第二讲农业发展与中国生态农业

第二讲生态农业与中国生态农业,成都信息工程学院资源环境学院,第二讲生态农业与中国生态农业,2.1农业发展的几个阶段2.2国外替代农业的理论与实践2.3中国生态农业的产生与发展2.4中国的生态农业技术,成都信息工程学院资源环境学院,2.1农业发展的几个阶段,成都信息工程学院资源环境学院,一、农业发展的几个历史阶段,1、原始农业利用自然力自发进行物质生产，主要供给自己（劳动者及其家庭）的初级农业形式。主要形式：刀耕火种（slashandburn），又称转移农业（shiftingagriculture）、轮歇栽培或撩荒制。特点：人对农业生态系统的干预少，土壤营养平衡完全依靠自然恢复，土地利用率和生产水平都很低。1957年，联合国估计全世界还有两亿人从事原始农业。,成都信息工程学院资源环境学院,二、传统农业是以自给为主要目的的传统固定农业。目前，许多发展中国家未实现现代化，基本上仍属于传统固定农业。分两类：三圃制：以庄园为单位分林、牧、耕地三部分，定期轮换，逐渐演变为草田轮作制。存在于西欧。有机农业：又称东方农业，以中国的传统固定农业为代表，最早出现于前汉时期。,一、农业发展的几个历史阶段,成都信息工程学院资源环境学院,一、农业发展的几个历史阶段,有机农业特点：精耕细作，充分用地，积极养地，用养结合，地力常新，生产目的是为了满足自己生活的目的。主要措施：精耕细作，利用连作、轮作复种、间作套种、多熟种植充分利用土地和太阳能；采用粮豆轮作、粮肥轮作和施用粪肥等实现养地，维护地力常新；以人力、畜力为动力，农牧结合，很少使用商业能。,成都信息工程学院资源环境学院,一、农业发展的几个历史阶段,三、现代农业主要形式：机械化集约农业（mechanizedintensiveagriculture）和石油农业。主要特点：运用发达的工业能力，向农业大量输入机械、化肥、燃料、电力等各种形式的工业辅助能。土地生产力、劳动生产力及商品生产率都大大提高。20世纪20年代，美国率先实现以机械化为主要特征的农业现代化，到60年代，占世界耕地40%、人口20%的工业化国家先后实现由传统农业向现代农业的转变。,成都信息工程学院资源环境学院,二、现代农业发展取得的成就,（一）发达国家的现代农业发展发达国家率先进入现代化农业阶段，显著提高了社会生产力，经济增长了几十倍，创造了前所未有的物质财富。美国玉米生产每公顷所需人工有1945年的1200个减至1975年的12个，同时产量也由2t/hm2提高至8t/hm2。使美国成为世界最大的粮食出口国，80年代，其粮食出口量占世界粮食贸易总量的五分之三。,成都信息工程学院资源环境学院,二、现代农业发展取得的成就,（二）发展中国家的现代农业发展发展中国家在20世纪60年代开展了一场“绿色革命”，在大幅度提高作物生产力方面起了巨大的推动作用。推广新品种矮杆小麦、矮杆水稻、杂交水稻；增施化肥、农药，发展水利。农业单产、总产大幅度提高。解决18个国家、占世界总人口56%的人的粮食问题。中国和印度是实施“绿色革命”的典范。“杂交水稻之父”袁隆平。,成都信息工程学院资源环境学院,二、现代农业发展取得的成就,正是由于现代农业的发展，使得在人类历史上首次解决了饥谨难题。从20世纪初到80年代，世界人口增长了2倍，而同时世界谷物总产增长了2.3倍，农业总产值增加了2.4倍。,成都信息工程学院资源环境学院,三、现代农业发展带来的问题,一、石油农业的问题化石能源的大量的消耗从1950年的0.36亿吨增加到1985年的2.6亿吨石油当量。石油储量的不断下降，价格不断上涨，依靠化石能源的现代农业根本无法长期维持。据估计，若世界60亿人均采用美国的食物生产技术和膳食水平，则目前世界全部的化石能源只能维持30年。,成都信息工程学院资源环境学院,三、现代农业发展带来的问题,造成资源、环境破坏及污染等一系列生态问题：水体的富养化、食品含毒等问题；土壤结构恶化，系统内部有机质和养分的亏缺；病虫害加重，害虫种类增多；生物多样性和种内异质性减低，系统的内部的调控能力；国外有学者尖锐的指出：石油农业不管产量有多高，经济效果有多好，实际上都是在大灾难前拾到的一点好处。,成都信息工程学院资源环境学院,三、现代农业发展带来的问题,二、发展中国家农业的问题由于人口的压力，对资源进行掠夺式经营，造成资源破坏，生态环境恶化，灾害频繁。