基于當前水平的我國農業可持續發展方式探索*
——非化學農業的提出、建立與推廣

王志民，王海龍，鄭傳剛，陳開陸，尹福強，劉銘，清源

（西昌學院，四川西昌615013）

基于當前水平的我國農業可持續發展方式探索*
——非化學農業的提出、建立與推廣

王志民，王海龍，鄭傳剛，陳開陸，尹福強，劉銘，清源

（西昌學院，四川西昌615013）

本文分析了我國當前現代農業、有機農業、綠色農業、無公害農業、化學農業的發展現狀及存在的問題，建設性的提出了基于當前水平的我國農業可持續發展的良好方式應為建立與推廣非化學農業，并闡述了非化學農業的內涵、效應、技術體系及推廣的必要性、可行性。

非化學農業；效應；技術體系

隨著農業生產的高速發展，高新技術、化工產品在農業生產中大量運用，產生并提出了多種概念、多種模式的農業發展方式。除現代農業外，20世紀末至本世紀初又相繼提出了無公害農業、綠色農業、有機農業、生態農業、化學農業等概念和方式。

依據國家有關標準對諸種方式進行分析，現代農業、無公害農業、綠（A）農業應屬化學農業生產方式，在生產中使用或大量使用化肥、化學農藥、化學調節劑，在增產的同時也帶來環境面源污染。綠（AA）農業、有機農業應屬非化學農業方式，在生產中嚴禁使用化肥、化學農藥、化學調節劑，完全依靠有機物料和農業生產技術推動生產的發展。但發展綠（AA）農業、有機農業對環境有嚴格要求，如土壤環境質量必須符合GB15618二級標準，灌溉用水必須符合GB5084標準，空氣質量必須符合GB3095標準。因此，對于目前已被重金屬和農殘污染的土壤不能進行有機生產，限制了我國約1300萬～2000萬公頃被污染耕地發展綠色農業。

生產實踐表明，即使已被污染的土壤，采用不施化肥、化學農藥、化學調節劑而完全采用生物質材料供應植物養分，采用微生物及生物農藥控制病蟲草害也能大幅度降低農產品農殘污染和土壤的進一步污染，提高農產品產量和品質，并逐步改善土壤環境質量。由此，本文提出了基于當前水平下的我國農業可持續發展的良好方式應為建立與推廣非化學農業生產方式。

1 當前我國農業發展的幾種主要方式

1.1 現代農業

“以農民傳統生產工具及生產方式為基礎的農業可稱為傳統農業”[1],其基本特點是生產工具生產方式長期不變?，F代農業是現代社會進程中繼傳統農業發展的新階段，其特點是以推動城鄉共同發展為基本前提[2]，以工業輔助農業發展為保障,以市場驅動為目標,用工業技術產品支撐農業、前沿科技支持農業、先進管理方法管理農業、全新的社會化服務體系服務農業[3]。實現農業技術升級、結構轉型和制度變遷[4]。主要表現在生產中大量運用現代科學技術、現代化工制品來推動生產的發展，以提高農業產量為主要目標。

現代農業的局限性為：由于大量使用化工制品，導致環境污染、食品污染日益嚴重；持續增產逐漸乏力。引起政府和廣大科技工作者的高度重視。

1.2 無公害農業

無公害農業是指產地符合一定條件、生產符合一定規范、產品符合一定標準、認證符合一定程序的生產無公害農產品的農業。根據GB18407規定，產地空氣質量、水源質量、土壤質量需符合GB18407.1標準；產品重金屬、有害物質、農藥殘留殘需符合GB18406.1標準。生產中推薦大量使用經無害化處理的有機肥，不足部分可用化肥補充。化學農藥除毒性大或殘留性高的嚴禁使用外，可以使用部分毒性低或殘留性低的化學農藥。

無公害農業的局限性為：產地環境質量不符合GB18407規定的不能發展無公害農業，弱化了已污染土地不施化肥、化學農藥產生的環保效益和品質效益，限制了已污染土地經改良后向無公害農業的發展；生產中可使用一定數量的化肥、化學農藥，不能嚴格保證產品無公害品質。

