世界农作制度创新与后现代农业之路.doc

世界农作制度创新与后现代农业之路

世界农作制度创新与后现代农业之路

    摘要：创新农作制度以种植制度为核心，以土壤管理为保证，保持农业生态平衡，正是后现代农业所提倡的农业复合生态系统的理想模式。通过对世界各地农作制度与创新的介绍，提出中国以农作制度创新手段的后现代农业之路。
    关键词：创新；农作制度；后现代农业
    创新农作制度是对农业生态系统中的耕作制度的拓展和延伸，实现物质良性循环与能量最佳转换，实现土地产出的持续高产高效与低耗。创新农作制度不仅注重农业生产技术及推广，更为注重资源利用方式，是一条后现代农业发展的必然之路。
    一、世界各地农作制度与创新
    关于农作制度，联合国粮农组织的(FAO)国际农业研究中心在《农作制度研究与发展——发展中国家指南》(1980)一书中表述为：“农作系统(制度)是一种复合管理体系，对象是土壤、水资源、作物、牲畜、劳动力，以及环境中的其他资源和要素。农户根据自己的利益、能力和所掌握的技术来管理它们，这种管理包括作物生产、牲畜饲养和一些非农业商品如手工艺品的生产，他们还可以到农场外去创收。”对农作制度的解释可以从多维的角度，但多以种植制度为核心，把土壤营养和水平衡结合到农场一级的方面，因为绝大部分生产和消费的决策都是在农场制定的，所以农作制度最能反映农民是如何进行思考和决策的。发达国家在农作制度创新方面偏重于环境与效率，而发展中国家关注食物安全，尤其是粮食有效供给。了解不同地区的农作制度、当前农作制度限制因素以及发展潜力，并对中国进行农作制度创新进行科学的设计。
    1．非洲玉米混作制度与粮食作物与块根作物混作
    非洲主要是玉米混作制度与粮食作物与块根作物混作。埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚、赞比亚、津巴布韦和莫桑比克，延伸到南亚顶端是玉米混作制度。该地区由于政府开支削减、土壤肥力下降、种子和肥料供应不足面临着粮食危机。种植玉米的途径都是单一成分的快速生长的一揽子技术、无机肥和良种。随着结构调整，取消了保护价和补贴，农民又开始种植传统玉米，甚至种植高粱和甘薯等替代作物。该地区粮食长期增长的前景很好，减缓贫困的潜力很高；从大西洋沿岸起，经加纳、尼日利亚和乍得，到苏丹南部是粮食作物与块根作物混作。这里农业生产与生态脆弱性的根源由于干旱，但它的人口密度低，具有广阔的潜在可耕地，而且可持续增长的潜力高。谷物和块根作物混作制度不像玉米混作制度受到气候限制，但是交通和通讯基础设施较差。主要障碍是缺少基础设施和生产技术支持不足。如果有了良好的政策和投资，不断增加的粮食和饲料生产可以以满足全球特别是非洲的粮食需求。FAO农作制度高级官员约翰?狄克逊和FAO农业经济学家艾当?格利费撰写了(Global Farming Systems Study：Challenges and Priorities to 2030)，书中对20个农作制度进行了详细分析：根据今后30年农作制度在减缓贫困和农业增长方面的潜力，在每个发展中地区确定了3～5个农作制度。通过考虑主要农业气候和土壤条件、土地与人口的比例、当前开发的强度，以及消除或减缓目前限制因素的可行性，从而决定该制度的潜力以进行农作制度设计。
    2．南亚和东南亚的水稻种植制度
