朱立志:三型農業是新時期農業的發展方向

農業是與自然最為緊密的生態產業，農業生態系統和生產系統是一個共同體，不僅包括農田生態系統，還涉及與農業生產相關的其他生態系統，如草地、林地、水體、濕地等，典型的有北方牧區、南方草地、經濟林、林下種養、湖泊和江河以及近海網箱養殖、池塘放養、水生種植、水禽以及水生動物飼養等。承載農業生產的農業生態系統是一種人工生態系統，建立在特定生物群落與其環境之間能量和物質交換及其相互作用的基礎上，是人類開發程度最大、依賴程度最高的生態系統。

農業既然是一種生態產業，就不能僅僅關注資源節約、環境友好，還應該上升到更高的生態層次，關注生態保育。生態保育（Ecosystem Conservation）包含生態“保護(protection)”與“復育(restoration)”兩個內涵。長期以來，我國農業的高強度、粗放式生產方式導致農田生態系統結構失衡、功能退化，農林、農牧復合生態系統十分脆弱，草原生態總體惡化，湖泊、濕地面積萎縮，生態服務功能退化，生物多樣性受到嚴重威脅，瀕危物種增多。因此，必須想方設法促進農業生態系統良性循環，大力倡導生態保育型農業。

資源節約型農業要求農業資源在高效利用的基礎上減量化，環境友好型農業要求有效治理與修復農產品產地環境。我國實施“兩型”農業已經多年，但效果并不顯著，根本原因就在于沒有從本質上把農業看成是一個生態產業，而且就資源談資源、就環境談環境，忽視了注重資源、環境、生態三者之間內在關系的生態保育型農業建設。只有將“兩型”農業轉換升級成“三型”農業，才能真正做到讓農業資源得到合理利用、農業環境得到有效治理，才能讓農業生態系統處于功能恢復并穩步提升的良性循環，才能保證可持續的農業再生產，才能充分地、優質地、安全地保障農產品供給。可以說，“三型”農業體現了現代生態農業的根本原則性要求。

從生態學的觀點看，資源、環境、生態是人類生存發展的三大自然要素。這三大自然要素的關系可以從兩方面來理解：首先，從本質上講它們的區分不是對特定的自然實體的區分，只是功能的區分，這些自然對于人類的服務功能是自然界同一實體所兼有的。資源強調的是利用，對應的是實體功能；環境強調的是影響，對應的是客體功能；生態強調的是是協調，對應的主體功能。以草地為例，我們不能認為這片草地是牧草資源，那片草地提供防風固沙的環境功能，另一片草地具有生物保護的生態功能，而應認為同一片草地同時兼有這些功能。其次，資源、環境、生態之間是可以在一定條件下相互轉化的，即隨著人類社會的發展和自身時空條件的變化，資源、環境、生態的服務功能會發生轉變。還以草地為例，如果飼草料不夠，草地就更多地用來提供牧草資源，如果草地的生態比較脆弱了，草地就應更多地退牧還草，恢復環境功能和生態功能。

十八大報告在“大力推進生態文明建設”這一部分與以往政府報告中“資源環境、生態環境”等表述有著明顯不同，把“資源”、“環境”、“生態”三者分開，以表明它們的區別，但同時又并列表述，以示它們的緊密相關性。可以看出，這不僅僅是文字上不同，同時在更深層次上反映出報告對于人與自然關系的深刻認識。

“必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念，”這是黨的十八大報告針對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢，明確提出來的自然生態觀。我們必須將這種自然生態觀其融入新時期經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各個方面和全過程，特別是農業這個涉及國土面積最大、對生態文明建設的影響較大的產業。同時，我國農業發展面臨的資源、環境與生態問題，是生態文明建設無法回避的，必須解決這些問題，否則生態文明建設無從談起。只有全方位轉變農業發展方式，探索以“生態保育型農業”為最高層次的“三型”農業創建之路，扎實推進生態文明建設。

農業生態系統與森林、草原、濕地、海洋和荒漠等其他生態系統相比，是人類最重要的食物來源，是與人類關系最密切、同時受人類影響最大的生態系統，對維護社會穩定發揮著不可替代的作用。然而，我國農業生態系統問題已經非常突出，工業污染、生活污染形成的外源性和農業內源性污染已成三足鼎立之勢，給農業生態系統帶來了巨大的威脅。我國農業生態系統問題的人為成因并不復雜，主要是對農田、森林、草地、濕地、水體等生態功能的破壞，加上化肥和農藥過度施用、秸稈焚燒以及禽畜糞便隨意排放等內源性污染和外源性污染交織在一起，造成對土壤、水體、生物和大氣的復合污染，即水—土—氣—生立體污染。然而，農業生態系統問題的解決絕非易事，因為我國的人為生態功能破壞行為難以逆轉，每年農業生態系統的內外源污染排量遠超過其承載力。因此，發展“三型”農業責任重大。

