现代农业与新型农业类型与模式特点.pdf
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1、现代农业与新型农业类型与模式特点3李东坡1 武志杰13 3 陈利军1 马 芳2 李 勇2 周汝忠2 张宝宁2(1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;2黑龙江省八五三农场,宝清155630)摘 要 论述了目前现代与新型农业种类与模式的内涵、特点、基本指导思想与发展前景,分析了可持续农业、生态农业、有机农业、精准农业、设施农业、白色农业、城市农业、质量农业、蓝色农业、自然农业、生物农业、生物动力农业、集约农业及其他新型农业产生的背景条件和精髓,指出这些农业类型之间并不是完全对立,而是互相渗透与补充。其中的许多农业模式都注重依靠农业生态系统自身的循环,其生产过程有利于生态环境的改善和保护
2、,但它们绝对排斥现代化学工业产品,侧重强调环境意识,忽视农业的生产功能和收益,会使农业生产效率和效益降低。面对人类人口增加和耕地面积不断减少的现实问题,这些替代农业很难实现大面积应用,如果能够把这些农业模式的精髓之处有机地结合起来,将形成具有生命力的现代农业,将主宰21世纪的农业潮流。关键词 常规农业,现代农业,新型农业,石油农业,农业模式中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2006)06-0686-06Characteristicsofvariouspatternsandtypesofcontemporar yandnew2typeagriculture.
3、LIDon gpo1,WUZhi jie1,CHENLi jun1,MAFan g2,LIYon g2,ZHOURuzhon g2,ZHANGBaonin g2(1Institute of Applied Ecolo gy,Chi2neseAcademy of Sciences,Shenyang110016,China;2853Farm of Heilongjiang Province,Baoqing155630,China).ChineseJournal of Ecolo gy,2006,25(6):1.Thispaperdiscussedtheconnotation,characteris
4、tic,guidingideology,anddevelo pment prospectsofvarious patternsandt ypesofcontem poraryandnew2typea griculture,andanal yzedtheemer gencebackgroundand principlesofsus2tainableagriculture,ecolo gicalagriculture,or ganicagriculture,precisionfarming,constructiona griculture,whitea2griculture,urbana gric
5、ulture,qualitya griculture,bluea griculture,naturala griculture,biologicalagriculture,bio2dy2namicalagriculture,intensivea griculture,andvarietiesofnew2typea griculture.Itwasindicatedthateachofthesepatternsandt ypeswas pervasiveandcomplementarywitheachother,andmanyofthem paidmoreattentiontorelyonthe
6、c ycleofa gro2ecosystemitselfandtotheproductionprocessesbebeneficialtotheimprovementand protectionofecologicalenvironment.These patternsandt ypesofcontem poraryandnew2typea griculturerejectedtousecon2temporarychemical products,em phasizedenvironmentconsciousness,ne glectedagriculturalproductionfunct
