人們樂于采用不同術語。比如:強調碳平衡時采用“低碳農業”、強調生態標志性色彩時采用“綠色農業”、強調系統循環時采用“循環農業”、強調環境源頭治理時采用“農業清潔生產”、強調適應氣候變化時采用“氣候智慧型農業”等等,這些概念和行動嚴格守住生態農業3條“紅線”,因而與生態農業并行不悖,可納入生態農業概念范疇。目標一致的眾多行動涌現是生態農業走向繁榮的標志,百花簇擁才是春。“下有底線,上不封頂,下有砥柱,上托百花”正是生態農業概念邊界清晰、包容性強的寫照。
2、生態農業的科學基礎
農業農村部《生態農場評價技術規范》對生態農場定義的第一段就明確了依據的是生態學原理,遵循的是“整體、協調、循環、再生、多樣”的原則。FAO的定義也強調了“將生態和社會的概念和原則同時應用于食物和農業系統的設計和管理”。生態農業崛起之初的20世紀70年代,生態學早已從個體、種群和群落生態學范疇發展到了生態系統生態學階段。隨著遙感和分子生物學等研究手段現代化,生態學還出現了宏觀水平的“景觀生態學”和微觀水平的“分子生態學”。景觀生態學原理在生態農業中得到了廣泛應用。生態學與社會科學和環境科學交叉融合催生了“生態經濟學”、“生態法學”、“環境生態學”等。“農業生態學”是生態學運用到農業的分支學科,農業生態學重視系統論、信息論、控制論視角下農業生態系統的結構與功能,重視其相互關系的調節控制。生態農業所依據的現代科學基礎已經跨越了傳統學科分支,代表了一個從越分越細的西方經典科學發展階段,到了交叉融合的發展新階段。從系統角度理解農業,通過調節控制,產生1+1>2的整合效應是生態農業的重要理論基礎。生態農業背后的整體觀、系統觀、生態觀與東方“天人合一”、“道法自然”的理念吻合。“硬”與“軟”、“虛”與“實”的結合也折射了東西方思辨傳統在近代的融合創新[22,27]。在生態農業領域,無論是陳欣等[31]對傳統稻田養魚的研究還是李隆等[32]對傳統間套作的研究,通過現代“白箱”科技把中國優秀傳統的“黑箱”打開后所揭示出的規律讓人驚嘆,他們的研究結果都登上了國際權威科技期刊。通過改進和規范,傳統稻田養魚和作物間套作已經在我國現代生態農業中得到了廣泛應用。通過分子生物學方法,人們揭示了生態有機耕作形成的土壤復合微生物群落對于作物健康的重要性堪比人體腸道微生物對于人體健康的作用。大量涌現的現代科研成果為生態農業打下了越來越扎實的科學基礎。
四
生態農業的實踐
生態農業建設的關鍵一步是如何落地。由于生態農業建設涉及農業生態系統結構與功能的調節控制,涉及多功能的協調與權衡。多年來各地生態農業的實踐表明,守住生態底線,因地制宜找出切入點,開展生態農業建設取得了豐碩的成果。
1、守住底線、突破瓶頸
由于我國農業工業化已經走過了一段相當長的路,很多地方都存在需要積極采取改進措施才能突破當地農業的生態環境瓶頸問題。實踐生態農業的一個簡便辦法就是根據生態農業“資源匹配、環境友好、食品安全”的3條底線對照檢查,抓住主要矛盾開展生態農業建設。比如:在華北不少地方,主要的農業生態環境問題是地下水位長期超采,因而生態農業建設的關鍵是要采取節水措施或者改種節水作物[33];在東北相當多地方出現了黑土地退化現象,因而生態農業建設關鍵是要開展保護性耕作與強化耕地培肥[34-35];不少集約化畜牧場的主要矛盾是牲畜排泄物污染問題,因此需要在企業內部或者企業與地方之間構建起養殖業與種植業間的良性循環體系[35]等等。通過“望聞問切”,抓準可能突破生態農業底線的關鍵問題所在,因地制宜,因時制宜,一場一策,一村一策,才能有效推進生態農業建設。
2、承接傳統、問計民間
