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21世紀農業現代化的技術內涵

黃壽山1  鄭永旭1  梁鉛飛2  曾贊安1

(1. 華南農業大學資源環境學院昆蟲學系;2. 廣州市白雲山管理局綠化處)


一、 現代化,一個與時俱進的泛概念

現代化是指比當代最新技術進展略帶超前性的技術系統的實踐體現,是一個具有與時俱進特點的泛概念。20世紀50年代提出的現代化口號是:“樓上樓下,電燈電話”。這是針對當時人們尚在住平房,電燈使用尚未普及,電話尚是一種高級消費品類而言的社會發展期望。70~80年代,中國提出的“四個現代化”,是針對當時中國的國情,在國家的科技水平、工、農業生産和國防建設方面,趕上當時發達國家的水平,由“落後”狀態,進入世界同步水平。當時提出的農業現代化,在技術內容方面是指農業機械化,良種化,化肥化,農藥化。顯然,在當今世界以可持續發展戰略爲全球性共同目標的21世紀,上述的農業現代化已經過時。人們呼喚具有確切技術內涵的、符合21世紀人類可持續發展戰略的農業現代化模式。而以EM(有效微生物群,Effective Micro-organisms)技術處理土壤肥料,恢復土地的自然生態生產能力;以害蟲生態控制(PEC,Pest Ecological Control)技術處理病蟲害問題,由PEC+EM組成的有機農業技術系統,才是融會當今農業科技高水準技術系統的、符合可持續發展基本國策的、具有21世紀時代特徵的“農業現代化”。我們認爲“OA= PEC+ EM”是21世紀農業發展的必然方向。

 

二、 20世紀的現代農業科技反思

科學技術是一把雙刃劍。20世紀人類在科學技術和工農業生産上取得了驚人的進步,並以前所未有的規模和強度影響環境,改變環境,使全球生命支援系統的可持續性受到了嚴重的威脅。正如中科院生態環境研究中心王如松教授在1995年所言:“即將過去的20世紀是人類歷史上最驚心動魄的世紀。最長足的科技進步,最激烈的世界大戰,最深刻的社會革命,最嚴峻的人口危機,最空前的生態浩劫都發生在這100年之中。”20世紀末世人熟知的五大災難:人口爆炸、糧食危機、環境污染、資源牯隉B能源危機,無一不與科技進步有關,而其結果導致人類持續生存受到威脅,這是科技進步的推動者們所始料不及的。

日本學者比嘉照夫認為(1993),糧食、環境和醫療問題是人類生存的三個基本要素。他認為這三個要素的技術發展過程應當要體現為人類持續生存和發展提供福址。其中糧食的質量和農業生產過程的環境安全,應當為人類的健康生活提供保障,而不應該是使人類&產生疑難雜症,特別是致命的癌症的根源。他發明了“EM”技術,旨在“拯救地球”。實踐證明EM技術在解決化肥污染,恢復土壤的自然生態生產能力方面卓有成效,已經在世界上90多個國家中推廣應用。

龐雄飛院士認為:農業系統不僅具有生物生產的弁遄A同時它還是一個環境污染的淨化、吸收、降解和代謝的生態系統,具有環境調節弁遄C因此從大處著眼,可以認為農業系統是一個支援人類生存和發展的環境系統。農業生產具有生物生產和環境代謝的雙重弁遄C

 

三、 農業生產的生態學本質

農業是自然再生產和經濟再生產相結合的產業。自然再生產是基礎,是決定性的,經濟再生產首先決定于自然再生產的能力。這一特點決定了農業與自然環境的密切關係。

1、 農業生產的原動力是光能,原材料是空氣、水和無機鹽
從生物量來考察,農作物的生物生產量中,絕大部分來源於綠色植物的光合作用。時至今日,對肥料N、P、K(氮、磷、鉀)三要素所起作用應該重新認識和深入研究。現行的施肥技術是農業生產破壞了土壤自身的生態再生產能力,不得已而為之的技術,而且還會形成沒完沒了的惡性循環。

2、 從生物進化史看植物的物質生產過程
史前期的生物進化歷史已經證明,地球上的生物生產原本十分豐富。侏羅紀時代,恐龍的食量與當時的植物狀態;現有煤礦反映出來的歷史上的地球原始森林;都表明當時的地球上生物生長量很大,但不可能有人去進行施肥。現代的原始森林,更無人去施肥,但其生物生產量也是極大量的,而且無病蟲草害的爆發,表明生物群落在演替到頂極水平時,不僅生物生產量大,而且物種間的種群數量關係達到了生態平衡。

3、 有機農業的興起與誤區
中國歷史上的農業原本是有機農業,農業污染是前期農業現代化的結果。
(1)化肥污染
      ‧對土壤的破壞:N素化肥是光合成細菌等天然固氮微生物的代謝產物。N素的施用,使天然固N菌因自身污染而死亡,土壤微生物群落改組 ,土壤失去活力。