化肥、农药的投入不断增多，导致生产成本上升，污染等问题，严重影响农业的稳定性和持续发展。,成都信息工程学院资源环境学院,2.2国外替代农业的理论和实践,成都信息工程学院资源环境学院,一、自然农业,一、自然农业（Naturalfaming）日本福冈正延受中国道教“无为而治”思想影响，在20世纪50年代提出。主张：农业应与自然合作，而不是改造自然。主要技术：不翻耕，依靠植物根系、土壤微生物疏松土壤；不施化肥，靠绿肥、秸杆、动物粪肥提高地力；不中耕，不用除草剂；不用化学农药，让自然平衡机制控制病虫害。实施效果：无污染，田间用工减少，土壤肥力和保水能力提高，水稻产量4927-5824kg/hm2；与当地传统方法栽培水稻产量水平相当。,成都信息工程学院资源环境学院,二、有机农业,二、有机农业（Organicagriculture）或称生物农业（Bioagriculture）针对集约农业弊病，受中国传统农业启发，本世纪初由英、美农学家总结向西方推广。目前在欧洲、美国约有1%的农户实施有机农业。指导思想：土壤是一个有生命的系统，通过供给有机物可改良土壤，保持养分平衡，不施或少施人工合成物质。,成都信息工程学院资源环境学院,二、有机农业,核心技术：轮作制：轮作中保持绿肥、豆科作物、覆盖作物等的覆盖面积；耕作方法：用凿型耙和圆盘耙浅耕，不犁翻土壤；维持土壤肥力：利用生物固N、轮作、秸杆、厩肥等保持土壤肥力和耕性；控制病虫害：主要采用非化学的方法。利用耕作、栽培、生物措施防治病虫害。,成都信息工程学院资源环境学院,二、有机农业,实施效果：产量稍低，一般比常规农场低5-10%，干旱年份产量持平或稍高，总收入低17%左右。生产成本下降，工业辅助能投入减少，由于控制水土流失和污染的成本显著下降。综合起来，纯收入稍低，低4%。节约能源，具有较好的保护资源和环境的作用。,成都信息工程学院资源环境学院,三、生态农业,三、生态农业（Ecoagriculture）1971年由美国土壤学家提出。生态农业：生态上能自我维持，低输入的，经济上有生命力的，目标在于不产生大的和长远的环境方面或伦理方面及审美方面不可接受的变化的小型农业。,主要措施：用、养地作物轮作，增施粪肥，采用生物防治；放牧地混种牧草，混合放养，发展小型畜禽养殖；尽量利用各种再生资源和劳畜力；发展小型工业、手工业，自行加工农副产品。保护动、植物资源等。,成都信息工程学院资源环境学院,三、生态农业,西方生态农业强调低投入，未摆脱自给自足的小农羁绊，同时，也是建立在发达国家现代化农业水平极高、农产品大量过剩的基础上，与中国的生态农业追求高的土地生产力，大幅度提高投入效率是有明显区别的。,成都信息工程学院资源环境学院,四、可持续农业,20世纪80年代，西方发达国家出现了可持续农业的思潮，希望以此作为替代农业的第二次尝试。由于可持续农业吸取现代农业和自然农业的优缺点，既强调粮食安全和发展农村经济，又强调资源和环境保护，因而顺应了时代发展的需求，一出现就倍受瞩目，许多国际组织、政府纷纷出台相应政策法规，以此作为发展农业的指导思想，农业可持续发展的目标：保护农业生产率稳定增长，提高食物生产的产量，保障食物安全，保护和改善生态环境，合理永续地利用自然资源，以满足人们生活和国民经济发展的需求。,成都信息工程学院资源环境学院,四、可持续农业,可持续农业（sustainableagriculture）概念：管理和保护自然资源基础，调整技术和机制变化的方向，以便确保获得并持续地满足目前和今后世世代代人们的需求。含义：强调不能以牺牲子孙后代的生存、发展权益作为换取当今发展的代价；要求兼顾经济、社会和生态效益三个方面。生态上健康，经济上有活力，社会上能够接受。,成都信息工程学院资源环境学院,2.3中国生态农业的产生与发展,成都信息工程学院资源环境学院,一、世界农业发展的阶段,回顾各国农业发展的道路可以看出，随着生产力的发展，农业的社会效益、经济效益和生态效益依次成为农业发展的一种目标。,第一阶段：满足温饱需求为核心。第二阶段：满足相对富裕纳入农业发展目标。第三阶段：满足高质量生活的生态环境、食品质量与未来繁荣列入农业发展目标。,成都信息工程学院资源环境学院,一、世界农业发展的阶段,中国农业先现处于第二阶段。