    南亚和东南亚的水稻总产量很高，但缺乏土地，土壤肥力下降。有些地方，稻米产量已到极限。在今后30年里随着人口的增长，该地区将会成为一个粮食和动物饲料的主要进口地区。在东南亚水稻种植制度里，农民收入的安全性将日益依赖于多种经营，种植各种不同的高产值作物，如蔬菜、柑橘和饲料，发展小牲畜生产和农场水产养殖。农民需要先进的技术推广、财政和销售体系以及更加综合的非农经济的支撑。虽然经济在增长，粮食产量提高，但南亚的贫困水平仍很高。农作制度提供了一个框架，有助于南亚和东南亚在粮食安全、减缓贫困和经济增长，使最贫困的穷人、最饥饿的人和小农户受益。
    3．美国、加拿大农作制度与创新
    (1)羡国。美国倡导有机农业、生态农业等农业模式，共同之处是反对施用化肥、农药，试图用绿肥秸秆替代化肥，用天敌、轮作替代化学防治，用少耕、免耕替代翻耕等。有机农产品有利于健康，价格比常规农产品高出约40％～50％，价格带来的实际利润很少，而且也会造成玉米、小麦等农作物的减产。于是推出了永续农业(Permaculture)，以维持农业系统的可持续性。永续农业的科学和实践是可持续性后现代农业中的一个重要成分。美国堪萨斯土地研究院试图种植常年生小麦和玉米，无须每年栽种。这些只能算是后现代农业的初步开端。美国开展了如作物轮作、植物病虫害综合防治、水土保持耕作、农场可更新资源利用(覆盖物、厩肥)等一系列技术推广试验研究，一大批农业科学家参与了可持续农业技术的试验研究活动。当前美国农作制度的主要技术途径如下：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。(鳙虫害综合防治(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。⑥转基因品种开发。⑦农牧结合。⑧农艺农机结合。⑨网络化技术与精准农业技术。美国的农业信息化程度日渐提高，尤其在农业技术推广、农业检测等领域进展很快。此外，农业试验研究部门已研究开发出利用“3S”技术的精准农业机械，其上装有计算机控制系统、产量检控器、激光测定技术等先进高新技术设备，仍处于技术试验探索阶段。美国农业研究局的一个农业系统竞争力与可持续性(Agricultural System Competitiveness and Sustainability)全国性研究项目(涉及l5个州)代表了发达工业化国家在农作制度研究领域的最新方向。该跨学科研究项目的任务是：整合信息、知识与技术，为不同类型和规模的美国农场开发新的、能够最大限度地提高生产力、收益率、能效和自然资源效用的措施和与时俱进的制度。项目的目标是：帮助生产者开发综合的方法，解决他们在产量、经济效益、能效和自然资源效用方面的问题。
    (2)加拿大。加拿大农作系统创新主要是在高产研究、最佳管理技术和高产俱乐部。高产研究集中在玉米、大豆、小麦和苜蓿等4种作物上。研究人员将高产研究定义为：在多学科系统里，通过对影响产量的各因素及其交互作用的研究，找出试验点可能达到的最大产量。效法研究者们在高产研究中成功使用的土壤管理和作物栽培技术，农民可日益改进，达到一定的经济产量而又不致引起环境污染；20世纪80年代末，出于对经济与环境的关注，人们开始研究、发展和应用农业生产最佳管理技术。1982－1988年在玉米、大豆、小麦、苜蓿上均取得了全国历史上最高产量记录。这些产量是农场平均产量的2．5~3倍。这些优化组合措施包括品种选择、密度、施肥量、灌溉、害虫防治、收获管理、生长调节剂等。其中品种和密度对玉米产量影响最大。品种对大豆产量有决定性影响，害虫防治与收获管理则是影响苜蓿产量的两个主要因素。小麦产量主要受品种、害虫防治和氮肥管理的影响；最佳管理技术强调集约管理，提高投入效益，尽可能减少环境污染，并因地制宜提出相应推荐措施。最佳管理技术并非一成不变，因土壤气候条件、不同作物和管理经验而异。以往的研究成果、农民的经验、对于当地土壤气候条件、作物和生产管理经验的了解决定了某一特定地块的最佳管理技术。