推广高效有机循环农业生产方式促进农业可持续发展

顾永芬，顾永江，陶宇航

（1.贵州省畜牧兽医研究所，贵州 贵阳550005；2.贵州省凯里市畜牧兽医局，贵州 凯里556000）

1 农业持续发展面临严峻挑战

随着我国经济实力的不断增强、农业科技水平的不断提高和市场经济的不断完善，我国农业和农村经济正面临新的发展机遇。但是，由于受资源和环境的制约，农业可持续发展正面临严峻挑战，主要表现在以下几个方面。

（1）大量使用农用化学物质使土壤结构遭到破坏，农业增产面临严峻挑战。从20世纪50年代开始，随着我国经济的快速发展和人口的增加，对粮食的需求急剧增长，除了扩大耕地面积、推广良种外，大量使用农用化学物质成为增加粮食产量的主要手段。大量使用农用化学物质，使土壤结构持续遭到破坏，土壤有机质不断耗竭，土壤保水保肥能力大大下降，农业有害生物的抗药性越来越强，化肥和化学农药施用量越来越大，形成恶性循环，农业增产面临严峻挑战。

以贵州省为例：1990年全省化肥施用量（折纯量）38.67万t，2010年达到86.53万t，20年时间增长了1倍以上。1990～2000年平均每亩耕地化肥施用量增加1kg，粮食单产增长13.55kg；2000～2010年平均每亩耕地化肥施用量增加1kg，粮食单产仅增长0.14kg，呈下降趋势。1995年，全省农药施用量8024t，2010年达到12938t，增长了61.24%。1995～2005年全省农药施用量年均增长1.98%，2005～2010年年均增长5.79%，后5年增速为前10年的3倍，呈上升趋势。

（2）大量使用农用化学物质对饮用水和可食用农产品造成污染，食品安全面临严峻挑战。在农业生产上大量使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等农用化学物质，不可避免地对饮用水和可食用农产品造成污染。水体富营养化日趋严重直接影响到人畜饮水安全，农产品中的农药残留，化学合成的生长调节剂、饲料添加剂、抗菌素等化学物质必然对人体健康造成严重威胁。据报道，自2006年以来，恶性肿瘤已成为导致我国人口死亡的首要疾病。近年来，我国儿童肥胖、体质下降，糖尿病低龄化，青壮年中不孕不育人群急剧增长，中老年人心血管疾病大幅度上升等问题已十分突出。

（3）农业面源污染严重，农业生态环境建设面临严峻挑战。近年来，农业面源污染日益严重，主要表现在不合理使用化肥、化学农药、农膜带来的污染和废弃的农作物秸秆、畜禽粪便、农村生活垃圾污水等造成的污染。农业面源污染导致耕地逐步退化、农村和农业内部环境恶化，直接影响到农业和农村经济发展。施于耕地、草地和林地的化肥被植物吸收的仅有35%左右，化学农药的有效利用率不到20%，化肥和化学农药大部分进入土壤和水体，既造成水体污染，又使土壤结构受到破坏。以贵州省为例：2010年，全省未被有效利用的化肥约有56万t、农药约有1万t。当年全省产农作物秸秆1100多万t，作为饲料利用的不到50%，约有600万t秸秆未进行充分利用，不仅造成资源的极大浪费而且对环境造成污染；年产畜禽粪便约1亿t，由于相当部分畜禽粪便未进行无害化处理和资源化利用，对环境造成了污染。

（4）农业增长缓慢，农产品市场竞争力弱，农民增收面临严峻挑战。党的十六大提出了全面建设小康社会的目标，但是，如果没有农村的小康，就没有全国的小康。当前，农业增长缓慢，农产品市场竞争力弱，农民增收困难，特别是近年来西部地区农民人均纯收入与中东部地区的差距正在逐步扩大，这是全面建设小康社会面临的最大难点。统计资料显示，1995年全国农民人均纯收入1578元，处于中国西部的贵州省农民人均纯收入1087元，为全国平均水平的69%。2005年全国农民人均纯收入3254元，贵州省农民人均纯收入仅1877元，为全国平均水平的58%，10年时间下降了11%。

