国内外生态农业对比——理论与实践

第一章  生态农业的兴起

农业持续发展的基础是丰富的资源和良好的生态环境。但是，从国内外农业生产现状及其发展趋势看，世界农业正面临着严峻的考验，其中生产成本不断上升以及生态环境的日趋恶化已成为农业持续发展的重要障碍。因而，自60年代以来，全球性的环境、资源危机促使一些经济发达国家对“石油农业”进行讨论。人们重新思考这样一些问题，现代农业在资源和环境方面付出的沉重代价能够长期承受下去？那些未能从现代农业中得到好处，在全球资源分配上处于不公平和劣势的发展中国家能否照搬现代农业的常规模式？

鉴于“石油农业”生态弊端的暴露，在人口剧增、资源衰竭、能源短缺、环境污染、生态破坏的压力下，人们意识到，无论发达国家发展现代农业，还是发展中国家的传统农业向现代农业转变，都要走以生态为基础、经济与生态相统一的现代农业发展模式，“生态农业”的概念就是这种形式下应运而生的。

第一节  生态农业是世界农业发展史的一次重大变革

综观历史，横观世界，人类1万年的农业发展史，大体上经历了三个发展阶段：一是原始农业，约7000年；二是传统农业，约3000年；三是现代农业（石油农业），至今约200年。回顾、总结农业发展的历史，可以看到，随着农业的发展，生产力的提高，农业环境的破坏和生态问题不断的显露出来，因而也不断被人们所认识。

一、刀耕火种的原始农业
原始农业阶段，人类靠夺取自然产品而赖以生存，谈不上生产的原理和技术，刀耕火种、熟荒、撂荒，基本上只有种和收两个环节。生产是一种不超过自然力负荷略带掠夺式的生产，只取不给，土壤营养平衡完全靠自然植被的自我恢复。人类对农业生态系统的干预能力很小，原始农业的成功与否决定于休闲期有足够的年份，而这只有在某个临界的人口密度以下才有可能。当人口增加到必须利用陡坡地的程度时，破坏性的生态变化过程就开始加剧了。

二、自给自足的传统农业
    农业脱离了刀耕火种的原始农业之后，便进入了自给自足的传统农业阶段。这种农业曾以人力、畜力为主要动力，以人粪尿、动物粪便、绿肥等有机肥为主要肥料采用各种间作、轮作、套作等方式，充分利用各种资源进行农业生产，并曾注意到要保持地力“常新”。由于这个阶段人类的科技还不发达，只能靠天时地利来进行农业生产，只能去被动地适应大自然的变化，因此，在这个阶段，人与自然的关系只能是“顺应自然”。
    近3000年来，这一直是世界上普通实行的农业模式，在大多数发展中国家还未实现工业化的情况下，基本上都属于这种自给自足的传统农业。我国是世界农业起源中心之一，有着长期有机农业的基础，中华民族在同大自然进行坚苦卓绝的斗争中，创造了光辉的古代农业科学技术，是当之无愧的传统农业典范。
    由于这种农业基本上以家庭为生产单元，没有太多的投入，也没有太多的富裕农产品进行交换，因此形成了相对稳定而又低效的农业生产体系。然而，传统的有机农业以人力畜力为主，技术基础落后，劳动生产率低下，对自然的依附状态不能从根本上得到改善，这种自给自足的小农经济必然决定了经营分散和规模狭小，因此难以在较大规模上合理地充分利用自然资源，更不可能在生产结构的总体上正确地处理林、牧、农、渔之间的关系，势必会阻碍农业的进一步发展。像原始农业在地球上的某些角落至今还存在一样（如非洲北部的半游牧农业和热带、亚热带地区的烧垦农业）、传统农业在农业的历史舞台上至今仍占据着统治地位，这反映了传统用业含有丰富的科学思想，并具有一定的生态合理性。

