第十章 生态农业.ppt

1、第十章 农业发展与中国生态农业,第十章 农业发展与中国生态农业,教学目的 通过本章的学习，了解生态农业及持续农业的产生与发展，掌握生态农业与持续农业的原理与技术，并能将其原理和技术应用到农业生产实践中。 教学重点 当今世界农业发展的新趋势，国外替代农业产生的背景、形式、定义、基本技术、基本原理、评价及发展趋势，我国生态农业的概念及内涵、产生的背景、特点、主要技术，生态农业建设的基本原理、我国建设生态农业的意义、我国生态农业发展趋势、几个典型的生态农业模式。 教学难点 我国生态农业的概念及内涵、产生的背景、特点、主要技术、生态农业模式及应用。 教学方法 课堂教学，以农业形态的演变为主线而展开。

2、教学内容,第十章 农业发展与中国生态农业,1 农业发展的几个历史阶段 2 国外替代农业的理论与实践 3 中国生态农业,1 农业发展的几个历史阶段,一、农业发展的几个历史阶段 二、现代农业发展取得的成就 三、现代农业发展所带来的问题,一、 农业发展的几个历史阶段,（一）、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。 1.主要形式：刀耕火种（slash and burn），又称转移农业（shifting agriculture）、轮歇栽或撩荒制。 2.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

3、合国估计全世界还有两亿人从事原始农业。,（二）、传统农业,1、概念与形式 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。,2、东方传统农业的特点与主要措施,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

4、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。,（三）、现代农业,1、主要形式与特点 主要形式：机械化集约农业（mechanized intensive agriculture）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。,二、 现代农业发展取得的成就,（一）、发达国家 发达国家率先进入现代化农业阶段，显著

5、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。,（二）发展中国家,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。

6、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。,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。,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；

7、 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。,（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。,2 国外替代农业（alternative agriculture）的理论和实践,一、自然农业 二、有机农业 三、生态农业 四、可持续农业,一、自然农业（Natural faming）,日本福冈正延受中国道教“无为而治”思想

8、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/hm， 与当地传统方法栽培水稻产量水平相当。,二、有机农业（Organic agriculture）,有机农业或称生物农业（Bioagriculture） 有机农业的理论最初是由美国学者罗德尔提出的。1945年，他出版了堆肥农业与园艺一书。他从土壤生物学的肥力概念出发，

9、论证了大量使用化肥和农药的害处和有机肥在培养地力上的优越性能。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。 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。,（一）有机农业的定义,1980年，美国农业部一个调查小组给有机农业下了一个定义：“所谓有机农业是指完全不用人工合成的化学肥料、农药、生长调节剂和饲料添加剂的生产制度。它在可能的范围内，尽量依靠轮作、作物秸杆、家畜粪尿、绿肥、外来的有机废弃物、机械中耕、含有无机养分的矿石及生物防治等方法，保持土壤的肥力和易耕性，供给作物养分，防治病虫杂草危害”,（二）有机

10、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。,（三）有机农作制的主要内容：,（1）实行有机农业的农场虽然规模大小不等，但都是生产水平和经营水平较高的，所以有机农场不是过去的小农经营或传统农业的农民经营； （2）个别有机农场在特殊情况下施用少量化肥或农药； （3）所有的有机农场都使用农业机械，因为发达国家农业劳动力短缺，离开农业机械是不能耕作的，这也表明有机农业不是恢复手工劳动的传统

11、农业； （4）有机农业在耕作制度上，注意采用轮作和种植豆科作物，注意种植业与畜牧业结合，注意适时中耕锄草，注意水土保持措施； （5）有机农业需要较多的劳动力，农业生产费用较高，加之要多种作物轮作，特别是种植产量较低的豆科作物面积较大，所以有机农场的经济效益比一般农场要低 。,（四）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。,（五）有机农业的发展,三、生态农业（Ecoagriculture）

12、,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。,（一）生态农业主要措施：,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。 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。,四、 可持续农业（s

13、ustainable agriculture）,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。,（一）可持续农业概念与含义,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

14、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。,（二）可持续农作制度的主要技术途径（美国）,（1）作物轮作 （2）休闲轮种 （3）作物残茬覆盖少免耕法 （4）覆盖作物扦入轮作 （5）病虫害综合防治（IPM），利用生物覆盖、轮作倒茬、发展适益于天敌的牧草、种子包衣处理、抗病虫品种等多种系统综合应用，达到减少农药，保护环境的目的，已在果树、蔬菜生产系统中得到较大发展。 （6）转基因品种开发 （7）农牧结合 （8）农艺农机结合，开发适应于