我國傳統農業經過長期探索和積累，形成了精耕細作、用養結合的生態農業模式，這就是“三型”農業的雛形，是現代農業應該傳承的傳統農業精髓，盡管現代農業還必須將其與現代技術體系進行對接并集成創新（在第四部分詳細闡述）。

早在1909年，美國的農業還處于無土壤培肥措施的廣種薄收型發展階段，被稱為美國土壤物理學之父的美國農業部土壤局局長、威斯康星大學的農業物理學教授富蘭克林?H?金，用了9個月的時間對亞洲農業進行了考察，并于1911年出版了“四千年的農夫”（Farmers of Forty Centuries），詳細介紹了中日韓農民培肥土壤、輪作間種等方面的經驗。這本書被認為是西方最早系統描述生態可持續農業的著作，書中對以中國為代表的與自然和諧的亞洲生態農業給予了高度評價。

其實，我國的傳統生態可持續農業至此時已延綿了很長時間，歷朝歷代，無論是官府還平民，都十分重視總結和推廣農業生產經驗。正是在這樣的文化背景下，中國古代先后出現了農書約500多種，流傳至今的有300多種。在這些農書中，內容最豐，影響最大的《齊民要術》、《農桑輯要》、《王禎農書》、《農政全書》和《授時通考》被稱為“五大農書”。

《齊民要術》是中國杰出農學家賈思勰所著的一部綜合性農學著作，是現存最完整的農書，大約成書于公元533年至544年，即北朝北魏時期，南朝宋至梁時期，也是世界農學史上最早的專著之一。書中系統地總結了六世紀以前黃河中下游地區農牧業生產經驗以及治荒方法，詳細介紹了氣候、季節和不同土壤與各種農作物的關系，強調要因地制宜、因時制宜，提倡精耕細作、防旱保墑，主張輪作、多施綠肥。書中高度強調了人與自然和諧的農業生態觀?！拔宕筠r書”中的其他四大農書也與《齊民要術》一樣，歸納總結了我國農民在充分利用水土資源和農時空間以及合理搭配動植物種類、注意耕地培肥等經驗，體現了原始的“三型”農業可持續發展觀。

由上可知，“三型”農業是農業現代化不可丟棄的傳統生態農業的精髓。早在2007年，時任浙江省委書記、人大常委會主任的習近平同志就高瞻遠矚地提出“走高效生態的新型農業現代化道路”（2007年3月21日人民日報），認為高效生態農業是集約化經營與生態化生產有機耦合的現代農業，是堅持以科學發展觀為統領，走資源節約、環境友好、技術密集、經濟高效、產品安全的新型農業現代化道路。

長期以來，由于受耕地減少與退化、水源緊缺與污染、環境保護不力與生態功能遞減等不利因素影響，我國保障農產品供給面臨很大困難，農業發展狀況堪憂；過量使用化肥、農藥、獸藥和農膜造成的污染成為農產品質量安全的最大隱患，也成為農業生態系統破壞的主要原因，必然是農業可持續發展的重大障礙。片面追求產量和經濟效益、以拼資源、以環境、以生態為代價的農業發展模式遇到了難以突破的瓶頸。

我國是人口大國，保障農產品供給和保護農業資源、環境與生態，是農業現代化發展過程中必須兼顧的兩個目標，但也是存在沖突的兩個目標。在這種雙重壓力下，必須用生態文明理念指導我國未來農業發展，走以“三型”農業為根本的現代生態農業發展道路：一方面在提高資源利用效率和效益的基礎上，大幅降低農業資源的消耗強度，特別是水、土地等基礎資源的消耗強度；另一方面要加強農業環境和生態系統的保護與建設，特別是加強對突出環境問題的綜合治理和功能脆弱的生態系統的保育。

可以看出，“三型”農業與農業可持續發展的關系集中體現在三個方面：一是“三型”農業注重選擇適宜的農業復合模式，提高空間和光能利用率，促進物質充分循環和能量的多級利用，從而增加生物質產量。二是 “三型”農業可以在很大程度上減輕對環境的干擾，可以為有害生物防控提供天然條件，從而從環境安全保障方面保證農業可持續發展。三是“三型”農業有利于在有限的時空內發揮生態系統的整體功能，注重提高生產系統的穩定性和持續性，增強農業發展后勁和長期效果。