      ‧對水體的面源污染: 我國的化肥產量和使用量占世界總量的1/3。農田大量施用化肥,經降雨和灌溉水的地面徑流帶入水體,流入江河湖海,引發赤潮問題。

      ‧對農產品的污染:不少大中城市蔬菜產品中的硝酸鹽含量超標率達80%以上。硝酸鹽在還原條件下轉化為亞硝酸鹽,會引起人體缺氧中毒。亞硝酸鹽與自然界和人體腸胃中的胺類物質化合成致癌物質——亞硝胺,常引發人類的胃癌、食道癌病變,對人體健康帶來極大威脅。

(2)農藥污染
由1948年諾貝爾生理醫學獎獲得者Dr. Paul Muller開發完成的DDT殺蟲劑,引發了20世紀40年代以來,害蟲防治的第一次革命。然而,在70年代由於有機氯類農藥的嚴重環境公害,DDT、666等農藥在世紀各國被停止生產和禁止使用。原因在於農藥類多為殺生性化學品,其使用的結果會導致“3R問題”,即:害蟲產生抗藥性(Resistance);引起害蟲的再猖獗(Resurgence);農藥在環境中的殘留污染(Residue)。20多年來,發達國家相關人士主張有機農業復興,有不少熱心人士主張完全恢復傳統農業作法。形成一些誤區:

‧從認識現代科技的雙刃劍角度,產生恐懼現代科技的觀點,不加分析地主張農業倒退。實際上,當今的生態環境和農業生態系統與歷史上的相比,已經產生了質的變化,今非昔比,倒退是行不通的。

‧迷信“現代化”人士的誤區:自以為掌握現代科學技術,以為“科學技術”等同於“艱深、複雜”。無法理解農業生產不使用化肥、農藥如何進行。

‧自然農法與“現代農業科技”的對立與反思:80年代,日本的福崗正信提出了“自然農法”的農業技術體系。他主張在自然農法中“不耕地、不施肥(化肥)、不除草、不治蟲”,他採用“稻麥綠肥連作共生栽培”的水稻和麥子畝產達800斤;不僅農業生產過程省工省本,而且其產品是標準的有機食品。他批評“現代農法”中的某些技術措施,是我們的一些農業科技工作者“以自己的心血來潮,貼上科學的標簽,欺世盜名,怡誤眾生。”

誤區形成的根源:

‧缺乏生態學知識:從大學相關專業的課程設置可以看出,不少理工科類專業跟本不開設生物學課程;即使是農業類大學,專業課程教學中的生態學內容也是遠遠不夠的,不少專業課程大有必要從生態學的角度進行改革。

‧思維方式是分析型的:只知道“一分為二”, 缺乏“合二為一” 思考,對世界的分、合,形、質之間的辯證本質更是認識不足。

‧專業偏見和利益左右:農藥、化肥廠商的利益所在,他們不肯或不能接受有機農業思維尚可以理解;由於過去在學科細分的教育體系下,培養出專業人士的專業情結,從而抵觸可持續發展戰略,無法理解在農業生產中的環境保護理念,這實在是對現代教育的一種諷刺。
 
4、 生態化原理:
繼農業革命、工業革命之後的第三次產業革命,是在人與自然矛盾激化的背景下,由生態學理論指導的工業技術體系的革命。在這場變革中,社會的物質生產體系也將相應地由工業體系演變為生態化的生物生產體系,中心產業是生態化的生物產業。

“生態化”這個詞是前蘇聯學者創用的概念。其意義是把生態學原則滲透到人類全部活動範圍之中,用人類與自然協調發展的觀點去思考問題,並根據社會和自然的具體可能性,最優化地處理人與自然的關係。所謂“生態化”,實際上就是“生態學化”。這是繼農業革命、工業革命之後,人類物質生產體系的又一次變革,其影響和意義將遠遠超過前兩者。

在人類歷史上,農業社會的誕生是采獵業社會那種單純掠取自然物的勞動方式的否定,是人類經過與自然界的對抗之後的第一次和解,但這次和解並不成央C而生態化的生物產業社會的誕生,則是人與自然經過工業社會的激烈對抗之後,在更高水準上的和解。可以說,這是社會生產力在經過一個否定之否定的過程後,向農業社會的辯證複歸,然而卻不是向農業社會的倒退。

我們提出的“OA= PEC+ EM”的有機農業技術體系,正是對現代農業技術體系的一種生態化變革。有人認為21世紀初葉,產業化的有機農業可能是一個最有贏利前景的產業。

 

四、 21世紀有機農業的技術內涵

1.  有機農業的沿革
以Karen Sullivan的《有機生活》書中的一段話,概括一下有機農業的沿革:“在過去的10年裏,消費者在環保責任和環境健康方式上的追求,已達到了前所未有的程度。這項運動,遠從最初的一些癡迷人士和組織的老生常談,到如今已經聚集了來自各個階層和不同的醫學和科學領域的廣泛的信奉者。更為有意義的是,它已在全世界激發了消費者的想象。結果成為自第二次世界大戰以來,在農業、製造業和消費領域最大的革命。這項運動叫‘有機’。”