15、新型农作制的机具。 （9）网络化技术与精确农业技术，推动农业的信息化、网络化、自控化是近年美国农作物制度的新趋势。,五、替代农业的共同主张,在哲理上提倡返朴归真，与自然和谐一致，尽量减少人类对自然的干预；在技术上强调传统农业技术，提倡堆肥、轮作、豆科作物、生物防治等，排斥现代农业科学技术中的人工合成化学品与生物工程技术；在管理上主张小型、自给自足，强调农场（户）内闭合式物质循环，排斥农外投入。这一思潮受生态至上的环境保护主义推动，在学术界一度成为时尚。,玛雅农场,位于菲律宾首都马尼拉附近，从20世纪70年代开始，经过10年建设，农场的农林牧副渔生产形成了一个良性循环的农业生态系统。 玛雅农场的

16、前身是一个面粉厂。经营者为了充分利用面粉厂产生的大量麸皮，建立了养畜场和鱼塘；为了增加农场收入，建立了肉食加工和罐头制造厂。随着农场的发展，他们又找到一块24公顷的丘陵地，扩大生产规模，取名为玛雅农场。到1981年农场已拥有36公顷的稻田和经济林，饲养了2.5万头猪、70头牛和1万只鸭。为了控制粪肥污染和循环利用各种废弃物，他们陆续建立起十几个沼气生产车间，每天产生沼气十几万立方米，满足了农场生产和家庭生活所需要的能源。另外，从产气后的沼渣中，还可回收一些牲畜饲料，其余用作有机肥料。产气后的沼液经藻类氧化塘处理后，送入水塘养鱼养鸭，最后再取塘水、塘泥去肥田。农田生产的粮食又送面粉厂加工，进入又

17、一次循环。 像这样一个大规模农工联合生产企业，不用从外部购买原料、燃料、肥料，却能保持高盈利，而且没有废气、废水和废渣的污染。这样的生产过程由于符合生态学原理，合理地利用资源，实现了生物物质的充分循环利用。 1980年，在玛雅农场召开了国际会议，与会者对该生态农场给予高度评价。生态农业现已受到世界各地的高度重视。,菲律宾,德国乡村住宅的生态屋顶,泰国乡村购物街的自然空调,德国乡村的风力发电机,日本用黄豆油为动力的拖拉机,3 中国的生态农业,一、世界农业发展的阶段 二、中国农业发展面临的挑战 三、中国生态农业的产生和发展 四、中国生态农业技术,一、 世界农业发展的阶段,回顾各国农业发展的道路可以

18、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。,一、 世界农业发展的阶段,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。 第一阶段：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。 中国农业先现处于第二阶段。,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。 （一）、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），包括数量、质量以及多样性的需求。 发展农村经济，实现农民

19、增收的挑战。,农产品增长的需求,（二）、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。,三、 中国生态农业的产生和发展,中国的生态农业（Chinese Ecological Agriculture 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。 （一）、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。,三、 中国生态

20、农业的产生和发展,（二）、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。,三、 中国生态农业的产生和发展,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知道，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。

21、 在指导思想上： 在措施上： 在方法上：,三、 中国生态农业的产生和发展,（三）、认识中国生态农业需澄清的几个错误认识 生态农业就是环境保护。 生态农业拒绝投入。 生态农业是拒绝高科技的。 生态农业是小规模的试验。,四、 中国生态农业技术,（一）、多维用地技术 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。 （二）、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,四、 中国生

22、态农业技术,（三）、物质良性循环技术 包括： 生物养地技术。 农牧结合，共同发展。 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。,四、 中国生态农业技术,（四）、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。,四、 中国生态农业技术,（五）、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 利能、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 （六）、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。,专家推荐32项生

23、态农业技术,（1）在25度以上的山地退耕还林还草，治理水土流失； （2）25度以下的山地实施“坡改梯”工程和农林牧结合技术； （3）在小流域建设蓄水工程技术； （4）在干旱地区建设农田水窑技术； （5）在平原地建设稳产高产农田工程； （6）在荒漠化沙丘地区实施“封闭、飞播、人工种植”（包括草、灌、乔）的“沙丘农业”技术； （7）在沙坑发展水旱轮作的“沙丘农业”技术； （8）在沟壑区域实施“轧沟农业”和坡坎农业“技术； （9）在低洼易涝和盐碱地区以治涝为主发展水稻的综合治理技术；,（10）在湖区退湖还田的综合治理技术； （11）稻作养鱼、养虾、养蟹、养鳖技术；（12）在风沙高寒地区发展太阳能、风

24、能、热能以及小型水能技术； （13）在海涂、浅海、近海以及内陆淡水水域发展高效养殖技术； （14）大型畜牧业治理粪便污染及开发利用技术； （15）井灌地区防止地下水位继续下降和海水倒灌技术以及雨养农业技术； （16）防治白色污染技术； （17）农作物秸杆气化清洁能源开发利用技术和秸杆还田技术； （18）发展生物肥料、生物饲料、生物防治、生物能源以生物净化环境污染（富营养化）的治理技术；,（20）发展无污染的“绿色食品”技术； （21）农村工业“三废”以及生活废弃物的处理技术； （22）北方“四位一体”（日光温室、沼气、猪圈、厕所）和南方“猪-沼-果”三位一体的能源生态工程技术； （23）利用地