1.3 綠色農業

綠色農業是一個較寬泛的概念，一切從事有利于環境保護、有利于食品安全衛生的農業生產方式都被認為是綠色農業。在具體應用上一般將“三品”生產農業，即無公害農產品、綠色食品和有機食品生產合稱為綠色農業。但根據NY/T391標準規定，生產綠色A級食品和綠色AA級食品，且產地環境空氣質量、農田灌溉水質和土壤環境質量滿足NY/T391標準規定，投入品和生產方式滿足NY/ T393（農藥）和NY/T394（肥料）規定的稱為綠色農業。其中，綠色A級食品生產可少量使用化學肥料和低毒性化學農藥；綠色AA級食品生產不能使用化學肥料、化學農藥及所有有害于環境及健康的物質。

綠色農業的局限性為：產地環境質量不符合NY/T391規定的不能發展綠色農業，弱化了已污染土地不施化肥、化學農藥產生的環保效益和品質效益，限制了已污染土地經改良后向綠色農業的發展；綠色A級食品生產可使用一定數量的化肥、化學農藥，不能嚴格保證產品綠色（A）級品質。

1.4 有機農業

按照GB/T 19630標準概念，有機農業是遵照一定的有機農業生產標準，在生產中不采用基因工程獲得的生物及其產物，不使用化學合成的農藥、化肥、生長調節劑、飼料添加劑等物質，遵循自然規律和生態學原理，協調種植業和養殖業的平衡，采用一系列可持續發展的農業技術以維持持續穩定的農業生產體系的一種農業生產方式。有機農業產地環境質量必須滿足GB15618二級標準規定，不使用轉基因工程技術產品，不使用化學合成生產資料，依靠系統內種植業和養殖業的平衡發展提供的生物材料推動生產的發展。

有機農業的局限性為：產地環境質量不符合GB15618規定的不能發展有機農業，弱化了已污染土地不施化肥、化學農藥產生的環保效益和品質效益，限制了已污染土地經改良后向有機農業的發展；在生產實踐中，由于不使用化學農藥，有機地塊受周邊遷移性病蟲害影響較大，控制的技術難度較大。

1.5 化學農業

化學農業是指在農業生產過程中使用化學肥料、化學農藥、化學激素等來滿足植物對養分的需要、控制病蟲草害、調節植物生長的農業生產方式，以化學工業品來推動農業生產的發展。因此，現代農業、無公害農業、綠色A級食品生產農業均屬化學農業。

化學農業的負面影響為：土壤環境受到污染，土壤結構遭到破壞，土壤生理代謝能力下降；地表水及地下水受到污染；作物抗逆性能下降；農產品品質降低。

2 非化學農業的提出與效應分析

2.1 非化學農業的提出

目前，我國政府出于糧食數量安全的需要大力發展現代農業，出于糧食質量安全的需要大力發展無公害農業、綠色農業、有機農業。根據國家相關標準，除嚴格的綠色（AA）級食品生產和有機食品生產外，其他生產方式均屬于化學農業，由于在生產中大量使用化工制品已導致嚴重的環境污染和食品污染。

相對于化學農業，本文提出了非化學農業的概念和技術體系。非化學農業是指以生態學原理、經濟學原理和農業資源循環利用理論為指導，應用現代科學技術和現代管理方法，以生物源生產資料替代化工生產資料的生態、環保、安全、高效農業。在生產中不使用化學肥料、化學農藥、化學激素等化工制品，完全采用生物質材料（秸稈、有益微生物等）、農業技術（輪間套作等）來推動生產的發展。在農業發展史上，是介于現代農業和有機農業之間的農業形式，是實施生態農業種植業的可技術操作的具體方式，也是符合我國目前農業現狀和發展趨勢的可實現的農業發展方式。

