蔣高明
以第一次綠色革命為標志的數(shù)量型農(nóng)業(yè)，忽略了食物的營養(yǎng)與健康功能，從而導(dǎo)致很多作物營養(yǎng)品質(zhì)下降。農(nóng)作物品質(zhì)下降，加劇了隱性饑餓問題，由此威脅著世界上20多億人口。隱形饑餓是由于營養(yǎng)不平衡或缺乏某種維生素、或缺乏人體必須的礦物質(zhì)，同時又存在其他營養(yǎng)成分過度攝入，所產(chǎn)生的隱蔽性營養(yǎng)需求的饑餓癥狀。隱性饑餓能引起慢性疾病和其他健康失調(diào)，如最常見的鐵、碘和維生素A缺乏導(dǎo)致了各種疾病，最易受隱性饑餓威脅的人群是生育年齡的婦女、兒童和老人。有研究表明，因農(nóng)藥污染，兒童智力也受到影響。人類多種重大疾病爆發(fā)、壽命降低、不育不孕疾病流行與傳統(tǒng)農(nóng)耕方式改變有關(guān)。
生態(tài)農(nóng)業(yè)之所以重要，是因為其環(huán)境與健康保護意義重大?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)高度依賴石化能源輸入，依賴化學(xué)肥料、農(nóng)藥與地膜，生產(chǎn)、運輸與使用這些化學(xué)物質(zhì)，釋放了大量溫室氣體 ，造成嚴重的環(huán)境污染非常。過量施用化肥，尤其是氮肥，導(dǎo)致土壤酸化嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計，官方公布使用的農(nóng)藥、化肥、添加劑、獸藥等種類高達50626種。過量使用化肥，導(dǎo)致土壤酸度下降、土壤板結(jié)、耕地質(zhì)量下降、生產(chǎn)力降低、土壤侵蝕、土壤有機質(zhì)流失等。其次，農(nóng)用地膜的廣泛使用污染了農(nóng)田環(huán)境，造成嚴重的“白色污染”。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進步，生態(tài)農(nóng)業(yè)原有的含義已不適應(yīng)社會的發(fā)展，突出表現(xiàn)在概念模糊、邊界不清，很多非生態(tài)農(nóng)業(yè)的元素如農(nóng)藥、化肥、地膜、激素，反季節(jié)種植與養(yǎng)殖、無土栽培，都混在生態(tài)農(nóng)業(yè)中，造成了概念混亂，對生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展沒有起到現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。由于生態(tài)農(nóng)業(yè)的科學(xué)原理不明，人們將生態(tài)農(nóng)業(yè)簡單等同于原始農(nóng)業(yè)，沒有形成獨特的產(chǎn)業(yè)。在錯誤的理論指導(dǎo)下，生態(tài)農(nóng)業(yè)所使用的科學(xué)技術(shù)被忽略，轉(zhuǎn)而使用大量化學(xué)農(nóng)業(yè)技術(shù)，嚴重阻礙了生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)。
為澄清生態(tài)農(nóng)業(yè)與其它農(nóng)業(yè)模式造成的混淆，這里有必要介紹一下當今人類農(nóng)業(yè)的九種形態(tài)，這些農(nóng)業(yè)模式?jīng)Q定了你餐桌上食物的質(zhì)量。對比一下，看看你吃的食物是用什么方式生產(chǎn)出來的吧。下面簡要介紹當前農(nóng)業(yè)的九種形態(tài)。
第一，集約化農(nóng)業(yè) 也叫單一農(nóng)業(yè)。采取精量播種、化肥深施、秸稈還田、節(jié)水灌溉等農(nóng)業(yè)節(jié)本增效技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)資源利用率；進行搶收搶種、抗旱排澇、大規(guī)模病蟲害防治；進行農(nóng)田水利建設(shè)；利用現(xiàn)代生物技術(shù)，讓病蟲害管理變得更簡單；利用信息技術(shù)、工程技術(shù)、肥料技術(shù)等，進一步提高農(nóng)產(chǎn)品單位產(chǎn)量。其中肥料技術(shù)應(yīng)用最廣，按化學(xué)成份劃分：有有機肥料、無機肥料(化肥)、有機無機肥等；按養(yǎng)分劃分：有單質(zhì)肥料、復(fù)混（合）肥料（多養(yǎng)分肥料）等；按肥效作用方式劃分：可分為速效肥料、緩效肥料等；按肥料物理狀況劃分：可區(qū)分為固體肥料、液體肥料、氣體肥料等；按肥料的化學(xué)性質(zhì)劃分：有堿性肥料、酸性肥料、中性肥料等。除此之外，尚有生物菌肥、礦物肥、葉面肥等。集約化農(nóng)業(yè)帶來了產(chǎn)量大幅度提高，是典型的數(shù)量型農(nóng)業(yè)，但也造成了嚴重的環(huán)境污染、溫室氣體排放、生物多樣性下降與人類健康隱患等。
