【毕业学位论文】（Word原稿）生态农业标准体系与典型模式技术标准研究作物栽培学与耕作学博士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 生态农业标准体系与典型模式技术标准研究 on s on I 摘 要 资源短缺、生态退化、环境污染、灾害频繁、粮食安全 是目前世界农业发展中存在的主要问题，我国在农业发展过程中由于长期以来掠夺式的经营思想和粗放式的经营方式 同样存在着人口众多、生态环境恶化、资源短缺等问题，这些问题的存在严重制约着我国农业的发展进程。实践证明，发展生态农业是我国农业发展的必然趋势，实施标准化是生态农业发展的必然。而我国目前对生态农业标准体系研究还较少，还没有一套与生态农业生产配套的标准体系。本研究的主要目的就是在系统分析和认识我国生态农业标准化现状及存在问题的基础上，探讨我国生态农业标准体系的构建方案，并建立有关四位一体生态农业模式的关键技术标准，对于从根本上改变我国目前农业发展的落后状况，具有十分重要的意义。 本文采用 定性描述与定量分析相结合 、调查问卷与专家咨询相结合、查阅文献与布点试验相结合、系统分析与个案研究相结合的方法，对国外生态农业、生态农业标准化状况、我国生态农业标准化存在问题、我国生态农业模式类型进行了系统研究，并结合案例对 “ 四位一体 ” 生态农业模式生产状况，能流、物流进行了研究， 主要研究内容与结果如下： 1、国内外生态农业及标准的比较研究表明， 虽然国内外生态农业名称一致，但产生根源、背景、概念、发展状况、特点等方面都有着显著的差别。国外生态农业的思想源于我国；我国生态农业的概念、内涵更丰富，范围更广；在效益方面我国的生态农业除了追求 生态效益外，更注重经济效益与生态效益的同步提高。国外在有机农业生产、管理方面构建了大量的产品标准、技术标准、管理标准、监督监控标准等，这些标准共同构成了有机农业生产的标准体系框架，我国现有的有机农业标准主要是有机农产品的标准，而与有机农产品生产配套的技术标准、控制标准等极度缺乏，没有与有机农产品生产配套的标准体系。 2、我国的生态农 业是以各种生态农业模式为依托，生态农业是依托模式的发展而发展的。我国的生态农业是追求经济、生态、社会三效提高的生态农业模式体系，是一种生态经济优化的农业体系。 根据资源、物质循环的 利用方式，生物之间、生物与环境之间以及系统作用、功能关系，将我国现有的生态农业模式分为物质多层利用型、互利共生型、资源开发利用与环境治理型、旅游观光型四种类型，每种类型又包括多种亚类型。 3、 在借鉴国内外生态农业标准体系框架及其它标准体系框架的基础上，确定了我国生态农业标准体系框架的构建思路、原则、构建目标及标准体系框架的构成要素。我国的生态农业标准体系是以模式为核心，包括技术标准、环境标准、组织管理规程、信息服务标准、产品标准、评价方法、物质循环利用规程在内的标准组成。 4、依照构建的我国生态农业标准体系 ， 重点研究 了我国北方“四位一体”生态农业模式的关键技术标准，并初步提出了技术 标准 草案。包括 猪舍温度调控技术标准 草案 、猪舍管理和饲养技术标准 草案 、温室保温防寒技术标准 草案 、温室温湿度调控技术标准 草案 、日光温室综合管理技术标准 草案 、沼气池管理技术标准 草案 、蔬菜管理技术标准 草案 等。 5、通过“四位一体”生态农业模式中对沼气的生产量、用气量的研究，拟合了了我国北方“ 四位一体 ” 生态农业模式中大棚养猪头数、用气量及家庭人口数的方程。沼气发酵综合利用试验表明，在一定范围内增加二氧化碳的浓度，能显著增加芹菜的株高和产量、番 茄的单株叶面积 干叶比重、番茄黄瓜的维生素含量及可溶性糖含量。 6、 将 四位一体”的能流分析研究， 对沼气池、温室环境进行监控，对沼气池的能流、物流分析表明，初级生产者的能量产投比达到 肥、农药的投入仅占总投能的 人力投能占 系统内部沼液、沼渣投能占到 这样的循环关系使能量和物质基本都得到了合理利用，增加了产出，减少了废物的排放，提高了经济效益。 7、对 采用标准草案的 “四位一体”农户 和 未采用标准草案的普通 大棚农户的经济效益比较分析显示， 采用标准草案的 用户 农户 收入显著提高，经济效益评价指标亦有所改善。其中效益增加得益于沼气的使用降低了其他能源的消耗；沼肥的高肥效替代了部分化肥的作用，从而降低了化肥的使用量；由于系统内物质循环、能量流动合理，种养殖业产量更高，产品品质更好。 