2.2 非化學農業的效應分析

2.2.1 對農業生產環境不作特定要求

無公害農業、綠色農業、有機農業均對產地環境條件有特定要求，且需對環境條件進行檢測認證，導致生產實踐中輕度污染的土地也不能進行等級農產品生產。而非化學農業對農業生產環境不作特定要求，從而凸顯出生產中不使用化工制品即能大幅度提高農產品質量和改善環境狀況的特性，擴大了土地清潔生產的范圍。能夠較快地提升農產品質量、有序地減緩農業化學污染，最終達到農業生產無害化的目標。

2.2.2 提高農作物產量、品質

非化學農業完全采用生物質材料供應養分，提高了CO2濃度及土壤溫度；采用有益微生物微生態防控技術可抑制減輕病蟲草害，提高農作物產量、品質。

以CO2為例，地球近地層大氣平均含有300 mg/ L的CO2，生產試驗表明，大氣中的CO2含量遠低于作物生長所需的CO2量，對大多數作物來說，當其所處環境的CO2濃度高于大氣中的CO2濃度時，可強化作物光合作用，有利于作物生長發育、干物質積累和產量形成[5]。

2.2.3 提高農業生產綜合效益

非化學農業不使用化學肥料、化學農藥、化學激素等化工產品，完全采用生物質材料（秸稈、有益微生物）和農業技術，可減少農業生產資料投入成本，提高作物產量、品質，能顯著提高農業生產綜合效益。

近年來我國農村農民收入持續增長，但與城市居民收入的差距仍在擴大。按當年價格計算，1978年我國城市居民家庭人均可支配收入與農村居民家庭人均純收入之比為2.57：1，到2010年擴大為3.23：1[6]。究其原因，其中之一是農業生產資料價格上漲推高了生產成本，相關研究表明，2004～2009年我國農業生產資料的投入占小麥、稻谷等糧食生產成本的52%～60%[7]。因此，利用農業生物技術發展成果，實現農業廢棄物的資源化利用，將是農業生產節本增效，農村環境減少污染的重要途徑和方法。

2.2.4 改善土壤環境質量

非化學農業不使用化工制品，避免化工制品帶來的土壤環境污染。同時，大量有機物料進入土壤，提高土壤有機質含量，增強土壤保水保肥能力，提高土壤生產力。

目前，我國土地污染形勢嚴峻，尤其是工礦區和農業生產發達地區。由于工業“三廢”不達標排放和化肥、農藥的大量使用，形成新的點源污染和面源污染。到2006年，我國嚴重污染的耕地超過2100萬hm2，有機毒物污染耕地超過3600萬hm2，每年因土地污染減產糧食超過1000萬噸，經濟損失約210億元[8]。因此，改變農業發展方式，減少農業化工品的投入[9]，發展非化學農業，將是我國今后農業發展的一個主要方向。

2.2.5 減少二氧化碳排放

非化學農業的核心技術之一是高量秸稈大田發酵全量養分循環利用技術。高量秸稈大田發酵過程中，在實現提高大田小區域二氧化碳濃度，達到提高作物產量、品質的同時，減少了二氧化碳大氣排放量。

3 非化學農業技術體系的建立

如前所述，非化學農業不使用化學肥料、化學農藥、化學激素等化工制品。為推動生產的發展，必須建立非化學農業養分供應技術體系和非化學農業病蟲草害防控技術體系。

3.1 非化學農業養分供應技術體系

非化學農業養分供應技術體系應能滿足當季作物全量養分需求，為目前除化學施肥技術外所有施肥技術的集成體系，包括有機肥制造與施用技術，綠肥生產與施用技術，高量秸稈大田發酵全量養分循環利用技術，腐殖酸類肥料制造與施用技術，水溶性碳肥制造與施用技術，工業有機廢水無害化調制發酵與農田灌溉技術等。

3.2 非化學農業病蟲草害防控技術體系

非化學農業病蟲草害防控技術體系應能滿足當季作物病蟲草害防控需求，為目前除化學農藥防控技術外所有防控技術的集成體系，包括農業輪間套作防控技術，生物農藥防控技術，色板防控技術，有益微生物微生態防控技術，秸稈土壤發酵擴散有益微生物防控技術，秸稈還原+太陽能高溫土壤消毒防控技術等。