最佳管理技术还包括品种选择、轮作、土壤测试、植株分析、田间调查、病虫害综合防治、保护性耕作和其他技术；还有加拿大著名的由农资生产商和零售商组织的高产俱乐部，一般由l0—15位农民组成。组织者的最初目的在于改善作物管理和增加其服务对象的利益。每一位成员，在普通农场上选一大块田，对现代科技管理进行验证。在划出试验小区后，对土壤养分进行测试，基于既定的产量目标和土壤测试结果，进行推荐施肥，在作物生长期间，对作物系统采样，以监测其营养丰缺状况。俱乐部成员要进行详细记录，交流试验结果，改换或修改种植措施。用统一的标准计算土地使用费，各种投入费用，生产管理费和产值，并计算生产总成本和纯收入。经过几年的信息交流，促使了俱乐部成员及对此感兴趣的邻居和朋友们采用改良的农田耕作措施。持续高产的种植者通常都有自己一整套独特的农作田间管理措施。高产俱乐部有效地把高产研究和最佳管理措施传播给具有革新奉献精神的农民小组。
    4．欧洲国家及日本的设施农作制度
    设施农业也是农作制度上的重大创新。设施农作制度即通过人工控制环境因素来满足植物生长发育需要的条件从而获得最大经济效益。世界设施农业发展迅速，各种新型建筑材料给各类农业设施的建设创造了有利条件，作物生产管理技术大大提高，设施面积和产量迅速增加。世界设施农业发达的国家主要有：北美的加拿大和美国；欧洲的英国、法国、荷兰、意大利和西班牙；非洲和中东的以色列、土耳其；亚洲和大洋洲的日本、韩国、澳大利亚等。在设施条件下，植物生活要素都可以实施人工控制，这就使人类在植物不能生长的环境和季节中种植植物成为可能。估计到2025年世界人口将达到85亿，要增加食物供应，就必须增加土地的产出量。受到气候条件限制，许多国家的农产品只能在一个季节进行生产，而不能周年生产，设施农业则能解决这一问题。荷兰、英国、法国、德国等欧洲国家以及日本现代温室的面积大、技术先进，不仅结构牢固合理，通过自动化智能化的装置能自动控制设施内的温度、湿度、光照、通风、二氧化碳浓度，进行有效的施肥和灌溉管理作业，实现机械化或部分机械化，劳动生产率和单位面积优质农产品产出率大幅度提高。世界设施农业技术发展很快，发达国家已形成成套技术、完整的设施和生产规范，并在向高层次、高科技和高度自动化、智能化方向发展，将形成完全摆脱自然的全新技术体系。政府也给予设施农作大力的支持，例如荷兰建造温室几乎全部由政府优惠贷款，在温室生产运行过程中低价供应天然气；日本农户要建温室，90％ 的资金由国家和集体支付；以色列政府每年拨款8 000万美元建造温室。
    5．中国的粮经型、粮经饲型、经经型模式
    中国发展和探索了粮经型、粮经饲型，以及种养结合型等多种农作制度，具体是：①粮经结合型。推广采用新品种、新技术、新设施，实施粮食作物与蔬菜、瓜果、食用菌、药材等经济作物的间复套种、水旱轮作、立体种植模式，大幅度提高粮田经济效益。②种养结合型。在同一块农田里实行种植业与养殖业的直接结合、复合经营。推广了稻鸭共育、稻鸡轮养、种草养鹅等复合种养模式。③粮饲牧结合型。推广新品种、新技术，实施水稻、玉米、牧草轮作，用玉米秸秆或牧草饲喂牛、羊、兔、鸡、鸭、鹅，实现粮、饲、牧(禽)的有机结合。④水产混套轮养型。实行不同鱼种在不同水层间套混养，提高水体利用率，改善水质，控制水产病害。⑤立体开发型。推广利用桑园、茶园、果园、竹园和花卉苗小的幼、成林有选择地套种蔬菜、瓜果、食用菌、药材等经济作物或在园内饲养鸡、鹅、羊等；实施立体复合种植模式。⑥农业循环利用型。推广利用桑(桃、梨)枝屑栽培食用菌，利用竹笋壳青贮饲喂奶牛，利用竹叶做牛、羊颗粒饲料，利用稻草、麦秆、蔬菜残渣、禽畜粪便、食用菌棒、蘑菇泥等农业废弃物作有机肥、育苗基质、沼气能源。