傳統農業往往就是最樸素的生態農業方式。在我國很多很多地方還保留了傳統農業實踐,例如:實行禾本科作物與豆科作物的間套作和輪作[32];傳統的種養結合與有機肥制作;珠江三角洲的桑基魚塘高效循環體系[37];延續了上千年的浙江青田稻田養魚和貴州從江稻魚鴨[30]等。傳統的云南元陽梯田就包含了豐富的生態農業措施:在景觀上平衡了森林蓄水供水與梯田需水關系,農戶中建立了種養結合的養分循環利用體系,農田中種植了抗性基因豐富多樣的農家品種,還養魚養鴨[38-39]。在生態農業實踐中,如果我們能夠基于“天人合一”理念,善于發掘、保護和研究優秀的農耕傳統,因地制宜加以改造并發揚光大,就能有效地推進生態農業建設和發展[22,40]。
民間有很多創新性的生態農業方法。比如:廣東潮汕農民水稻中期曬田可以增強水稻抗性的經驗,近來研究表明這不僅有利于根系深扎和土壤養分轉化,還有利于誘導水稻產生抗性、減少稻田溫室氣體排放[41]。廣東東莞農民實施香蕉與韭菜間作可以有效地防治香蕉枯萎病,研究發現這與韭菜分泌物對病原菌的抑制作用有關[42]。西北農民發現石榴園附近種植向日葵會引誘桃蛀螟,已經被試驗證實并被利用作為石榴園的害蟲陷阱作物[43]。民間用不同方法制作的發酵制品施用到耕地或農作物后對作物防病、抗蟲、增產有效,研究表明這與微生物拮抗作用、誘導抗性作用和土壤微生物修復作用有關[44]。北方的“大棚-沼氣-養豬-蔬菜”生態農業模式[45],南方的“豬-沼-果”生態農業模式也都是在生產一線探索出來的[46]。梁鳴早等[47]總結了眾多實踐經驗和科研成果,提出了作物高產優質的一套生態農業方法:使用碳水化合物豐富的有機肥,全面保障植物所需要的多種元素,給植物適當逆境以誘導產生抗性,使用包括具備固氮、解鉀、抗蟲、抗病能力的多種芽孢桿菌和光合細菌組成的復合微生物群落。在生態農業實踐中,只要善于發掘、總結農業一線的實踐經驗和研究成果,一定會找到很多實用而有效的生態農業方法[23]。
3、參照規范、博采眾長
推進生態農業實踐的另外一個途徑是系統對照生態農業規范要求,當前可以參考《生態農場評價技術規范》[1]。在模式構建上,努力實現區域景觀合理布局并留出生態空間,生態系統上循環順暢,生物層次上多樣性豐富;在技術體系選擇上,積極采用作物有害生物綠色防治手段,拓展作物養分供應的有機肥來源,開展預防為主的動物疾病防控,飼料不添加激素與抗生素,農業污水進行凈化處理等[48-50]。
由于生態農業實踐重視傳統農業經驗和民間探索,往往會給人錯覺,好像生態農業排斥高新技術。生態農業的本質是通過更多智慧與信息投入來減少物質與能量的粗放投入。這種智慧和信息的投入可以來自傳統知識的累積、來自民間實踐的探索、來自現代科學研究的揭示、也可以來自高新科技的前沿成果[50-51]。事實上,生態農業不僅愿意采納諸如測土配方施肥、有害生物綜合防控、農田作業機械化等現代技術,而且樂于采納高新技術,特別是信息技術。比如:作物節水節肥的自動感應和自動控制體系,畜牧場飼料及飲用水的自動投放控制設備,溫室和房舍的環境自動控制,作物病蟲害監控的自動識別技術,動物行為的自動識別技術,節能農業機械與果園作業機器人,污水處理自動控制,生態農業應用軟件,虛擬現實(VR)與人工智能(AI)等。未來,“虛擬農場”與“實體農場”的互動也許會成為踐行生態農業的方法之一。
五
生態農業發展存在的問題與展望
1、生態農業普及需要解決的問題
人們普遍承認生態農業的生態環境效益和精神文化內涵優于常規農業。對于單位土地產出效率和經濟效益,無論是稻田養魚模式[52]、作物間套作模式[53],還是中國科學院植物所的蔣高明在山東實踐多年的弘毅生態農場案例[54],都表明生態農業不低于、甚至要高出常規農業。然而,由于生態農業的特殊性,如何理解生態農業的生產效率與經濟效率,如何讓生態農業的多重服務功能轉變為切實的經濟利益,是生態農業成為主流農業過程中不可回避的關鍵。
(1)時間效應