傳統生態農業的技術特點是精耕細作、培肥土壤，重視人與自然的和諧，缺點是效率低、抵御自然災害能力差。“三型”農業既要注重傳承傳統生態農業技術精髓，又要轉換常規農業技術，并進一步集成創新。因此，要采用先進農業技術彌補傳統農業的缺陷，構建“三型”農業的現代科學技術體系。然而，這種傳統經驗與現代科技的對接是根據不同的農業生態類型進行組裝，屬于一種集成創新過程，并不是簡單的拿來，這樣才能使“三型”農業真正具有現代高效的科技內涵。

在替代常規化學農業的過程中，生物農業和物理農業將是最能體現傳統農業與現代農業相結合的科技體系，應視為“三型”農業的關鍵科技領域?？梢韵胂螅镛r業和物理農業的發展可以大幅度減少化肥、農藥、添加劑、激素、抗生素等的利用，顯著提高農業生態功能，有效保障農業的可持續發展。

生物農業強調利用動植物、微生物等生物群落之間的相生相克機理來實現養分的循環利用和病蟲害的綠色防控，甚至于可以提高農產品的特定營養和特色風味。盡管最初的生物農業模式經過長期積累形成了傳統農業的精髓，但在新時期還必須通過先進的技術改造升級，才能實現高效化，才能滿足現代農業的發展需求。

在安徽省黃山腳下，有一家農業園區在生物農業方面進行了有益的探索。園區通過茶園立體種植、喬灌草科學配置，優化了茶園生物組合。多種生物與茶樹共生互助，比傳統單一的種植更加適應變化無常的氣候和環境，而且形成多物種、多層次、多功能、多循環、多效益的復合。園區喬灌草立體種植可以保護水土，降低自然災害和養分流失；園區利用動植物、微生物等生物群落驅蟲、殺蟲、引蟲、吃蟲，結合中醫防治等多種生物途徑，解決農藥農殘問題；園區通過立體種植大苗上山，喬灌草中長短效益相結合，可以解決農業周期長問題，而且立體種植的這些植物都是多年生植物，山高路遠，農民不用年年耕地播種；林下種植的草本植物具有很強的生命力，能夠抑制雜草生長，不使用除草劑；利用茶葉的吸附性和喜歡適度遮陰特點，種植花香、草香、果香植物為茶葉增香，又可以為茶樹適度遮陰；園區再將種植業的廢棄物（如木瓜渣、廢棄綠葉）延伸到養殖業循環，產生大量有機肥替代化肥，還可以將茶梗、木屑、鐵草、牛糞等廢棄物變成食用菌……。園區把單一作物茶葉的生產經營轉向對接農業生態良性循環系統的復合生產經營，把單一的種植業、養殖業、微生物產業的生產經營轉向構建全生物鏈、全產業鏈的生產經營，所產生的所有廢棄物都被綜合利用，而不是污染環境。

在山西省新絳縣，在種植有機蔬菜方面，克服了有機農業不能高產的瓶頸，被研究者冠以“新絳模式”。該模式主要有方面：一是充分發揮有機碳對作物高產的重要作用，注重秸稈、動物糞便在內的大量碳素有機肥投入；二是投放微生物復合菌群，既通過微生物分解土壤中的有機氮為作物提供氮素，又可以通過其中的固氮菌有效保證作物對氮的大量需求；三是注重調理土壤物理性能，形成良好的土壤結構；四是增加富含各種中微量元素的礦物質，促進作物次生代謝以產生化感物質增加植物抗逆性、抗病性和產品的營養水平及口感。新絳是全國無公害蔬菜基地縣，十六年棚齡的蔬菜大棚比比皆是，但通過上述特殊的有機栽培方式，不僅沒有發生重茬障礙，而且仍然保持了穩定的高產出。例如，西紅柿大棚年平均產量一般在25000公斤左右，茄科作物非常普遍的早疫病、晚疫病、枯萎病、薊馬也沒有發現，而且能夠剪枝再生，證明土壤肥力充足。新絳模式于2013年在北京通過鑒定，中國科學院院士武維華領銜的鑒定組認定該套技術達到國內領先水平。

