摘 要:隨著人口的增加,社會經濟的發展,綠洲生態系統所承載的壓力日益增加,生態危機及可持續發展問題十分突出。這是人類長期不適當地開發、利用綠洲而忽視綠洲經濟與生態環境協調的結果。唯有實施“陽光生態工程”,發展“生態農業”,才是最好的出路。
關鍵詞:陽光生態工程 生態農業 可持續發展
沒有農業現代化就沒有我國的現代化。農業問題最復雜,農村問題最困難,農民問題最嚴重。所以黨中央一再強調農業現代化是“重大任務”,“三農”工作是“重中之重”。新疆不僅有農業、農村、農工問題,還有生產建設兵團的農場(團營連)農工問題。新疆農業問題更復雜,農村(農場)問題更困難,農民(農工)問題更嚴重,把農業現代化作為“重大任務”,把“三農”問題作為全黨“重中之重”,把綠洲節水農業生態環境建設作為農業現代化的基礎建設,爭取在十年內建成,作為取得突破性進展的標志,為充分利用綠洲的優質陽光奠定基礎,為新疆在21世紀中葉以前實現三大戰略目標(解決“三農”難題,2020年左右全面建成小康社會,2050年左右基本實現現代化)奠定基礎。
新疆綠洲生態農業建設面臨的障礙和存在的問題,綠洲農業屬于典型的干旱、半干旱常年灌溉農業。經過40多年的開發與建設,農業取得長足發展,但是由于客觀環境條件限制和主觀短期行為,綠洲生態農業建設受到不同程度的影響,面臨著一系列的問題:1.人口的不斷增加對環境資源的壓力加大,綠洲人口主要聚集在不到4%的綠洲上,雖然人均占有3.2畝耕地,但耕地中約50%的低產田,且耕地多為一年一熟,單產低,復種指數低。 2.水土流失,土地沙化、荒漠化嚴重,生態環境惡化,綠洲賴以生存和發展的自然環境十分險惡和脆弱,突出表現為氣候干旱,水資源短缺。3.對生態農業認識不足,表現在行動上的急功近利,還未充分認識到生態農業建設對農業發展的持續性和穩定性,是關系到子孫后代、人類生存環境的大事,因而在行動上表現得過于急切,只顧追求當前經濟效益而忽視生態效益。
要解決這些問題,唯有實施“陽光生態工程”,發展“生態農業”,才是最好的出路。生態農業是按照生態經濟學原理進行生產的農業,人們根據一定的生產經濟系統中人與生物、環境之間的依存制約關系,以整個系統的動態平衡為指導思想,運用有利于生態平衡的科學技術措施和手段、經濟政策和決策,因地制宜地建立和調整農業生產結構,以提高太陽利用率為主要途徑,用較少的能量、原材料輸入,使物質、能量在農業生態系統內部多次循環,獲得更多的農產品輸出,求得生態效益、經濟效益和社會效益的統一。其主要特征有:整體性、協調性、制約性、綜合性。
“陽光生態工程”是由多個“生物環”組成一條有序的生態鏈,即高效節水——種草種樹——發展牧業——施有機肥——C02倍增——提高光能利用率——生態重建七個生物環環環相扣組成一個有序的具有特定結構和功能的“生態鏈”系統,也組成了一個農業可持續發展的兩性循環之鏈。新疆地域遼闊,光熱資源豐富,但對光熱能的利用僅限于占總面積不足5%的人工綠洲和1.68%的森林。目前,受水資源的制約,荒漠植被嚴重退化,大量的后備耕地和棄耕地無法利用。“陽光工程”是指通過發展高效節水農業(膜下滴灌可節水40%~50%),將節約下來的水用于低產田退耕、棄耕地收復、宜墾荒地開發等,以發展林草業,提高光熱資源轉換率,增加生物產出量。“生態產業”則是通過對生態產出進行后續加工、轉化,將生態資源轉化為經濟產品的加工產業。圍繞“生態產業”新理念可以建立一系列的產業鏈:退(棄)耕還林還草,發展畜牧業;建立荒漠生態保護區,發展荒漠生態旅游業;種植各種藥用植物,發展中草藥加工業;發展特有野生植物種植業、動物養殖(如馬鹿、狐貍)業及產品加工業等。這樣,就通過高效節水技術將綠洲農業節約的水用于發展林草產業,增加生物產量,進而建立農牧復合、貿工農一體化的產業鏈。