（5）农村青壮年劳动力大量外流，农村发展面临严峻挑战。由于农业增长缓慢，农民增收困难，农村青壮年劳动力大量外出务工以增加收入。农村青壮年劳动力大量外流造成的直接后果是，农村劳动力缺乏、农业新技术推广难度大，因此，农村发展受到严重影响。

2 发展有机农业的必要性及技术难题

要应对农业持续发展面临的严峻挑战，必须转变农业发展方式，大力发展有机农业。

2.1 有机农业的定义

有机农业是指在植物和动物生产过程中不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，不使用离子辐射技术，也不使用基因工程技术及其产物，而是遵循自然规律和生态学原理，采取一系列可持续发展的农业生产技术，协调种植业和养殖业的平衡，维持农业生态系统稳定发展的一种新兴的农业生产方式。

2.2 发展有机农业的必要性

发展有机农业是实现农业可持续发展的有效途径。

（1）发展有机农业，在农业生产中禁止使用化学合成的农药、化肥等农用化学物质，通过大量施用高效有机肥，加上种植豆科作物，可以逐步改善土壤结构，提高土壤肥力，有效保持土壤持续的生产能力。

（2）发展有机农业，在生产过程中禁止使用化学合成的物质，可以确保可食用农产品不含农药残留、抗菌素和其他有害物质，有利于维护食品安全，保障人体健康。在发达国家和国内经济发达地区，有机农产品的价格明显高于普通农产品，发展有机农产品生产是农民大幅度增收的有效途径。

（3）发展有机农业，建立种植业与养殖业互相促进协调发展的有机农业生产体系，有利于提高农产品的市场竞争力和农业综合生产能力，促进农业增效、农民增收、国家增税，推进社会主义新农村建设。

2.3 发展有机农业需要解决的技术难题

在农业生产不断依赖农用化学物质，造成耕地逐步退化的情况下发展有机农业，必然会在一段时间内造成农作物减产。因此，如何在确保农作物不减产的情况下发展有机农业，有效治理农业面源污染，实现可持续发展，已成为亟待解决的世界性难题。贵州省有机农业学会的专家和技术人员在总结国内外成功经验的基础上，通过艰苦努力和不懈探索，在全国率先提出了发展高效有机循环农业的理论并开展试验示范，取得了较好的成效，为实现农业可持续发展创造了条件。

在恒阻大变形锚索加固技术方案中，需要保证锚索与顶板之间相互垂直，锚索应按照两列进行布置，其中，第一列的锚索与巷帮之间的距离为0.4 m，锚索间隔为1 m，并利用W钢带将锚索和相邻描索进行连接。而第二列则布置在第一列的1.5 m处，该列锚索间隔为2 m。根据巷道的原有支护方式以及切缝参数的相关要求，必须要确保恒阻锚索能够穿过切缝孔，使其能够牢牢固定于稳定岩层中。在本工程中，恒阻大变形锚索的直径与长度分别是21.8 m与8.3 m，所选择的恒阻装置外径为7.2 cm，长度为0.5 m，该恒阻装置的恒阻值是33±2 t，预紧力最小值为28 t。

3 高效有机循环农业的基本原理

3.1 高效有机循环农业的定义

高效有机循环农业是以高效农业为目标，有机农业为基础，循环农业为载体，通过建立种植业与养殖业互相促进协调发展的有机农业生产体系，促进农业生产及再生产过程中物质与能量高效循环利用，既逐步改善生态环境又大幅度提高农业经济效益的可持续发展的现代农业生产方式。