,（1）工业产品的能物投入正在迅速增加，远未达到稳定水平；（2）已经基本解决温饱，人们普遍关注经济效益，开始越来越关注食品安全和生态环境。,两个理由：,成都信息工程学院资源环境学院,二、中国农业发展面临的挑战,中国从20世纪60年代开始由传统农业进入常规现代化阶段，中国农业发展的现状和面临的挑战决定农业必须把社会、经济和生态效益同时列入发展目标。1、满足巨额农产品数量增长、品质改善的挑战满足人口衣食需求的挑战（见表）发展农村经济，实现农民增收的挑战。2、农业资源短缺与农业生态环境恶化的挑战土地退化严重，农业灾害频繁。污染严重。,成都信息工程学院资源环境学院,农产品增长的需求,成都信息工程学院资源环境学院,二、中国农业发展面临的挑战,成都信息工程学院资源环境学院,三、中国生态农业的产生和发展,中国的生态农业（ChineseEcologicalAgriculture,CEA）是适应中国国情特点下产生的农业可持续发展模式，它体现了生态与经济协调发展的可持续发展战略，同时，也是一项由农民自发创造，政府积极支持，科技人员主动参与的伟大实践。1、中国生态农业的特点以追求高产、优质、高效为目的。传统农业的精华与现代科技相结合。强调物质的适当投入。劳动密集型和技术密集型相结合。个别农场的发展与区域发展相结合。,成都信息工程学院资源环境学院,三、中国生态农业的产生和发展,2、中国生态农业的定义和内涵生态农业：因地制宜利用现代科学技术，并与传统农业精华相结合，充分发挥区域资源优势，依据经济发展水平及整体、协调、循环、再生的原则，运用系统工程方法，全面规划，合理组织农业生产，实现高产、优质、高效、可持续发展，达到生态与经济两个系统的良性循环和经济、生态、社会三大效益的统一。简言之：CEA：是把农业生产增长、农村发展和生态环境的治理与保护融为一体的现代化农业生产体系。,成都信息工程学院资源环境学院,三、中国生态农业的产生和发展,2、中国生态农业的定义和内涵内涵：生态农业是农业发展观念的转变生态农业是以系统观念为指导，组织现代农业生产的一种方式。生态农业技术是一套经济而高效的农村实用技术。,成都信息工程学院资源环境学院,三、中国生态农业的产生和发展,3、中国生态农业的目标与手段目标：在满足温饱需求和就业需求(社会效益)满足经济发展的基础上(经济效益)实现农业生产的无污染,系统无废物产出,不用有害的化学品,少消耗资源,尽量保护和增殖资源,生产建康食品(生态、环境、资源、质量).手段：大量使用信息和知识的投入，用聪明才智替代大量低效率或有害的物质投入，从大系统相互联系的角度理解和安排农业内部和外部的各种联系，尽量利用自然本身的调控机制，做到“事半功倍”。,成都信息工程学院资源环境学院,2.4中国生态农业的技术,成都信息工程学院资源环境学院,一、常用技术,1、多维用地技术（立体种植、养殖技术）指为了提高土地生产力，通过农业生物组合，从空间和时间上利用土地，充分发挥土地所承载的农业自然资源潜力。集约种植。立体种养。,玉米薯类套种系统,林姜间作系统,成都信息工程学院资源环境学院,一、常用技术,2、物质能量多级利用及有机废弃物转化再生技术利用食物链原理，采用食物链加环的办法组建新的食物链，使物质能量通过食物链中的不同生物以多级多次转化利用，形成无废弃物的生产体系。秸杆多级利用技术,成都信息工程学院资源环境学院,秸秆还田多级利用示意图,成都信息工程学院资源环境学院,一、常用技术,3、物质良性循环技术包括：生物养地技术农牧结合，共同发展（果园养鸡）水土保持技术建立多能互补的农村能源结构科学合理使用化肥,成都信息工程学院资源环境学院,一、常用技术,4、有害生物综合防治技术包括：生态措施。生物防治。耕作栽培措施。合理使用化学农药。,鸭稻共作,成都信息工程学院资源环境学院,一、常用技术,5、生物能及再生能源的开发利用技术生物再生能源包括：植物有机质、太阳能、风能、水能、地热能等。沼气池能源的开发利用技术因地制宜开发薪碳林。太阳能、风能、水利能等再生资源的利用,成都信息工程学院资源环境学院,一、常用技术,6、生产自净技术沼气池发酵技术处理粪肥污染农业生态系统对污水的净化作用污水灌溉。,成都信息工程学院资源环境学院,二、农业技术的生态化改造,1、肥料、农药、薄膜的生态化改造控效肥料生物肥料新型农药降解膜,成都信息工程学院资源环境学院,二、农业技术的生态化改造,2、基因工程与生物安全转基因作物潜在