從常規農業向生態農業轉型,需要多年努力才能夠讓系統擺脫舊的狀態、取得新的平衡。從常規農業向有機農業轉變需要有3年的過渡期才可以獲得正式認證,就是為了在這段期間讓有害化合物徹底分解,生物群落為基礎的土壤活力得到恢復,天敵生物群落能夠穩定成長。考慮到有些新建的生態農場在沒有經驗可循的情況下,還要因地制宜探索適合當地的生態農業模式和技術體系,需要的時間可能會更長一些[54]。因此,習慣用1年的肥料對比試驗或者品種對比試驗結果就去評判生態農業容易產生偏差。這就是為什么農業科學機構以及研究人員在開展生態農業研究中很注重設立農業長期生態定位站和開展長期生態農業定位研究的原因所在,例如中國科學院東北地理與農業生態研究所設立的海倫農業生態實驗站,中國科學院亞熱帶農業生態研究所設立的環江喀斯特生態系統觀測研究站和長沙農業環境觀測研究站等。
(2)尺度效應
除了時間效應之外,影響生態農業表現的另外一個因素就是尺度效應。通過景觀生態學有關基底、廊道、斑塊的概念很容易理解生態農業的空間效應和尺度效應[55]。如果生態農業僅僅是一個被常規農業包圍的小型農場,而且種植的作物類同,常規農場的病蟲害就很容易擴散到生態農場,使用的化學物質也很容易擴散到生態農場,從而使得生態措施的效應受到干擾。常規農業包圍的小型生態農場還往往由于缺乏天然植被斑塊和生物遷移廊道,有益鳥類、天敵昆蟲、蜘蛛種群也很難定居和繁衍。這就不難理解被群山包圍、水源獨立的生態農場,或者與周圍農場生產類型完全不同的生態農場,或者有一定連片規模的農業企業與農業合作社所實施的生態農業往往更容易獲得成功。
(3)科研效應
各國農業教學科研機構最初的設置思路和研究路線是建立在西方傳統科學的還原論基礎上,學科越分越細,隔行如隔山。僅僅在20世紀70年代之后,各國農業研究才陸續開始接納生態環境指標、采用系統思維,嘗試通過學科交叉融合方法指導農業科學研究,并逐步重視農業外部效應和可持續性評估。與國際上的工業化農業傾注巨大人力物力進行了長達百年以上的研究相比,世界各國投入生態農業研究的時間短、人才缺、資金少,生態農業的多功能潛力還遠遠沒有被發掘。今后,隨著生態農業相關研究的持續開展和日益重視,其潛力一定會表現得越來越清晰[26]。
(4)市場效應
傳統市場僅僅能夠對常規農產品進行交易,這不利于體現生態農業潛在的經濟效益。生態農業產生的生態環境效益作為公共產品,其價值在傳統市場里得不到體現,因此產生了“經濟外部性”。一個對公共生態環境和子孫后代負責的生態農場與一個僅僅追求產品市場交易利潤最大化的常規農業進行短期經濟效益比較,顯然有失公平。要解決“經濟外部性”問題最直接的方法就是通過政府對農場損害生態環境的“外攤成本”實施經濟處罰,對農場保育生態環境產生的“外泄收益”進行經濟獎勵或生態補償。盡管我國目前已經實施過諸如退耕還林補償、草畜平衡補償、秸稈還田補貼、農膜回收補貼、畜牧場污水處理補貼等有利于農業生態轉型的經濟措施,但建立普惠、系統、穩定的生態補償制度仍然是我們今后努力的目標。國際上,一些國家通過給獲得認證后的生態農戶予以優惠貸款以兌現生態補償,還有一些國家通過制定紅色生態處罰清單和綠色生態激勵清單來建立獎罰分明的法律制度[56-57]。這些經驗都值得我們借鑒。
要解決“經濟外部性”問題的另一條途徑是讓稀缺的生態環境資產化,建立起諸如“二氧化碳排放市場”“水COD排放市場”“空氣二氧化硫排放市場”等。我國已經建立起全國性的碳排放交易市場。目前,不同類型農業體系碳平衡的統一計算方法和碳交易方式的便利化還有待探索和進一步完善[58]。楊帥和溫鐵軍[59]提議讓生態產業化和產業生態化同步實施,建立起生態資產的市場機制。此外,利用生態農業實施過程中產生的良好條件開展農業旅游、農業實訓、休閑養生等第三產業,也是利用市場機制改善生態農業經濟效益的有效途徑,這方面我國已經有很多成功案例[60]。
