第四章 生态农业理论

第四章生态农业理论第一节农业发展的历史选择原始农业古代农业一、农业发展的阶段性特征近代农业现代农业传统农业原始农业u原始农业——始于史前文化后期的新石器时代，历时约7000年。基本特征：（1）使用简单的农具，采用刀耕火种的耕作方法，单纯依赖自然界的物质循环来恢复地力。（2）劳动者实行以部落内部简单协作为主的集体劳动。（3）人们只能获得有限的生活资料来维持低水平的共同生活需要。古代农业u古代农业——泛指从原始农业到近代农业之间的农业。大体上相当于奴隶社会和封建社会的农业，距今3000年。基本特征：（1）以手工业制造的铁木农具为操作工具；以人畜力为主要动力；生产技术主要依靠农民在长期实践中逐步积累起的传统经验；（2）农业生产社会化程度低，基本上处于自给自足型的自然经济状态；（3）农业生产效率低，而且进步缓慢。近代农业Ø近代农业——介于古代农业和现代农业之间，大体上指19世纪中叶到20世纪40年代发达国家的农业发展阶段。基本特征：（1）机器大工业制造的半机械化和机械化农机具成为农业的主要生产工具；农业技术开始采用近代自然科学和农业科学的成果。（2）农业生产的社会化程度逐渐提高，自然经济向商品化生产转变。（3）农业发展加快，农业和农民的比重开始下降。F在我国，通常把古代农业和近代农业合称为传统农业现代农业—农业现代化过程现代农业u现代农业——代表当代世界先进水平，主要指第二次世界大战后到目前发达国家达到的农业生产力水平。基本特征：（1）在生产资料方面，现代农业广泛使用现代工业为农业提供的物质技术装备和其它农用投入品.（2）在生产技术方面，广泛采用现代农业生产技术，科技进步在农业发展中的作用日益显著。（3）在生产力组织方面，农业已成为高度社会化的产业部门，现代管理方法和手段广泛运用。§概括:机械化、科学化、社会化的农业。或，用现代工业、现代科技、现代管理武装起来的农业21世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。－－温家宝社会阶段:农业社会工业社会后工业社会生存方式:“吃自然的利息”“吃自然的老本”“吃人的智慧”人与自然关系：崇拜自然界征服自然界协调自然界经济发展模式：原始循环型线性掠夺型生态循环型（含传统线性经济型和生产过程末端治理型）二、农业发展的可持续性问题人口压力资源短缺环境危机走可持续发展道路世界人口变化图19世纪马尔萨斯人口论如何养活日益增长的人口？两个基数；两个抑制；一条规律；一个适度。世界耕地面积与人口变化工业化国家24.6%；计划经济国家42.2%；非洲国家55.6%世界平均47.9.化肥过量施用土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求，需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。据联合国粮农组织(UAO）统计，化肥在对农作物增产的总份额中约占40%～60%。化肥的危害：化肥能被植物吸收的量只占30%-45%。土壤酸化，板结。化肥残留物质随降雨或灌溉，进入地下水，污染河流或饮用水。长期使用化肥降低土壤肥力，强加植物抗病能力。目前，人工合成的化学农药约500余种，这些农药的广泛使用，不仅造成环境的严重污染，同时对人体健康造成危害。1、污染大气、水环境，造成土壤板结。2、杀伤有益生物绝大多数农药是无选择地杀伤各种生物的，其中包括对人们有益的生物，如青蛙、蜜蜂、鸟类和蚯蚓等。这些益虫、益鸟的减少或灭绝，实际上减少了害虫的天敌，会导致害虫数量的增加．而影响农业生产。3、野生生物和畜禽中毒4、农药对人体健康的危害农用地膜的危害性人们对于地膜的认识停留在它的保水保肥、增温增产效果上，而忽视了旧地膜的负作用。残膜造成土壤的通气性能降低，透水性能减弱，养分分布不均，影响土壤微生物活动和正常土壤结构形成，最终降低土壤的肥力水平。残膜中的有害物质，对农作物产生毒性，破坏叶绿素的合成，致使作物生长缓慢或黄化死亡。三、生态农业的涵义及特点1970年，美国土壤学家W．