三、集约化生产的石油农业

    现代农业阶段，人类的确在很多地方超脱了对大自然的依附，开始了真正向大自然索取的大进军，经过18世纪的农业革命，到19世纪40年代以后，发达国家结束了几千年的传统农业而进入了以机械化、水利化、化学化和电气化为标志的石油农业时期。由于大型农业机械的出现，化学工业的飞速发展及农业技术，尤其是杂交品种的不断涌现，西方发达国家的农业劳动生产率大大提高，农畜产品大幅度增加，形成了高产出的机械化集约农业。这种以开发廉价石化能源及工业技术装备为特征的集约化农业，在60年代达到鼎盛时期。
    随着农业机械化程度的提高及大量农药化肥的使用，农业生产得到很大发展。从农业生产指数看，美国农业生产量增加了63%，其中畜牧业增加了74%，种植业增加了35%，土地生产率和农产品商品率也大大提高。1945年美国玉米产量大约为2t/hm2，而到1978年时产量高达6t/hm2；1945年一头好的奶牛每年产奶3900kg，现在已达6600kg。1910年美国农产品的商品率为70%，1930年为85%，1978年达99.1%。1979年美国每个农业劳动力生产9.3万kg粮食、0.6万kg肉类、1.4万kg牛奶、1035kg蛋及803kg棉花。若按每个农业劳动力能养活的人数计算，美国为56人，德国为49人，加拿大为44人，澳大利亚39人，机械化生产大大提高了农业劳动生产率。
    经过半个多世纪的发展，机械化集约农业已经成为工业化国家农业生产的主要形式。由于各国自然和社会经济状况的差异，形成了各具特色的机械化集约农业（见表1-1）。澳大利亚人均耕地3.06hm2、由于人少地多，因此十分注重节约劳动力的围养放牧，绵羊占首要地位。美国人均耕地0.85hm2，每个劳动力担负67hm2以上耕地，以投资大、能耗多的大型机械化生产为主，整个农业生产每年要耗用6000万吨石油，800万吨钢材，16万吨橡胶。这种能量密集型农业使得只有世界人口5%的美国生产了占世界20%的粮食。