要解決“經濟外部性”的第3條途徑是在市場上建立消費者可以識別的產品,讓生態產品得到較高的市場價格,從而讓生態環境效益得以體現。生態農產品的第三方認證方法有利于遠距離大范圍貿易。依靠包括生產者和消費者在內的利益相關方所形成的參與式保障體系(Participatory guarantee system,PGS)可以降低生態農產品的認證成本,節省認證時間,方便在本地市場特別是熟人社區市場進行交易[57,61]。
(5)民間效應
生態農業獲得普及的另外一條渠道是通過宣傳教育,讓消費者更加愿意購買生態農產品,生產者更加自覺參與生態農業實踐。事實上,隨著生活水平提高和多年的宣傳教育,我國民眾的生態環境意識得到了很大提高,對生態農產品的認可度越來越高,自覺參與生態農業實踐的人也越來越多。當前,不少農業企業主動把“生態”納入企業名稱或者產品名稱。這些農業經營者愿意以農業的生態化為追求目標,而且已經認真落實了生態措施。此外,我國社區支持生態農業(Community supported agriculture,CSA)得到了發展。受過高等教育和帶有生態情懷的“新農人”不斷加入到生態農業建設中。盡管遇到不少困難,但是通過交流、互助,以及消費者的理解和政府的支持,眾多“新農人”經營的生態農場獲得了生機,得到了發展[62-63]。
2、展望
農業深刻影響到周邊甚至全球生態環境,反過來周邊與全球生態環境好壞也會對農業生產和民眾福祉產生深遠影響。除非出現饑荒與戰爭之類的緊急狀況,政府在農業決策中都不應當忽視其生態環境效益。在食品供應有了堅實保障并有所儲備,人民生活水平穩步提高的當下,決策就應當更加重視農業生態環境效益、農產品供給的可持續性和人民日益增長的精神文化需求,生態農業建設完全契合國家發展戰略。黨的十八大以來,“生態文明”已經成為與國家的經濟建設、政治建設、文化建設和社會建設同等重要的國家發展戰略,要求將生態文明建設融入到經濟建設、政治建設、文化建設和社會建設的各個方面和全過程。
全球氣候變化產生的極端天氣對農業的影響和對人民生命財產的影響已經越來越不可忽視。為此,如何控制溫室氣體排放成了國際社會的緊迫任務。在2020年第75屆聯合國大會期間,習近平總書記承諾我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。全球溫室氣體排放中有約20%來自農業,農區大力提升碳存儲、減少碳排放顯得相當緊迫[64]。為此,在生態農業實踐中有關開拓農業農村清潔能源,降低農業輸入品碳足跡,減少農業生產過程能耗,增加農區植被與土壤碳存儲,通過科學方法減少水稻、反芻動物和動物排泄物的甲烷排放等,都顯得更為必要[51]。為了應對可持續發展的眾多挑戰,近年來“基于自然的解決方案”(Natural based solution)逐步得到國際社會重視和廣泛響應。2020年世界自然保護聯盟發布了針對人類社會面臨的氣候變化、糧食安全、水安全、人類健康、生態環境退化、生物多樣性消失等嚴峻挑戰,提出《IUCN基于自然的解決方案全球標準使用指南》[65]。“基于自然的解決方案”的八條準則是:
1)方案應當有效針對需要切實解決的當地社會主要挑戰;
2)方案應當根據注意在區域景觀尺度水平進行設計;
3)方案應當帶來生物多樣性增長與生態系統完整性;
4)方案應當具有經濟可行性;
5)方案制定過程應當包容、透明和賦權;
6)方案要為關鍵目標和多種效益公正地做出權衡與取舍;
7)方案應當根據實際情況的變動進行適應性調節,表現出可塑性和彈性;
8)方案應當具備可持續性并可以在附近類似區域加以推廣。
可以看到“基于自然的解決方案”與生態農業的基本理念和實踐途徑不謀而合。生態農業是一種可持續的農業實踐方式,其背后需要一個基于系統整體的以農業生態學為代表的科學支撐,成為社會潮流則需要社會自上而下的政策法律支持和自下而上的民間參與。在這個國際共識的推動下,生態農業正在逐步成為農業發展主流,推進著我國和全球的農業可持續發展,不斷造福人類。
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