第二，設(shè)施農(nóng)業(yè) 這是一類人工控制環(huán)境的農(nóng)業(yè)模式，屬高投入、高污染，資金、技術(shù)、勞動力密集型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。該模式利用人工建造的設(shè)施，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)擺脫自然束縛，實現(xiàn)工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。它打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的季節(jié)性，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品反季節(jié)上市。設(shè)施農(nóng)業(yè)包括設(shè)施園藝和設(shè)施養(yǎng)殖兩大部分，前者是遍布世界各地溫室蔬菜大棚，其中中國占85%以上；后者即集約化的養(yǎng)殖場。設(shè)施養(yǎng)殖主要有水產(chǎn)養(yǎng)殖和畜牧養(yǎng)殖兩大類，其中水產(chǎn)養(yǎng)殖包括淡水養(yǎng)殖與海水養(yǎng)殖；畜牧業(yè)養(yǎng)殖為集約化養(yǎng)殖牛、羊、豬、雞、鵝、鴨等，其中鵝和鴨等水禽類養(yǎng)殖在工業(yè)傳輸帶上實現(xiàn)。
第三，無土栽培農(nóng)業(yè) 這是反季節(jié)設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個極端類型，是不用土壤而用可吸收養(yǎng)分溶液的物料(如珍珠巖、蛭石、無毒泡沫塑料等)作為植物生長介質(zhì)的栽培方法。這種不用土壤，不占耕地，通過營養(yǎng)成分有效供給，滿足植物生長的技術(shù)，被譽為人類種植歷史上的一次“大變革”,或稱之生產(chǎn)食物的“植物工廠”。無土栽培不僅不受季節(jié)的限制特點，生長快、產(chǎn)量高，而且把農(nóng)民從繁重種植勞動中解放出來，實現(xiàn)植物生產(chǎn)的工廠化、自動化，持續(xù)為人們提供更多的食品，常用有水培、霧（氣）培 、基質(zhì)栽培等。顯然，該類農(nóng)業(yè)模式也是一種典型的數(shù)量型農(nóng)業(yè)，其帶來的環(huán)境與健康問題尚未引起足夠的重視。
第四，住宅農(nóng)業(yè) 這是農(nóng)戶或市民在自家居住地發(fā)展起來的小型農(nóng)業(yè)模式，消費者親自參與農(nóng)業(yè)勞動解決農(nóng)藥殘留問題。農(nóng)戶住宅絕大多數(shù)都是以一層的庭院為主，土地利用效率相對低。城市屋頂與陽臺也可發(fā)展為安全的蔬菜生產(chǎn)空間，屋頂農(nóng)業(yè)可增加水利用效率，將生活垃圾無害化處理，同時可生產(chǎn)有機食物。另外，住宅農(nóng)業(yè)還減少了市政污水管網(wǎng)壓力，增加小區(qū)綠地面積。然而，住宅農(nóng)業(yè)通常面積較小，僅可部分滿足消費者對優(yōu)質(zhì)蔬菜需求，該技術(shù)可以不用農(nóng)藥、化肥、除草劑、地膜、激素而生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蔬菜或瓜果。
第五，白色農(nóng)業(yè) 是指微生物資源產(chǎn)業(yè)化的工業(yè)型新農(nóng)業(yè)，包括高科技生物工程的發(fā)酵工程和酶工程。因微生物不需要光線，不進行光合作用，且以蘑菇為主的產(chǎn)品為白色，故得名。白色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境高度潔凈，人們在工廠車間穿戴白色工作服，故形象化地稱之為“白色農(nóng)業(yè)”。但白色農(nóng)業(yè)易發(fā)生“白色污染”，這個問題尚沒引起足夠的重視。