关键词 ： 生态农业，标准体系，“四位一体”模式，技术标准 of s of s as of of of is of s of in s is an of a of is of of in is t a of is to on of s up a “ on of s is of to of s as of of of up of to of in s s as of in of s of of s In of s to of In to of a of as of in is we of IV is no s is on on s is an of is an to as as s be on to we of s be at of In s we on in up of in we of of in of a in to O2 a of in of s of of of of of of of V on do in to of of in in of “ 录 第一章引 言 . 1 . 1 . 2 我国农业发展的必然 . 2 . 4 . 5 . 6 . 6 . 11 第二章研究内容与方法 . 17 . 17 . 17 . 18 采集 . 19 第三章国内外生态农业及标准化比较研究 . 22 . 22 . 22 . 25 . 29 . 35 . 37 . 37 . 37 . 39 . 39 . 39 . 39 . 40 . 40 . 42 结 . 46 . 47 第四章我国生态农业模式分类研究 . 48 . 48 . 48 业模式研究状况 . 48 . 49 . 50 . 50 . 54 . 59 . 62 第五章我国生态农业标准体系框架构建 . 65 . 65 . 65 . 66 . 67 . 67 . 70 . 70 . 70 . 71 . 73 . 73 . 73 . 80 . 80 围 . 81 . 81 . 81 . 81 围、引用标准的要求 . 82 . 82 . 82 . 83 . 83 第六章北方“ 四位一体”生态农业模式关键技术标准建立 . 86 四位一体 ” 温室大棚湿度调控技术规范 . 87 位一体 ” 温室大棚保温防寒及采光技术规范 . 90 四位一体 ” 大棚养猪管理规则 . 92 . 97 位一体 ” 大棚蔬菜环境条件要求 . 99 四位一体 ” 大棚内各类气体的最高允许浓度标准草案 . 101 第七章北方“四位一体”生态农业系统能流分析 . 103 . 104 位一体”模式农户环境条件的变化规律 . 105 . 105 监测系统设计 . 106 . 107 方“四位一体”农户生态系统的能值分析 . 110 统输入、输出物质与能量的测定 . 110 . 110 第八章北方“四位一体”生态农业模式效益分析 . 112 . 112 . 112 . 112 . 113 四位一体 ” 生态农业模式中的应用 . 115 . 116 猪头数、大棚面积之间的的关系 . 117 位一体”温室大棚预计效益分析 . 118 . 118 . 119 . 121 . 121 济效益评价指标 . 121 . 121 . 123 第九章结论与讨论 . 125 . 125 . 126 . 128 参考文献 . 129 致谢 . 137 附件 . 139 作者简历 . 140 中国农业科学院博士学位论文 第一章 引言 1 第一章 引 言 21 世纪世界经济的发展进入了知识经济的时代 （ 胡天民， 1998，李铁映， 1998） 。世界农业的发展也随着世界经济的发展正进行着一场新的革命： 可持续发展已成为世界经济、社会发展的共同战略 ， 可持续发展和农业科技革命浪潮将引领 21 世纪世界农业的发展 。“可持续发展”的发展将成为主导各国农业经济发展的指导思想；生态农业将成为世界农业发展的主要方向。 究的背景 依靠化肥、农药、机械等外部能量投入 的 现代农业 在我国 出现后， 我国的 农业生产率和作物产量 都得到了明显的 提高，人民的生活 也因此进入 了一个 新的阶段，从此 我国的 农业开始了快速发展时期。但 随着时间的推移，现代农业的弊端也逐渐显现出来 面临着许多问题。 （一） 农业环境污染日趋严重 目前，我国化肥的施用量已接近或超过发达国家的施用量。 1987 年我国化肥施用量已达 1999万吨，平均每亩耕地施用量 斤，超过世界平均用量 1995 年全国化肥施用量己达到 375kg/近发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的 255kg/ 骆世明 ， 2000） 。 