3.3 非化學農業建立依托的核心技術

經筆者課題組研究，建立非化學農業應依托3大核心技術，一是高量秸稈大田發酵全量養分循環利用技術；二是有益微生物微生態防控病蟲草害技術；三是輪間套作技術。

3.3.1 高量秸稈大田發酵全量養分循環利用技術

農作物光合作用的產物有一半以上存在于秸稈中，秸稈富含有機質和植物所需的全量養分，是一種具有多種用途的可再生性生物質資源。

非化學農業需高量施用秸稈，667 m2土壤秸稈用量達到3000 kg以上，在作物種植行下建設發酵溝，填埋秸稈后添加有益微生物，覆土隔離植物根系，使秸稈在大田中快速腐熟發酵，實現秸稈全量養分循環利用，包括CO2、大量元素、微量元素、水分、熱能等的循環利用[10]。不足部分用輪作豆科綠肥或腐殖酸類肥料補充。秸稈大田發酵還可產生大量生物酶和微生物抗病孢子，改善土壤環境，增強植物抗逆性，減輕連作障礙。

3.3.2 有益微生物微生態防控病蟲草害技術

選擇適合生態區的抗性強的微生物，采用土壤施用、葉面噴施、空氣噴施（大棚）等技術，達到有益微生物改善土壤微生態環境、植物環境微生態菌類結構，從而控制病蟲草害。

3.3.3 輪間套作技術

連作常導致土壤中病蟲草害嚴重，究其原因是不同作物都有一些相對專一的病蟲雜草，不同作物需求的營養元素類型、數量、比例也相對固定，長期連作凈作會導致土壤營養元素含量失衡、理化性質惡化、有毒物質積累、有益微生物類型和數量減少；同時，間套作可立體利用土地空間，提高光能利用率，具有增產、增收、保持水土、控制病蟲害等作用。

因此，發展非化學農業，輪間套作技術是必須高度重視的農業生產技術方式，只有實現合理輪間套作，才能擺脫現代農業對化工產品的依賴。

4 非化學農業的推廣

4.1 非化學農業推廣的必要性

如前所述，化學農業有諸多負面影響，而無公害農業、綠色農業、有機農業均對環境條件有特定要求，且需對環境條件進行檢測認證。所以，推廣非化學農業，在不考量產地環境的條件下可大幅度提高土壤質量和農產品品質，適合當前我國農業發展水平下減輕環境污染和農業污染的要求。

4.2 非化學農業推廣的可行性

如前所述，非化學農業養分供應技術體系可解決化學肥料、化學激素的替代問題，非化學農業病蟲草害防控技術體系可解決化學農藥的替代問題。生物質材料來源多樣，輪間套作在我國也有悠久歷史。同時，非化學農業能提高農業生產綜合效益，提高農產品產量、品質，市場認可度極高。所以，推廣非化學農業具有可行性。

注釋及參考文獻：

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[3]黃祖輝,林堅,張冬平,等．農業現代化:理論、進程與途徑[M]．北京:中國農業出版社,2003．

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Exploration to theAgriculture Sustainable Development Way Based on the Current Level in China——Proposal，Establishment and Promotion to Non-chemical Agriculture

WANG Zhi-min，WANG Hai-long，ZHENG Chuan-gang，CHEN Kai-lu，YIN Fu-qiang，LIU Ming，QING Yuan
(Xichang College，Xichang，Sichuan 615013）

In this paper,we study the present development situation,problems to the current modern agriculture, pollution-free agriculture,green agriculture,organic agriculture,and chemical agriculture,constructive put forward to agriculture sustainable development way based on the current level ought to in our country should establish and promote the non-chemical agriculture,explain the connotation,the effect,technology system of non-chemical agriculture and the necessity and feasibility to promote.

non-chemical agriculture；effect；technology system

F323.22

A

1673-1891（2015）03-0004-04

2015-04-17

四川西昌市現代設施農業非化學農業發展研究項目。

王志民（1962－），男，重慶涪陵人，教授，主要從事土壤改良與環境保護工作。