在這一生物鏈中,高效節水技術——膜下滴灌是根本基礎。膜下滴灌是是一項工程節水(供水站、管道輸配水、滴灌)同農藝節水(地膜栽培)的集成,把水肥直接灌到作物主根區,作物主根區上有地膜覆蓋,下有濕潤峰,杜絕了滲漏,抑制了強烈蒸發,水肥基本上在這個相對封閉的空間運移。生產實踐上,灌水量從田間持水量到枯萎點都是有效的,可以任意控制,可溶性肥料和植保藥劑生長素等都可隨水滴入。這種可控性使水肥鹽光熱氣優化耦合可能一步一步向最大光能利用率的理想狀態逼近,不斷提高豐產水平,最大光能利用率是其豐產的上限。
由于棵間蒸發不僅是旱區綠洲農田的無效蒸發,更是有害蒸發。因為,并且它是次生鹽漬化的動力,即水分蒸發了,鹽分正好留在耕層。形成鹽化還有一個條件,即灌溉水的不斷下滲,淺層地下水位升高到接近臨界深度,含鹽的潛水不斷向耕層運移,成為鹽化的來源。膜下滴灌抑制了強烈的棵間蒸發,不但節水而且抑制了鹽化的動力,同時杜絕了田間滲漏;若干年后,淺層地下水位下降到3~5米以內,基本上可以根治綠洲農田鹽化這一世界性的難題。鹽化是綠洲農田“三化一污”的主導因素。“三化一污”是耕層鹽化、土壤肥力退化、沙化及農藥化肥地膜殘留污染的總稱。故膜下滴灌的節水抑鹽正好是根治“三化一污”的關鍵技術。
在膜下滴灌技術根治鹽化基礎上治理“三化一污”。用節約的水種草種果樹,發展草業、畜牧業、種草種樹進行綠洲生態建設。種草推行草田輪作,根治土壤肥力退化,并可發展農區草業和農區畜牧業,種樹建設綠洲三級防風林網:在綠洲邊界建設喬灌草立體防風林帶,并建設路渠林和田間林帶網格,把風沙危害降低到最小限度。土壤肥力提高以后,在農田凈產出逐步提高的基礎上,不斷降低化肥和農藥的用量,進而達到國際綠色安全標準,同時,治理地膜殘留,綠洲農產品全部達到國際綠色安全標準。石河子墾區建立芨芨草生產基地,大面積種植成功,4年生芨芨草產量達每畝1000公斤,目前已種植2萬畝,計劃“十五”期間發展到50萬畝。另外,還可以利用棄耕地、低產田、過渡帶鹽堿地種植甘草、麻黃等藥用植物以及苜蓿等高效牧草。
發展畜牧業這個環是這項生態鏈中的基礎環,它在鏈中對各環起著承上啟下的核心作用,我們知道,建設生態農業必須因地制宜,要有合理的產業結構。畜牧業是新疆最具特色的傳統產業和基礎產業。具有周期短,發展快,效益高的特點。畜牧業發展了,還可以相應帶動加工業的發展。促進種植業結構的調整。實現多環節、多層次、多領域的增值增收。
綠洲光熱資源豐富,但目前的生物轉化利用率太低,光熱資源利用的空間和潛力巨大。據研究,作物光能利用率低的主要原因是農田生態系統二氧化碳量供應不足,即在1.5~2.0米作物生長空間缺乏植物光合作用所需的二氧化碳。采取增施有機肥、秸稈還田、翻壓綠肥等措施不但可以增加土壤的有機質,還可改善土壤可耕性和保水保肥性,并增加土壤微生物的活動,微生物分解有機質將釋放出大量的二氧化碳以供作物光合作用轉化利用,可謂一舉三得。新疆超高產棉田試驗成功驗證了這一“生物環”原理。根據石河子大學作物高產中心的研究,當棉花畝產100公斤時,光能利用率僅為0.43%;當光能利用率為0.86%時,棉花畝產可達到200公斤;當光能利用率提高到1.29%時,棉花單產將超過300公斤。
由此可見,實施“陽光生態工程”,發展“生態農業”可以優化作物布局和農作制度,發展特色種植,實行草田輪作,建立高效畜牧產業基地,實現農牧結合的良性循環。綠洲生態惡化演替狀態將徹底轉變到良性演替狀態,典型表現為根治“三化一污”,地越灌耕層鹽份越少、土壤越肥、風沙危害越小、農藥化肥殘留越少,并穩定在一個使農業保持可持續增長的水平上。這樣,農業經濟發展就會由低速徘徊轉變為持續高速增長,就為實現農業現代化奠定生態基礎與經濟基礎。