2000 年我国化肥施用量高达 4124 万吨，平均每公顷 400 公斤以上； 2004年我国的化肥用量更是高达 4637 万吨 （ 中国农业统计年鉴 ， 2005） 。 由于施用方法落后，造成严重的流散现象，对环境造成 极为严重的污染。 农药的使用量也在逐年上升， 1991 年中国农药年施用量达到 25 万吨跃居世界第二位， 1995年达到 109 万吨， 2002 年更是超过 130 万吨 （ 董秀云 ， 2005） ， 2004 年达到 吨（中国农业统计年鉴 ， 2005），且高毒、高残留的种类占相当大的比例，这些农药一方面直接污染农产品。另外，一些农药种类因难于分解而进入地表水体或地下水，造成水体污染。同时，盲目的大量施用农药， 使农作物病虫的抗药性大幅度上升。 （二） 资源短缺、质量退化 我国农业资源虽居世界前列，但由于人口多，主要农业资源的人均占有量远低于世界平均水平。目前我国人均占有土地资源只有世界的 1/3。人均占有农、林、牧用地 到世界人均的 1/4。耕地虽有增加，但人均占有数仍不到世界平均的 1/2，且一半是山坡地和边远劣地，不少要逐步退耕 （翁伯奇， 2000） 。尽管我国耕地已严重不足，但每年仍有大量耕地被占用。仅1978间，全国净减少耕地就高达 371万公顷，平均每年减少 公顷。 我国年人均占有河川 径流量为 2469 立方米，仅为世界人均水平的 1/4。由于供水设施差，每年实际人均不足 400 立方米。更严重的是，所有河流的城市段普遍受到工业废水和城市生活污水污染，直接威胁到农业生产。 中国农业科学院博士学位论文 第一章 引言 2 农畜水产品有害物残留严重：据农业部环境监测总站调查，以 1991 年为基准年，我国每年生产的超标农畜产品为：粮食 108 亿公斤，约占粮食总产量的 肉类 公斤，占肉类总产量的 蔬菜 公斤，占蔬菜总产量的 水果约占 5 （郭士勤， 2000） 。由于农畜产品有害物残留超标，我国有些农副产品及其制品外销国家和 地区范围越来越窄。 进入 20 世纪 50 年代以后，中国的农业改变了过去“靠天吃饭”的生产方式，在各地相继打深井灌溉农田，但是由于对地下水的使用不合理，盲目的大量开采，导致地下水采补失衡，使地下水位持续下降，出现了许多漏斗区，黄河也多次出现断流。 （三） 过度垦荒、滥砍滥伐导致水土流失及土壤沙化 2004年全国水土流失面积已达 356万平方公里，占国土面积 2004 年中国环境状况公报 ），而且每年新增 1万平方公里。每年流失的土壤总量达 5亿吨。水土的流失一方面导致了大面积的良田丧失，另一方面还导致了洪水灾害的频 繁发生。我国每年遭受荒漠化影响的土地面积为332万平方公里，约占国土面积的 34%，近 4亿人口受到土地荒漠化的危害，目前荒漠化土地面积仍以每年 2460 平方公里的速度在增长。生态破坏还加剧了贫困，全国 90%以上的贫困人口生活在这类地区，不少地区“越垦越穷”，加重了脱贫难度。 现代农业 在 提高农产品产量 的同时 ，也给生态环境带来了巨大的负面影响。 国内外的实践证明，发展生态农业，走可持续发展道路，能有效地解决现代农业带来的资源环境问题，发展生态农业是我国农业发展的必然。 究的意义 展生态农业，是我国 农业发展的必然 （ 一 ）发展生态农业，走可持续发展道路是世界农业发展的潮流和方向 自 20 世纪 90 年代以来，可持续发展已经逐渐成为世界多数国家的基本发展战略，农业和农村可持续发展也成为各国开始重视的问题。在可持续发展思想的影响下，为了克服传统农业生产力水平低、集约化农业造成的环境污染、生态失衡等弊病，世界各国陆续开始了生态农业的研究和探索工作。 生态农业是以生态学理论为基础 ， 以生态农业技术为主要手段 ， 以处理生物之间、生物与环境之间的关系为中心 ， 最终达到经济、生态、社会三大效益统一的农业生产及经营活动。生态农业彻底改变了传统农业生产与生物多样性的对立局面 ， 通过以生物多样性为基础的农业生产结构 ， 使农业生态系统的主要功能趋于良性循环。因此 ， 生态农业是保护资源、增加效益，促进农业可持续发展的有效途径。 发达国家中，由于农产品相对过剩，人口及食物压力小，其推行生态农业重在控制农业化学品的投入，降低成本，防止农业污染的发生，为社会提供安全无污染的有机食品和其他生态农产品等，以保护现有的生态环境，修复以前被破坏的生态环境，为人类提供健康的农产品。多数发展中国家中国农业科学院博士学位论文 第一章 引言 3 人口众多，生活水平低，许多国家和地区依然承受着生态和经济的双重贫困。 为了避免走发达国家“先污染、后治理”，“先破坏、后修复”的发展老路，避免现代农业带来的