⑦生态农业休闲观光型。推广农林牧渔结合、花果菜菌齐栽的生态观光园；引进国内外珍稀新品种生产高端农产品的高科技观光园区，集鲜果、蔬菜采摘，品尝，购物，垂钓等于休闲观光园。在创新农作制度上，浙江走在前列，例如发展著名的稻鸭共育模式、水稻一大棚蔬菜瓜果多茬复种模式、稻菇轮作模式。浙江创新农作制度已经投入试验示范基金4 843万元，开展了1 537个项目。这些项目都有较高的科技含量，达到“千斤粮、万元钱”，赋予现代农业新的内涵。
    二、农作制度创新——后现代农业的一种解读
    世界农作制度协会强调农作制度不仅要研究农业生产技术及推广，更要研究资源利用的方式和效益，也正是对后现代农业的一种解读。创新农作制度是追求整个大农业的经济效益、生态效益和社会效益的统一，符合美国学者C?迪恩?弗罗伊登博格对后现代农业系统的界定：一个全新的范式，它要求彻底地实现由还原论向生态学观点转变……它追求新的目标、新的价值以及个人和社区的新的自我理解。它追求土地的健康价值、人类与土地之间融洽关系的价值、人类与非人类生命之间的公正价值、工作和关系中的意义价值…… 以改进土地、农业和社会之间的关系为奋斗目标，它的最终目的在于对这个星球上与我们息息相关的生命的进化过程作出贡献。
    1．后现代农业——一个新的概念与界定
    弗罗伊登博格指出，一个农业系统要想成为后现代的，就必须按照以下原则运作：对于再生性能源的使用必须以既定的生物区域的再生能力为度；所有重要的不可再生的东西都必须重新利用；生物圈内所产生的废物量必须限制在生物区域的消解能力范围之内。后现代农业必须建立在伦理和环境的可持续性理论上。可以说，一个农业系统要想成为后现代的，必须是永续的。
    2．后现代农业的两个原则：均等与尊重
    后现代农业有两个原则：均等与尊重。农村与城市的服务均等化与对农业的尊重。如果教育和医疗服务不能传播到农村地区，人们就会继续蜂拥进越来越庞大的城市。后现代农业社会应该承担起针对农村的教育和医疗服务。如果把城市的好处带到农村去，就不必花费巨大资金去建设城市。应把城市的好处带往农村，而不应把农村的人弄到城市里来。传统上，农业一直是穷人和没文化的人的职业。后现代农业依靠的却是让成百万的农民受良好的教育，得到很好的保障，从事各种不同的工作，参加多样的活动。让农民的价值应该与城市里的教授、医生、官员一样，价值均等而受到尊重。
    三、以创新农作制度为手段的后现代农业之路
    后现代农业的目标是最小的投入和最小的环境损失，加强对知识和太阳能的利用取代对物质的利用。有限的耕地资源、低下与落后的农业土地生产率以及农产品质量和农业生态环境的恶化发展态势，决定了中国农业发展所面临的任务不但比其他国家都要复杂，而且也不可能在现代农业范畴内得到根本的解决。通过对世界各地农作制度与创新的经验介绍与对后现代农业的解读，对中国以创新农作制度为手段的后现代农业之路启示如下：
    1．对土地进行可持续的高效低耗耕作
    耕地资源的高度稀缺是中国农业发展最为突出的问题之一。按人口平均的可耕地面积比世界平均水平低58％ ，只相当于法国的1／3，美国的15％不到。现代农业醉心于大量投入石油制品，用以耕作、施肥、灌溉、收获、加工以及杀虫，尽可能少的农民生产最大量的庄稼和肉类，耕耘最大面积的土地，这样的方式是不可能持续的。世界廉价石油的供应正在迅速消失。生产和消费依赖石油的产品，会释放温室气体，引起气候变化。燃料、化肥、杀虫剂、除草剂的矿物能被引进了现代农业，只是因为它们便宜、好用、速效。农业的基本生物化学过程是以太阳能为基础的。用于收割的燃料(生物燃料)可产自长年的作物；氮肥不一定非出自耗费大量矿物燃料的化肥厂不可；根瘤菌在与许多类植物共生的过程中发展氮气转变为对植物有用的形式。应将更多的植物和动物与农业结成一体，以大大减少对矿物燃料和有毒杀虫剂的依赖。后现代农业所追求的目标是每千克食物耗能的最小量，最大生物多样性，如燃烧矿物的最小量，所需的最小水量，最小土壤流失量，最小量的时间裸露土壤的面积。