Albreche首次提出“生态农业”概念。——运用生态学、生态经济学原理和系统科学的方法，把现代科学技术成就与传统农业技术的精华有机结合，把农业生产、农村经济发展与和生态环境治理、资源的培育与高效利用融为一体的具有生态合理性、功能良性循环的新型综合农业体系。Ø以生态学、生态经济学理论为指导，是通过人的行为——投入产出的生产劳动过程和科学技术的中介作用，实现生态系统和经济系统各要素之间的协同作用产生的结构有序与功能协调的动态平衡。譬如在有机农业生产中，人们从农田生态系统中取走了一部分农产品，相应地从有机肥的投入来实现生态系统的物质循环。同时人们投入了劳动等经济资源，获得产品等相应的报酬，实现经济系统的运动平衡。Ø系统论的理念，包括农业生产系统、农村经济系统、农村社会系统等。Ø生态农业，在环境、伦理道德、审美、人文社会方面不引起大的或长远不可接受的变化。生态平衡是基础。生态系统的失衡，恶化了经济活动的环境，不能保持经济运动的持续平衡。每一次重大的自然灾害，都会给人们带来巨大的经济损失。生态农业基本特征：•合理利用自然资源，减少对生态环境负面影响，追求生态平衡的可持续农业；•注重农、林、牧、副、渔全面发展、农工商综合经营的一种综合性的农业；•不同于石油农业，不用或少用化肥、农药、生长调节剂，减少能源消耗，以较少的投入获得较多产出的高效农业；•是一种优化了的良性循环的农业生态系统，其内部组成与结构复杂，具有较强的抵抗外界干扰的缓冲能力和较高的自我调节能力，具有稳定和持续发展能力的农业。•一个自我维持系统，副产品循环再利用，尽量减少废弃物输出，提倡使用固氮植物、作物轮作以及正确处理和使用农家肥料等技术。发展生态农业意义：1.有利于巨额农产品数量增长，品质改善，满足人口衣食需求，促进农业的可持续发展。2.有利于发展农村经济，实现农民增收，加快社会主义新农村的建设。3.有利于解决土地退化严重，农业灾害频繁，农业资源短缺与农业生态环境恶化的现状，实现经济、社会和环境的和谐发展。设施农业设施农业属于高投入高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业。它是利用人工建造的设施，使传统农业逐步摆脱自然的束缚，走向现代工厂化农业、环境安全型农业生产、无毒农业的必由之路，同时也是农产品打破传统农业的季节性，实现农产品的反季节上市，进一步满足多元化、多层次消费需求的有效方法。设施园艺：按技术类别一般分为玻璃/PC板连栋温室(塑料连栋温室)、日光温室、塑料大棚、小拱棚(遮阳棚)四类。设施养殖：主要有水产养殖和畜牧养殖两大类。相关概念观光农业观光农业是一种以农业和农村为载体的新型生态旅游业，吸引游客前来观、赏、习、品、考、书、画、摄、购的现代农业形态，是旅游业与农业之间交叉性的新兴产业。（1）观光农园：在城市近郊或风景区附近开辟特色果园、菜园、茶园、花圃等，让游客入内摘果、拔菜、赏花、采茶，享受田园乐趣。这是国外观光农业最普遍的一种形式；（2）农业公园：即按照公园的经营思路，把农业生产场所、农产品消费场所和休闲旅游场所结合为一体；（3）教育农园：这是兼顾农业生产与科普教育功能的农业经营形态。代表性的有法国的教育农场，日本的学童农园，台湾的自然生态教室等；（4）森林公园；（5）民俗观光村。订单农业订单农业，又称合同农业或契约农业，它是指在农业生产之前，农民与企业或中介组织签订具有法律效力的产销合同，由此来确定双方相应的权利与义务关系，农民根据合同组织生产，企业或中介组织按合同收购农民生产的产品的农业经营形式。从目前我国各地的情况看，订单农业主要有以下几种形式：一、农户＋龙头企业，主要依托龙头企业或引入外资，由公司牵头，与农户签订产销合同二、农户＋中介组织或经纪人，依托中介组织发展农业生产与经营三、农户＋专业批发市场，主要依托专业批发市场发展农产品的生产与销售四、农户＋科研单位，主要依托科研技术服务部门签订农作物制种合同，发展种业生产与营销五、农技部门企业或客商，农技部门通过反租倒包耕地，组织生产订单农产品。