2.  21世紀現代有機農業的技術內涵
現代有機農業的生産目標是以生態化的原理為指導,在農業生產過程中排除農業污染和一切環境污染,採取生態恢復技術措施,恢復土地的自然生態生產能力和增強農田生態系統的自然平衡能力,禁止使用任何化學肥料、化學合成農藥、禁用轉基因品種材料,堵絕生產過程中的一切污染來源,生產優質、安全、衛生的有機食品級農產品。
根據我們近幾年來的實踐,我們提出下列公式,作為現代有機農業技術內涵的簡單表述:
OA= PEC +EM
解釋如下:OA為 Organic Agriculture,有機農業的縮寫;EM為 Effective Micro-organisms,有效微生物群;PEC是 Pest Ecological Control,害蟲生態控制的縮寫。
在中國已加入WTO的形勢下,中國作為世界級農業大國,發展現代有機農業具有深厚的歷史積澱,豐富的生態農業科技積累和廣闊的世界市場。採用國際化的有機食品標準對農業生產過程進行全程檢測與監控,以商品化經營方式進入國際市埸流通,以生態化原理組建有機農業生產技術體系,是現代有機農業生產的基本操作規程。

3.  實例:
(一) 葵鄉牌有機米
2001年秋季以來,華南農業大學昆蟲生態研究室與香港幼稚教育及服務聯會合作,在廣東新會市的稻田開展水稻有機種植示範試驗。2002年夏季,500畝早稻畝產675斤,與常規生產的產量相近。經香港認證,以“轉有機”標準,全部出口香港。我們的具體做法是:

‧產地選擇:按國際標準檢測產地的土壤、水體、空氣、選擇環境條件適合有機農業生產的地點,開展有機農業生產。

‧用EM菌肥處理有機肥,並堵絕一切生產過程中可能發生的二次污染。

‧用有害生物生態控制技術控制農田病蟲草鼠害的危害。具體措施包括:A、農田生物多樣性增強;B、 以萍壓草;C 以鴨除虱;D 、生物防治,等等PEC措施。

‧全過程監控檢測,認證機構認證,注冊商標,商品包裝和品牌標識。

(二) 有機蔬菜的龍崗模式

自1996年以來,華南農業大學昆蟲生態研究室與香港生態視野組織和深圳市龍崗區農業局合作,在龍崗區的坪山鎮碧嶺村建立了“龍崗生態村”。1998年起,對生態村的蔬菜進行“有機栽培”。幾年來已經採用害蟲生態控制的方法,有效控制了十字花科的二個重要害蟲。其中重要的技術措施是:

‧小蔬蛾的生態控制:以籠種菜,以菜養蟲,以蟲養蜂,以蜂治蟲;

‧“植物保護劑”驅避黃曲條跳甲。


(三) 城市有機綠化
廣州市真光中學屋頂綠化:是廣州市城市害蟲防治中心承擔的廣州市“穿衣、戴帽”工程的試點專案。在專案設計中運用生態化原理和有機農業理念,提出了屋頂綠化的四項目標:園林設計突出自然美化的生態教育弁遄F植物配置突出對人體具有保健弁鄋漪ˍ擗仁鬊襤t伍;花卉搭配的心理保健弁鈺j化;園林護理的有機化保育。這種生態化的城區屋頂有機綠化,將會有效改善城市人居環境,給城區人民回歸自然以直接的機緣。

白雲山生態化弁鉏W強建設:人類從森林中走來,在倡導回歸自然的21世紀,人類應當再走回森林中去。白雲山是廣州市的“市肺”。在廣州市“藍天、碧水、青山、花城”的生態化建設總目標的指導下,白雲山管理局綠化處本著對國民人居環境負責,對市民身體健康負責,在本職工作中落實黨的“三個代表”精神,提出,以有機農業的理念對已經進行過林分改造的白雲山進行生態化弁鉏W強建設,以期將白雲山建設成為生態化的環保科技“市肺”,成為城市生態恢復建設的標誌性樣板。


五、 小結與討論

1.  經過多年的理論探索和實踐驗證,我們認為“OA=PEC+EM”模式在理論上是嚴謹的,其核心理念就是“生態化”;實踐技術上是可行的,並正在走向成熟。

2.  現代有機農業是生態化的生物產業,具有無限的商機。21世紀人們對食品安全和環境優化的消費追求是一切有識之士的共識。有人認為現代有機農業可能是21世紀最賺錢的產業。而且,廣義的有機農業,還會對20世紀的五大災難進行根本性修復,對人類的持續生存和發展做出更大的貢獻。

3.  有機農業的經營方式應當是:商品化、標準化、企業化,這是當今農業高科技生產力的實現形式。有機農業的三大效益:經濟效益、生態效益、社會效益,只有通過品牌產品的商品化過程才能實現,有機農業的高科技才能轉化為現實的經濟效益。這也是中國加入WTO之後,農業科技和農業生產適應社會主義商品經濟形勢的必然選擇。

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