    2．重新认识农业生态服务性能
    随着农业多功能性的充分发展，农业具有了新的重要性。保护乡村的历史、地理和景观特征，保持和恢复乡村的传统文化，已经成为重要的农业政策目标。2004年意大利的旅游农场发展到13 519个，乡村旅游收入超过8亿欧元，旨在让学生重新认识农业的教育农场增长了150％。英国农业占GDP不到l％，就业不到全国的2％，但农业、食品工业及相关服务业增加值占GDP的比重达17％。农场主管理着全国75％的土地和80％的国家公园，在发展生物能源、保护生物多样性方面有着不可替代的作用和潜力，而且许多今天很具价值的自然景观都是通过数百年的农业实践人为创造的。因而英国提出要重新认识农业和农村的特征，就是保护农业和农村、保护农村的自然景观、保护国家的生态环境和保护公众的食品安全。2001年英国政府改组时将农业、食品和环境3个部门合为一体，成立“环境、食品和农村事务部”，体现了其对农业功能和意义的全新理解。人们应该把农耕地经营好。使之能产生广泛的生态体系的产品和服务。用于农业的山山水水，生产的不只是食物和纤维(棉花、羊毛和木材)，所有的农用地都正在提供广泛的农业生态服务。生态体系服务也提供再创造和维护文化遗产的机会。现实是农用地提供的很多生态体系服务都被人们视为理所当然，并未得到珍惜。现代经济倾向于只看重棉花、粮食和肉类这样一些简单的农业商品。在澳大利亚和美国，现在政府向农民付钱，要求他们种树，不要砍伐它们用做木材和柴火，而是让它们继续生长，以便在大气中产生和储存二氧化碳。美国政府现在付钱给哈德逊上游集水地的农民，让他们改进农业经营方法，以便为纽约提供更清洁的水。中国政府应该奖励农民，让他们去生产更广泛的生态商品和服务。现代农地被当做工厂，生产一些单调的农产品，而后现代农业却会被经营来生产大量受全社会珍视的生态商品，提供生态服务。
    3．承认并尊重农业的崇高地位和职业特性
    要让中国人吃得好、有书读、有地方看病，不必一定要走一条“现代化”的路。从事持续性农业是一桩挑战性的职业，其复杂程度如同工程、医学或法律。农民需要3种资本以便持续地从事农业： ① 自然资本，它包括肥沃的土地、水、树，以及恰当的庄稼种类。②社会资本，它包括对土地使用权、医疗和教育服务的保障，以及公平的管理(法律、法规以及执行机构)。③财政资本，低息贷款。没有这3种形式的资本，农民将永不会有足够的资源和保障从事农业。我们展望了一种后现代农业，它将使土地复壮，同时让持续从事它的人们得到尊严和舒适。我们展望了一种农业，它是一种高度发达经济的一部分。这种经济通过低能耗的技术，将城里人和乡下人联系起来，同时还应创造一种后现代的“务农文化”，其中有数百万的受过良好教育的富裕农民参加，而不是由少数人依靠矿物燃料、肥力枯竭的土地和大量的资金来经营一种“务农商业”。要发展一种后现代的“务农文化”，关键在于创造在社会方面公正、在生态方面健康的种种成套的方法，它们将把农场和城市、城市和农村人的需要紧密地结合起来。一个后现代社会是否可能，这取决于一种后现代农业。我们回到出发点：通过农作制度创新的实践，达到：“土地复壮—农业获益—农村发展一农民获得尊严与舒适”，形成富含“务农文化”的后现代高效低耗生态农业之路。