物理農業注重從調節光、熱、水、氣的角度來實現作物、畜禽、魚蝦、食用菌等農業生物對象的良好生長條件，在我國傳統農業中也有長期的經驗積累，但同樣必須通過先進的技術改造升級。例如，智能設施農業就是用各類物理農業技術集成組裝的較高層次物理農業技術體系。下面通過兩種典型的先進物理農業技術的介紹，可以讓讀者窺視到物理農業的巨大潛力。

首先介紹的是LED植物生長燈。植物的不同生長階段需要不同光照，LED植物生長燈可以根據植物對光照的需求特點用單色冷光形成特定的組合對植物進行照射，滿足植物在發芽期、苗期、成長期、開花期和結果期的不同需求。例如，在露天環境變化異常的季節，可以在室內利用LED植物生長燈滿足種子發芽對光的需求，大幅度提高發芽率并形成室外成活率高的健壯幼苗；在大棚作物結果期，由于光線不夠，有時需要使用催熟劑，如果用LED植物生長燈就可以避免這方面的問題。在浙江衢州，一家企業從2011年起開始從事LED植物生長燈的研發工作。企業先后開發了三大系列、數十種 LED植物生長燈。多年來，為了檢驗LED植物生長燈的使用效果，公司專門建設了5間LED植物育苗及LED植物燈生長實驗室，進行了大量的試驗。2014年，在完全無自然光的全封閉人工環境中，用LED 植物生長燈成功培育出了商品化的西瓜苗，甜瓜苗、苦瓜苗等各類秧苗。公司還用LED植物生長燈在完全無自然光的全封閉人工環境中，成功種植出了黃瓜、草莓、生菜、青菜等農作物。公司培育的瓜果類、蔬菜類秧苗生長期短，秧苗低矮不徒長、粗壯整齊，種植到大田無緩苗期，成活率高，在早春期間育苗非常困難的南方地區深受農民喜歡。

接著再介紹一下土壤重金屬污染治理方面的物理技術。利用凹凸材料對重金屬污染土壤治理與修復集成技術在甘肅白銀的試驗成功，填補了國際空白，標志著解決土壤重金屬污染這道世界性難題有望在甘肅省率先得到解決。該技術將提純加工后的凹凸棒（又稱坡縷石，是一種粘土礦物）放入受污染的農田中，再灌入水，經過物理作用，原本沉積在農田中的重金屬離子被牢牢地吸附在凹凸棒上。試驗過后，農田可以重新種植。凹凸棒具有強大吸附力，且遇水即可崩散，重金屬離子無法溶于水，二者與水的結合恰好可以充分發揮它們的物理特性，使重金屬離子得以隨凹凸棒碎塊，流出受污染農田，相比目前世界上仍在試驗階段的化學方法，該技術具有取材方便、操作簡單、成本低廉、效果明顯等優點。

“三型”農業模式與一般農業發展模式相比，具有較強的資源保護、環境治理和生態修復等方面的正外部性，但同時卻承擔著直接經濟投入的增加，甚至較大的機會成本，必須實施扶持政策，建立激勵機制，引導農業生產者的行為向“三型”農業對接。同時，要完善相應的法規體系，建立相應的約束機制，規范農業生產者的行為。目前，我國在農業資源保護、環境治理和生態修復方面的政策法規系統化方面還處于起步階段，政策的“胡蘿卜”和法規的“大棒”還沒有完善成型，更不能應用自如。因此，需要我們在這兩方面深入廣泛的調研和分析，并充分考慮農民意愿，制定出能引導和保障“三型”農業快速發展的政策法規體系，并盡快形成有效執行機制。

與傳統農業不一樣，“三型”農業是新時期農業的發展方向，必須建立合理的組織經營體系，以促進在集約化投入和專業化生產的基礎上，達到規?；a出、社會化服務，從而不斷降低生產成本，不斷提高效益總量。同時，合理的組織經營體系可以保障農業生態系統各子系統間的高效物質循環和能量轉換，既能有效抵御的自然災害，又能很好地應對市場風險。當前，我國正在培育新型農業經營主體的，組織經營體系的合理化已經具備了基本條件。因此，建議政府積極引導，健全培訓教育體系，加快培育熟悉掌握“三型”農業模式的職業農民隊伍；健全社會化服務體系，圍繞產業生態化與生態產業化，促進“三型”農業的全方位產業化發展。同時，注重在組織經營體系內，用價值鏈條拉動物質單元以形成暢通的循環經濟通道，保障盡可能多的物質單元多次經過農業生產過程以實現循環增值，促進物質單元更多的附在產品上而不是附在廢棄物上走出農業系統以增加產出量并減少廢棄物排放。

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