其生产系统如图1所示。

图1 高效有机循环农业生产系统内部循环

3.2 基本原理

遵循可持续农业及循环经济原理，转变农业发展方式，建立种植业与养殖业互相促进协调发展的良性循环的有机农业生产体系，实现物质、能量的高效循环利用和农业可持续发展。通过实行粮草结合、林草结合、种养结合、立体开发，高效利用土地资源；采用种植食用菌、养殖蚯蚓和微生物发酵等方式，对农作物秸秆和畜禽粪便等农业废弃物进行高效循环利用；通过推广有机农业生产方式，实现农产品的优质、高产、高效。采用种植豆科植物、反刍动物对秸秆进行消化利用和农业废弃物循环利用等方式，依靠自然的力量逐步提高土壤肥力，保持土壤持续的生产能力，实现在生态建设中发展经济、在发展经济中改善生态的战略目标。

4 发展高效有机循环农业的可行性

（1）良好的政策环境。中华人民共和国国民经济和社会发展“十二五”规划提出要大力发展循环经济，加快发展循环农业，建设资源节约型、环境友好型和谐社会。《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》（2007年中央1号文件）明确提出：“要提高农业可持续发展能力，鼓励发展循环农业、生态农业，有条件的地方可加快发展有机农业。”各级党委、政府制定了一系列鼓励循环农业、有机农业发展的优惠政策，为发展高效有机循环农业创造了良好的政策环境。

（2）优越的自然条件。发展高效有机循环农业需要良好的自然生态环境，我国大多数山区农业区特别是贵州省具有发展高效有机循环农业的自然环境优势。贵州地处长江、珠江上游分水岭地带，山多、林多、草多，森林覆盖率达36%，工业污染较少，水资源、土壤、空气受到污染的程度轻，大部分地区山清水秀，空气清新，水质洁净，环境优美，并具有气候温和、冬无严寒、夏无酷暑、雨量充沛、日照丰富的气候特点，为多种植物、动物、微生物生长发育提供了优越的气候条件。动物生长发育的最佳气温是8～22℃，在－5～28℃气温条件下仍生长良好。贵州年平均温度在12～20℃之间，一年四季昼夜温差都在这个等热区范围内，非常适宜发展畜牧养殖业。贵州光、热、水自然时空配置恰当，这些都为发展高效有机循环农业创造了得天独厚的有利条件。

我国山区农业区特别是贵州省经济发展滞后，农村贫困人口多，农民投入能力弱，化肥和化学农药等农用化学物质投入相对较少，大部分地区的农民种植农作物仍以施用有机肥为主，基本保持了传统农业的耕作习惯，土壤结构受到破坏的程度相对较低。同时，山区还形成了防止气态污染物扩散和动物疫病侵袭的天然屏障，有利于防止气态污染物扩散及动物疫病的发生和流行。这些自然环境优势，有利于发展高效有机循环农业。

（3）丰富的生物资源。我国山区农业区动植物品种资源和饲草饲料资源十分丰富，如贵州省有饲用植物1800余种，农作物40多种，常用大宗蔬菜100多种，果树127种，畜禽良种39个。贵州省现有天然草地428.6hm2，占全省土地总面积的 24.3%，全省还有33.33万hm2田土坎和200万hm2林下草地可供开发利用；每年产出1100多万t农作物秸秆和600多万t藤蔓；冬季有66.66万hm2闲置耕地可用于种植一年生优质牧草。丰富的饲草饲料资源为加快发展畜牧养殖业，建立种植业与养殖业互相促进协调发展的农业生产体系，实现可持续发展，创造了有利条件。

为了确保在粮食不减产的情况下发展有机农产品生产，实现农业可持续发展，贵州省有机农业学会的专家和技术人员不断完善高效有机循环农业理论并开展试验示范，取得了初步成效，具备了发展高效有机循环农业的充分的技术储备。