几种常见生态农业模式：农田立体生态农业模式；农林复合系统生态农业模式；畜禽养殖生态农业模式；以沼气为纽带的物质循环利用模式；湿地系统生态农业模式。第二节生态农业模式生态农业模式是在一定单位或地区，用于发展农业生产的各种要素的最佳组合方式，是具有一定结构和功能、效益的实体，是资源永续利用的具体方式。按照生态农业系统本身及其组成要素的多样性和复杂性，可以对生态农业进行适当的分类。按照自然地理条件和经济社会状况，可以划分为平原型、山区型、丘陵型、水域型、草原型、庭院型、沿海型及郊区型生态农业。按照主产品或主要产业类型，可以划分为综合型和专业型生态农业，其中综合型又分为农林牧副渔综合发展型、农林牧型、林农牧型、农渔型和农副型等；专业型分为粮食户、养猪户和养鱼户等。按照生态农业建设的区域规模或行政级别，可以划分为生态农业市、生态农业县、生态农业乡、生态农业村及生态农业户等一、农田立体结构生态农业模式主要表现形式：农作物间作、套作与轮作Ø间作是在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。Ø套作是指在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式，也称为套种、串种。如在小麦生长后期每隔3～4行播种一行玉米或棉花。Ø轮作是指在同一块田地上有顺序的轮换种植不同作物的种植方式。如在一年一熟条件下的大豆→小麦→玉米3年轮作，这是在年间进行的3年作物轮作。在一年多熟情况下，则既有年间轮作又有年内轮作，如应用于南方的绿肥-水稻-水稻；油菜-水稻-水稻；小麦-水稻-水稻轮作，这种轮作由不同的复种方式组成，又称为复种轮作。小麦、玉米间种花生、烟草间种胡麻、玉米间种小麦、大豆间种l在同一农田上，两种或两种以上的作物从空间和时间上多层次地利用空间的种植方式称之为立体种植。凡是立体种植都有多物种、多层次的立体利用资源进行种植的特点。农田立体结构生态效应原理1、空间上的互补合理间、套作，在空间配置上的共性是将空间生态位不同的作物进行组合，使其在形态上一高一矮，或兼有形态上的一圆一尖，叶角的一直一平，最大叶面积出现一早一晚等。利用作物这些生物学特性之间的差异，使其从各个方面适应其空间分配的不均一性，则可在苗期扩大农田的光合面积，减少漏光损失；在生长旺盛期，增加叶片层次，减少光饱和浪费；生长后期，提高叶面积指数，减少漏光损失，提高对光能的利用。2.时间上的互补性与单作相比，套种不仅能阶段性的充分利用空间，更重要的是能延长后作物对生长季节的利用，减少农耗时间。3、协调土壤肥力在轮作生产中，前作通过影响土壤的水分和养分供应，环境状况来对后作产生效应。作物轮作的效益体现在四个方面。（1）协调不同作物对水分、养分的需求禾谷类作物与其他作物相比，对氮、磷和硅的吸收量较多；豆科作物可通过根瘤菌固定空气中的氮素，而对磷的消耗量却很大；块根块茎类作物吸收钾的比例高，同时消耗氮素的量也大；纤维和油料作物吸收氮磷皆多。通过对吸收、利用营养元素能力不同而又具有互补作用的不同作物合理轮作，可以协调前、后茬作物养分的供应，均衡利用土壤养分。同理，对水分适应性不同的作物轮作换茬能充分而合理地利用全年自然降水和土壤中储存的水分，在我国旱作雨养农业区轮作对于调节利用土壤水分，提高产量更具有重要意义。（2）轮作的增产效应作物轮作，尤其是豆禾轮作的增产效应较为明显。国内外许多研究都证明了这一点。据耿华珠等(1995年)对我国关中地区苜蓿与小麦轮作研究表明，苜蓿茬小麦当年增产20％～30％，翌年增产30％～50％，第三年与第一年基本相同。彭珂珊等(2000年)试验结果表明，轮作在任何降水年型下产量及水分利用效率均高于连作，3年轮作粮食增产600～735kg／hm2，提高36.4％～109.8％，水分利用效率提高25.1％～92.0％。我国农业生产中的主要间作类型我国农业生产中的主要套作类型主要轮作类型二、农林复合系统生态农业模式农林复合经营是把农、林(含草)、牧在同一土地经营单元上结合在一起的特殊形式。不同形式的农林(草)复合经营组合的各组成成分之间形成了一个新的生态系统，显然它与单一的农作物的经营方式在生