25、膜实行行间套种，提高复种指数技术； （24）不同类型地区和不同种养方式的机械化技术； （25）以家林牧渔为原料的农产品加工、储藏、保鲜以及运输技术； （26）利用胚胎技术、驾驶证基因技术和克隆技术培养种养业新品种技术； （27）利用中草药开发保健食品技术；,（28）草原畜牧业“围养”技术； （29）保护天然生物资源技术； （30）利用山区气象资源优势，发展立体种植、旱作农业、节水农业技术； （31）太阳能暖房、温室、太阳能热水器、太阳能清洁灶技术； （32）在重点县市建立土气生物环境监测台站，发展农业生态环境动态监测评价技术。,五、生态县（市）、生态村的建设,（一）生态市建设 1.定义 生态市

26、(含地级行政区)是社会经济和生态环境协调发展，各个领域基本符合可持续发展要求的地市级行政区域。生态市是地市级生态示范区建设的继续、发展和最终目标。 2.标志 生态环境良好并不断趋向更高水平的平衡，环境污染基本消除，自然资源得到有效保护和合理利用；稳定可靠的生态安全保障体系基本形成；环境保护法律、法规、制度得到有效的贯彻执行；以循环经济为特色的社会经济加速发展；人与自然和谐共处，生态文化有长足发展；城市、乡村环境整洁优美，人民生活水平全面提高。,3.基本条件,(1)制订了生态市建设规划，并通过市人大审议、颁布实施。 (2)全市80%以上的县达到生态县建设指标，城市建成区通过国家环保模范城市考核验

27、收并获命名。 (3)全市县级(含县级)以上政府（包括各类经济开发区）有独立的环保机构，并为一级行政单位，乡镇有专职的环境保护工作人员。环境保护工作纳入县（含县级市）党委、政府领导班子实绩考核内容，并建立相应的考核机制。 (4)国家有关环境保护法律、法规、制度及地方颁布的各项环保规定、制度得到有效的贯彻执行。 (5)污染防治和生态保护与建设卓有成效，三年内无重大环境污染和生态破坏事件。 4.建设指标 生态市建设指标包括经济发展、环境保护和社会进步三类，共30项指标。,（二）生态县建设,1、定义 生态县(含县级市)是社会经济和生态环境协调发展，各个领域基本符合可持续发展要求的县级行政区域。生态县是

28、县级规模生态示范区建设发展的最终目标。,2、基本条件,（1）、制订了生态县建设规划，并通过县人大审议、颁布实施。 （2）、全县80的乡镇达到环境优美乡镇考核标准；或通过考核验收，达到国家级生态示范区建设标准。 （3）、有独立的环保机构，并为一级行政单位，乡镇有专职的环境保护工作人员。环境保护工作纳入乡镇党委、政府领导班子实绩考核内容，并建立相应的考核机制。 （4）、国家有关环境保护法律、法规、制度及地方颁布的各项环保规定、制度得到有效的贯彻执行。 （5）、污染防治与农村环境综合整治、生态保护与建设卓有成效。三年内无重大环境污染和生态破坏事件,外来物种对生态环境未造成明显影响。 （6）、资源（特

29、别是水资源）利用科学、合理，未对区域（或流域）内其它县域社会、经济的发展产生重大生态环境影响。 3.建设指标 生态县建设指标包括经济发展、环境保护和社会进步三类，共36项。,生态县建设指标,（三）生态村建设,生态村是以人类为尺度，把人类活动结合到不损坏自然环境为特色的居住地中，支持健康的开发利用资源及能持续发展到未知的未来。 生态村是由丹麦学者Robert Gilman 首先提出的，生态村作为整个系统是由生态系统、建筑、经济系统和管理共同构成的，生态系统与建筑是体现特色与生态内涵的子系统，经济系统与管理则是维持其他系统有效运作的保证，整个系统是个有机的结合体而不可分离。 日本学者Kazuhik

30、oTakeuchi和英国学者Krister Wiberg通过研究均认为，物质循环利用是生态村生活模式的基础。 美国学者Andy Kirby 在对Ithaca 生态村的研究调查中发现，“保持彼此间的联系”是生态村建设模式的重要内容，这种联系包括人与自然景观、人工景观，社区内部、个体之间以及代际间的联系，强调了社会性在生态村建设中的重要地位。,我国政府历来十分重视生态农业建设，组织和开展了一系列的试点示范，上个世纪90年代，全国有51个生态农业示范县建设。 经过十多年的努力，全国已基本形成了国家、省、试点县三级生态农业管理和推广体系，初步建立起生态农业的理论体系，颁布了全国生态农业建设技术规范，生态农业建设逐步走上了制度化、规范化的轨道。 目前，全国开展生态农业建设的县、乡、村已达到2000多个，遍布全国30个省、市、自治区，生态农业建设面积 l亿多亩，占全国耕地面积7 左右。已有七个生态农业