表1-1  1979年一些国家的农业基本状况
（见word文件）

    罗马尼亚人均耕地0.47hm2，南斯拉夫0.36hm2、法国0.35hm2，这些国家实行机械化集约农业既注重提高劳动生产率也注意提高土地生产率。法国施肥水平和粮食单产均高于美国和前苏联，1979年粮食平均产量为4484kg/hm2。
    人均耕地0.31hm2以下的国家，如德国、英国、荷兰、日本等都十分重视提高土地生产率，化肥施用水平和单产都较高。荷兰每公顷施化肥5.6吨，是美国的7倍；日本粮食单产5.7t/ha，为世界之最。
    这种以高输入和大量消耗能源（机械、化肥、农药）为特征的现代化石油农业，尽管在提高农业生产率方面发挥了积极作用，但同时也带来了越来越多的问题。它加剧了世界能源危机、导致自然资源的缺乏、环境污染和生态平衡失调等一系列问题，使得石油农业在经过一段时间的迅速发展之后，走入了困境，面临着严峻的挑战。石油农业的弊端主要表现在以下几个方面：
    1.产生了严重的土壤侵蚀
    机械化耕作与不合理的种植导致了严重的土壤侵蚀。
    1982年的调查资料表明，美国耕地中有44%的表土超过了土壤损失容许水平，以过快的速度损失的土壤总数达17亿t，其中90%以上来自不到1/4的耕地。近100年来，美国中西部地区土壤的有机质以减少一半，加利福尼亚州的SanJoauin山谷地区是美国主要的食品和蔬菜出产地，现正处于初期的沙漠化阶段，许多地方天然的地下水库也在日益耗尽。美国每公顷农田的土壤侵蚀量估计为每年27t，这样严重的土壤侵蚀已造成至少1/3表土流失，使农田生产力显著降低。
    前苏联是世界上耕地面积最大的国家，每年流失的表土超过25亿t。印度的表土损失每年为47t，中国为43亿t，按照这样的侵蚀速度，每10年要耗去7%土壤，事实上，世界正在毁灭其大部分耕地。这些问题的严重性不能不引起人们的高度重视。
    2.化肥和农药用量上升
    伴随着发达国家农业现代化的化学化，化肥、农药及除草剂的用量迅速上升。如美国伊利诺易斯州在1948—1969年期间化肥用量增加了9倍，英国的粮食产量翻一番的代价是化肥的用量增加了20倍。与此同时，农药的生产和使用也日益普遍，美国每年要用去5亿kg的农药以控制作物病虫害，1979年农药使用量较1966年增加了6.5倍，而且随着害虫抗药性的增强，农药用量还在继续增加。化肥和农药用量的增加，不仅增加了农业生产的成本，也带来了能源短缺、环境污染及生态破坏等一系列问题。
    据美国科学院研究，在农耕区施用的化学N肥中被作物利用的只有30%，其余70%都进入地下水成为致害因素。美国目前每年使用的5亿kg农药中约有90%都进入环境，严重地危害着人畜安全。不恰当的农药使用还引起农田害虫抗药性增强，次要害虫上升，导致病虫施药后的再猖獗。此外农药、化肥的大量是施用降低农产品的质量，最终影响人类的健康。
    3.加剧能源危机
    机械化集约农业（石油农业）所面临的最大挑战是资源问题，它所依赖的是不可更新的石油能源。据Pimental等（1975）计算，美国每年在食物供应系统上输入的能量平均为每人1250L汽油。如果全世界都用这个标准来进行食物生产，则所有石油的贮存量将在13年内全部消耗殆尽。自从70年代初发生第一次能源危机以来，才使越来越多的认识到问题的严重性。美国农业自1940年以来总产量增长了1倍，但能量的消耗却增长了2.2倍，能量的转换率随着投能的增加而明显降低，以美国的玉米生产为例，1945年的能量产投比为3.71，1959年和1970年分别为2.83和2.82。
    这种能量投入的报酬递减，进一步加剧了能源的紧张，使西方发达国家以石油为依靠的机械化、化学化集约农业陷入了困境。
    4.造成严重的环境污染
    近20年来，国外常规农业化肥、杀虫剂、除草剂的使用不断增加，在产量不断增加的同时，也带来报酬递减及环境污染问题。例如70年代，世界粮食生产平均增长率为3.35%，而化肥增长率大6.49%，其中氮素施用增加30%，同期地下水中硝酸盐的含量增加约23%。大量的化肥和农药流失到水体中，造成水体的富营养化，对水体中的动植物区系造成严重的生态降低，污染加剧，直接对环境和人类健康造成危害。
    5.单一种植的严重危害
    20多年前的“绿色革命”所带来的“奇迹表”或“奇迹米”曾经给西方农业带来一段虚假的繁荣。目前世界上约有半数以上人口依靠它们维持生活。然而，这些高产品种的的单一种植，仅仅是在日益短缺的资源、日益低效的农药的维持下存在和发展的，一旦环境状况发生改变，会造成大规模病虫害猖獗，后果不堪设想，这种单一种植的系统是极其脆弱和危险的。
    当前人类的活动已遍布全球，其后果就是能源耗费、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境污染、生态破坏六大基本问题产生，而这些问题的产生都与农业的发展模式密切相关。
    面对以上问题，人们不得不重新选择自己的农业道路，一系列新的农业思想和农业理论相继出现。60年代后期，世界上不少专家提出了要用生态学原理知道农业生产理论，即生态农业的概念。具体叫法很多，如肥力农业、腐殖质农业、自然农业、有机农业、生物动力农业、生物农业、生态农业、综合农业、持久农业、生物生态农业和科学生态农业等，这些农业尽管叫法和提法上略有不同，但其基本概念是相似的。目前最流行的叫法是：生态农业、有机农业（美国、日本）、综合农业和生物农业（欧洲）、我们统称其为“替代农业”或“生态农业”。实践证明，生态农业不仅可以避免石油农业带来的弊病，而且可以有效地发展农业生产、充分合理地利用自然资源，提高农业生产力，维护自然界的生态平衡。近一二十年来，在世界范围内，生态农业的研究、实验和推广，无论是发达国家还是发展中国家，甚至在贫困落后的国家中都已展开，形成了一种普遍性的国家农业运动，已成为当代世界农业发展的历史潮流与必然趋势。生态农业的勃兴，是20世纪70年代世界农业发展史上的一次重大变革，世界农业的发展已进入了一个新的历史阶段，即生态农业阶段。