7、ionandincome,andconse quently,reduced productbenefitandproductiveness.Facin gtothenewproblemsofincreasin gpopulationanddecreasin gtillablefieldamount,someoftheseagriculturalpatternsweredifficulttoapplywidely.Ifthedistillationsofthesepatternscouldbecombinedtogether,acontemporarya griculturewith power
8、fulactivitywouldbeformed,andrepresentthetendenc yofa griculturedevelopmentin21century.Ke ywordsconventionalagriculture,contem porarya griculture,new2typea griculture,oila griculture,a griculturalpattern.3 沈阳市“十五”计划重大资助项目(102100923)。3 3 通讯作者收稿日期:2005-07-05 接受日期:2006-02-171 引 言以化肥、农药、塑料和石油高投入换来高产出的现代化
9、石油农业给人类造成多种危害,资源和能源消耗巨大,带来了水土流失,水质、土壤、生态环境和农产品严重污染等严重的问题。引起了农业经营模式及经营思想的转变,迫使人们开始寻求替代石油农业的现代新型农业发展途径。20世纪80年代以后,发达国家积极探索各种新型农业发展模式13,以应对石油农业带来的弊端,因此国际社会相继提出实践替代常规农业模式的各种类型替代农业,节制土地消耗,减少能源和物质的投入,从此新型农业孕育而生。同时现代农业的发展正在深化,出现多种不同的农业模式4。对这些农业类型与模式特点的了解,有利于对未来农业发展趋势的把握,是21世纪农业科学发展的必然要求。2 现代农业的种类与特点211 可持续
10、农业生态学杂志ChineseJournalofEcolo gy2006,25(6):686691 可持续农业是在可持续发展的框架内构建和提出的,可持续发展是一种新的发展观,指既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展24。为抵制现代农业工业化所产生的消极影响,解决现代农业带来的生态危机、粮食危机、资源环境危机等问题,20世纪80年代形成了可持续农业理念,希望替代现代化农业。其出发点是以保护农业自然资源和环境为基础,农业发展同农业自然资源与环境保护紧密结合起来12,使农业发展走上优化结构、资源节约、集约化经营、控制人口和保护生态环境的道路。联合国粮农组织对可持续农业表述为
11、,“管理保护自然资源,调整技术与机构方向,保证获得和持续满足人类世世代代需要,能够保护土壤、水资源、植物和动物遗传资源,而且不会造成环境退化,同时技术上适应、经济上有效”。可持续农业的定义是农业可持续发展理论的高度概括,它包含了所有替代常规农业的模式。可持续农业包括3个方面的内容:1)使用可更新资源(如土壤)的速度不能高于系统的再生速度;2)使用不可再生资源(如石油)的速度不能高于可替代资源的速度;3)产生污染(废物)的速度不能高于系统分解(或同化)的速度。可持续农业有4条原则:1)充分利用太阳能;2)最适宜的使用自然循环;3)阻止过量消费和过量人口;4)促进生物多样性6。与可持续农业有关的3
12、要素是土、水、人,立足于生态的观点。科学技术是农业可持续发展的关键因素,信息技术成为可持续农业的最活跃因素。进入20世纪90年代以后,生物、基因工程、计算机、信息和遥感技术为代表的高新技术在农业中渗透和扩散16,加强了农业的可持续经营,特别是在农业生产中引入精准化管理,大大提高了资源利用效率,在一定程度上减轻了农业与环境之间的矛盾。212生态农业生态农业是以保护生态环境为前提的农业生产的一种模式。生态农业强调在尽量减少人工管理条件下进行农业生产,生态上能自我维持,低输入,经济上有生命力,保护土壤肥力和生物群体的多样性,少用或不作化肥,减少环境压力,在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业2。生态
13、农业的基本内容是模仿自然生态系统,更多地强调人和化学能的低投入原则,把农业生态系统的平衡、衔接和保证资源环境的持续性放在首位16;核心是保证农业和社会经济的可持续发展。它的基本特征是在保护生态环境的前提下发展农业生产,恢复农业自然生态系;把生物工程技术引入农业,进行战略性资源替代23,最大限度地克服石油农业对农业生产造成的影响,实现农业的可持续发展。生态农业的目标是运用生态学原理和系统科学的方法,把现代科学成果与传统农业技术精华相结合建立起来,具有生态合理性、能良性循环的一种现代农业发展模式。生态农业的最大特点是把农作物从阳光那里得到的能量和物质多次利用,循环使用,这样可以在较少的土地和较小的