第六，藍色農(nóng)業(yè) 在水生環(huán)境中，單位面積上水生植物光合能力高于陸地，且易于收獲，因此水環(huán)境被認為是食物生長的理想之地。海洋是巨大的資源寶庫，開發(fā)利用海洋生物資源，可為人類提供大量食物，并為海洋保健品、海洋藥物、海洋化工提供豐富的原料(張福綏,2000)。藍色農(nóng)業(yè)是在海洋水體中開展的水產(chǎn)農(nóng)牧化活動，是以海洋為生產(chǎn)場所的農(nóng)業(yè)，包括近岸淺海海域、潮間帶，以及潮上帶室內(nèi)外水池水槽內(nèi)，所開展的海藻、蝦、貝、魚類的養(yǎng)殖業(yè)等。
第七，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè) 是除集約化種植和養(yǎng)殖以往的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)，其中種植業(yè)可能使用少量農(nóng)藥化肥，以滿足農(nóng)民自身需求為主，少量產(chǎn)品進入市場流通。傳統(tǒng)畜牧業(yè)又分為種草養(yǎng)畜和天然放牧兩種形態(tài)，其中生態(tài)草業(yè)包含了部分生態(tài)農(nóng)業(yè)內(nèi)涵。傳統(tǒng)的漁業(yè)包括淡水漁業(yè)與海洋漁業(yè)捕撈，不包括集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖。
第八，有機農(nóng)業(yè) 是通過第三方有機認證的農(nóng)業(yè)模式，理論上要求不使用人工合成的化學(xué)物質(zhì)，不能用轉(zhuǎn)基因種子，但對反季節(jié)種植和集約化養(yǎng)殖沒有特殊要求，地膜和除草布也允許使用。一般認為有機農(nóng)業(yè)產(chǎn)量低于常規(guī)農(nóng)業(yè)，但可通過多種農(nóng)業(yè)形態(tài)彌補，如生物多樣性與廢棄物的循環(huán)利用。另外，有機農(nóng)產(chǎn)品售價高于普通農(nóng)產(chǎn)品，可吸引更多的農(nóng)戶參與其中(Niggli et al., 2021)。
第九，生態(tài)農(nóng)業(yè) 是利用生態(tài)學(xué)原理設(shè)計的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式，多數(shù)學(xué)者對該種模式十分推崇, 并寄予厚望。對于生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，有人分別從景觀、群落、種群、個體與基因?qū)哟蝿澐至司坝^、循環(huán)、立體、食物鏈、物種與品種搭配、復(fù)合等模式。這里，我們理解的生態(tài)農(nóng)業(yè)與以往專家理解的生態(tài)農(nóng)業(yè)有重大的區(qū)別。
我們理解的生態(tài)農(nóng)業(yè)是指，利用生態(tài)學(xué)原理設(shè)計的新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式，在全部種植或養(yǎng)殖過程中，不用化肥、農(nóng)藥、除草劑、地膜、激素與轉(zhuǎn)基因種子；或僅使用少量化肥而其余石化農(nóng)資不使用的農(nóng)業(yè)，這兩種農(nóng)業(yè)模式的要求高于目前流行的有機標準和綠色標準，其中對農(nóng)藥殘留的要求是不得檢出。生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品無農(nóng)殘、質(zhì)量高、附加值高，是以健康呵護與環(huán)境保護為主要目標的高級的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)類型。
需要指出的是，生態(tài)農(nóng)業(yè)并不是萬能的，它解決不了所有的問題，其范圍的擴大取決于消費者的需求，生產(chǎn)者的參與，政府的支持。生態(tài)農(nóng)業(yè)的缺點是投入的勞動力多，農(nóng)忙季節(jié)活重活累，農(nóng)民多不愿意采用。生態(tài)學(xué)家需要研究一些方法，減少勞動力投入，如用機械播種與收獲等。發(fā)達國家化學(xué)化農(nóng)田生產(chǎn)的糧食多用于出口、做飼料、或做工業(yè)原料；而生態(tài)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)品是為健康的人類服務(wù)的，兼具保護生態(tài)環(huán)境與生物多樣性的功能。
（作者為中國科學(xué)院植物研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)教授）
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