5 主要技术措施

（1）实行农林牧结合，高效利用土地资源。其他与贵州省相似的山区农业区耕地后备资源不足，发展粮食生产受到一定限制。因此，应实行粮草结合、林草结合、种养结合、立体开发，优化农业产业结构，高效利用土地资源。以贵州为例，根据现有土地资源情况分析，平均每个农户有0.33hm2旱地、0.2hm2稻田和0.667hm2草地，还可以利用荒山新建0.33hm2经果林，并在林下建设高标准人工饲草料基地。如果每个农户建设0.667hm2放牧型人工草地和0.33hm2林下草地，0.33hm2旱地实行粮草间作，0.2hm2稻田收割水稻后种植一年生优质牧草，每年可生产稻谷1500kg、玉米2000kg，优质牧草和青贮玉米秸秆100000kg、稻草1500kg。粮食除满足口粮需要外尚有部分可用于发展养殖业，加上每年产出的稻草、优质牧草和青贮玉米秸秆，可饲养5头能繁母牛、5头商品猪和1500只肉鸡，每年可出栏优质肉牛3头、优质肉猪5头、优质肉鸡1350只（出栏率90%）。

（2）节约资源、保护环境，对农业废弃物进行高效循环利用。每个农户每年利用农作物秸秆和畜禽粪便可生产3t食用菌、0.5t蚯蚓和30t蚓粪。蚯蚓可用于养鸡，蚓粪可作为高效有机肥施于耕地、草地和林地；生产和生活污水通过沼气发酵可产生清洁能源和沼渣、沼液等高效有机肥。对农业废弃物和农村生产生活污水进行高效循环利用，既有利于保护环境，又可以为农业生产提供大量高效有机肥。

（3）推广有机农业生产方式，实现农产品优质、高产、高效。通过对农业废弃物和农村生产生活污水进行高效循环利用，每个农户每年可获得30t蚓粪、6t食用菌菌渣和大量沼渣、沼液。平均每亩耕地、草地和林地每年可施用2t以上高效有机肥，加上采用种植豆科牧草等方式增加土壤氮素营养，可以确保在不施用化肥的情况下农作物逐步增产。通过采用物理方法和使用生物农药等方式防治病虫草害，在农业生产上禁止使用化肥、化学农药等农用化学物质，可以使广大农户生产的所有农产品都能达到有机产品标准。

6 效益分析

大力发展高效有机循环农业，既可以保护生态环境，实现农业可持续发展，又可以提高农业生产的经济效益，大幅度增加农民收入，实现在生态建设中发展经济、在发展经济中保护生态的战略目标。

6.1 经济效益

如按普通农产品价格计算，每个农户每年出售3头优质肉牛（6000元／头）、5头优质肉猪（1400元／头）、1350只优质肉鸡（30元／只）和3t食用菌（6000元／t），销售收入达83500元。扣除成本，3头优质肉牛纯利润（3000元／头）9000元、5头优质肉猪纯利润（400元／头）2000元、1350只优质肉鸡纯利润（10元／只）13500元、3t食用菌纯利润9000元，合计33500元。加上经果林收入，农民年人均纯收入将达到9000元以上。

通过推广有机农业生产方式，可以使广大农户生产的所有农产品都达到有机产品标准。如按有机农产品价格计算，全省农民年人均纯收入将达到18000元以上，贵州省农民年人均纯收入将在2010年3472元的基础上翻两番。若能实现这一目标，贵州农业农村经济将达到发达省（市、自治区）的水平，全省农民将实现初步小康。

6.2 生态效益

发展高效有机循环农业可以有效遏制水土流失及土地石漠化，有效治理农业面源污染。

（1）有效遏制水土流失及土地石漠化。通过推广沼气技术，获得清洁能源，减少薪柴消耗，有利于保护森林植被；通过采取林下种草、草地改良、粮草间作等措施提高植被覆盖率，可以有效遏制水土流失及土地石漠化，保护和改善生态环境。

（2）有效治理农业面源污染。通过推广高效有机循环农业生产方式，在农业生产中严格禁止使用化学合成的农药、化肥等有害的农用化学物质，并对农作物秸秆和畜禽粪便等农业废弃物及农村生产生活污水进行无害化处理与资源化高效循环利用，可以从根本上有效防止农业面源污染，实现农业可持续发展。