14、空间、较短的时间内,以最少的投入得到最大的产出,排出污染环境的废物最少6。西方国家在发展生态农业中高新科技的投入力度更大,造就了西方国家在农业资源利用效率一直较高,形成资源节约型农业,在很大程度上是可持续农业发展之路,是现代农业发展的模式,生态农业的最终目标是实现可持续发展,因此生态农业是现代农业发展的重要选择。213 有机农业有机农业亦称“有机耕作法”,类似的还有“有机园艺”,是总结了东方传统农业发展几千年而长盛不衰的经验后提出的,它是指不使用化肥、农药而代之以有机肥料和病虫害的机械与生物防治,在生产操作上具有特定的精确标准特点的作物栽培系统16。有机农业准确定义为,一种完全不同化学肥料、农
15、药、生长调节剂、畜禽饲料添加剂等化学合成物质,也不使用基因生物工程及其产物的生产体系。其核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环,以维持农业的可持续发展。其特点,一是天然性,有机农业是一种完全不用人工合成的肥料、农药、生长调节剂的农业生产体系,是实现农业可持续发展的重要途径之一;二是安全性,有机农业生产体系的产品,按照规定的程序和标准加工成的有机食品,解决了当前农产品卫生、安全、营养的消费需求。中国有机农业发展始于20世纪80年代5,21,中国有着历史悠久的传统农业,有地域优势和劳动力优势,中国发展有机农业具有潜在的优势和广阔的前景。214 精准农业现代农业大量使用资源和大量浪费资源
16、,对资源近乎掠夺式的经营,给环境造成难以想象创伤,针对这些问题,20世纪80年代后期至90年代初期,西方发达国家兴起了精准农业。精准农业(数字农业、精细农业、信息农业)是根据作物生长的土壤性质,调节786李东坡等:现代农业与新型农业类型与模式特点对作物的投入,即一方面查清田块内土壤性质与生产力空间变异;另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理,调动土壤生产力6,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,提高农产品质量、降低成本、减少环境污染、节约资源及保护生态环境,高效地利用各类农业资源。精准农业是一种把科学的精确性引进农业生产的方法,是相对于粗放型
17、农业而言27。精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的根据空间变异、定位、定时、定量地实施一套现代化农业操作技术与管理的系统。通过采用先进的生物技术、化工技术、信息技术和航天技术等使农业生产过程更加精确19。精准农业核心技术是由全球卫星定位系统、农田地理信息采集系统、农田遥感技术监测系统、农业专家系统,智能化农机具系统、环境监测系统、自动化控制系统、计算机信息管理系统、网络化管理和培训系统等10个系统组成。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统,它将农业带入数字和信息时代,可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。运用这些系统,按照田间每一操作的具体条件,精细准确地调整土
18、壤和作物管理措施,优化农业投入,在达到保护农业自然资源的同时,获取高产量和高效益12。精准农业技术包括精准种子工程技术、精准播种技术、精准施肥技术、精准施药技术、精准灌溉技术、精准收获技术、精准田间作物生态监控技术7个方面。精准农业将现代科学技术运用在农业中,减少不必要的投入、避免资源浪费,提高效益,以确保农业可持续发展28。精准农业是信息技术发展的必然结果,是农业现代化的必然趋势。215 设施农业设施农业(设施型及无土型农业),是通过利用人工建造的设施来调节生物体生活的环境,使之最适合进行农业生产。美国农业增产不是靠资源,而是靠技术,随着科学技术的发展,全面克服传统生产方式的局限性,充分、合
19、理、有效利用自然资源,变有土栽培为无土栽培,变季节生产为终年生产,变平面生产为立体生产,最好的形式是发展设施工厂化农业,有劳动强度低、抗灾抗逆能力强等优点,能达到高产、优质、高效的生产目的12,现代化温室设施与灌溉设施在单位平方米上的产量相当陆地产量的10倍以上11。世界人口的持续增长,土地资源锐减、气候异常等因素,促进了设施农业的发展。特别是人多地少,人均占有资源稀缺的国家,设施型农业显得更为重要。现代设施农业管理可通过计算机将生态环境控制在最合适植物生长发育水平,在寒冷地带、沙漠地带甚至在宇宙空间也能生产新鲜蔬菜7,19,使农业能像工业那样有计划、有规模地生产。我国农业资源短缺,设施农业是
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