中藥生態農業與幾種相關現代農業及GAP的關系

郭蘭萍，呂朝耕，王紅陽，康傳志，王升，萬修福，張小波，何雅莉，黃璐琦*

（1.中國中醫科學院中藥資源中心／道地藥材國家重點實驗室培育基地，北京 100700；2.國家科技部重點領域中藥生態農業創新團隊，北京 100700）

中藥生態農業雖剛剛起步，卻發展迅猛。2015年，郭蘭萍等[1]在理論上探討了中藥生態農業，在總結我國生態農業的起源和常用技術與特點的基礎上，分析了中藥生態農業的背景和現狀，提出了中藥生態農業的發展思路及重點任務。因具有糧食等一般作物農業無法比擬的優勢，短短幾年間，中藥生態農業引起業界高度重視。“中藥材生態種植技術研究與示范”被列入科技部十三五重點研發計劃。

伴隨著中藥生態農業研究和實踐的快速發展，與中藥生態農業密切相關的一些概念引起人們的重視，生態農業與有機農業、綠色農業、無公害農業的區別和聯系是什么？生態農業與中藥材規范化種植（GAP）的關系是什么？這些問題不但困擾著中藥生態農業研究，更制約著中藥生態農業的推廣示范。本文在對農產品相關研究文獻、標準分析的基礎上，結合中藥材生產實踐，多角度探討生態農業與相關的幾個現代農業的區別與聯系，以期為中藥生態農業的發展理清思路。

1 中藥生態農業和幾種現代農業的區別與聯系

1.1 中藥生態農業相關的幾個基本概念

生態農業、生態種植、中藥生態農業、中藥材生態種植、中藥生態農業模式、中藥材生態種植模式等諸多概念，不僅常常把初學者搞糊涂，也給中藥生態農業研究、傳播帶來困擾。準確理解和掌握中藥生態農業相關的基本概念是全面正確認知中藥生態農業的基礎。為此，我們參照相關文獻及標準，進一步梳理、明確和規范了以上幾個概念。

生態農業（Ecological Agriculture）最初由美國土壤學家William Alborecht于1971年倡議發起，是一個兼顧資源、環境、效率和效益的綜合性農業生產體系，在保護和改善農業生態環境前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式[2-3]。在國內，以生態學家馬世俊先生對生態農業的描述最為廣泛流傳，馬先生認為 “生態農業是生態工程的簡稱，以生態學和生態經濟學原理為基礎，現代科學技術與傳統農業技術相結合，以社會、經濟、生態效益為指標，應用生態系統的整體、協調、循環、再生原理，結合系統工程方法設計，通過生態與經濟的良性循環農業生產，實現能量的多級利用和物質的循環再生，達到生態和經濟發展的循環及經濟、生態和社會效益的統一，使農業資源得到合理使用的新型農業生產技術體系”[1，4]。這個概念全面描述了生態農業的內涵、特點和外延，稍有不足的是最后將生態農業落腳為 “新型農業生產技術體系”。而實際上，生態農業不僅是 “新型農業生產技術體系”，更是一種 “新型農業發展模式”。

由此可見，中藥生態農業（Ecological Agriculture of Chinese Material Medica）是指應用生態學原理和生態經濟規律，以社會、經濟、生態綜合效益為指標，結合系統工程方法和現代科學技術，因地制宜地設計、布局、生產和管理中藥農業生產的發展模式。

生態種植（Ecological Planting）是指應用生態系統的整體、協調、循環、再生原理，結合系統工程方法設計，綜合考慮社會、經濟和生態效益，充分應用能量的多級利用和物質的循環再生，實現生態與經濟良性循環的生態農業種植方式[4]。即生態農業是在宏觀層面描述農業的發展模式，而生態種植更多的強調一種具體的種植方式。對中藥生產而言，中藥生態農業應是指包含各種藥用植物的生產的農業模式；而中藥材生態種植則更多是指具體某種藥用植物的生產方式。

中藥生態農業模式（Model of Ecological Agriculture for Chinese Material Medica）是宏觀層面對不同類型中藥生態農業模式的細分，通常成熟的生態農業模式的結構和功能均已優化。根據生態學的組織層次，生態農業的模式常有區域與景觀布局模式、生態系統循環模式和生物多樣性利用模式等[5]。

中藥材生態種植模式（Pattern of Ecological Planting for A Chinese Material Medica）是指由適用于某種中藥材生態種植的一套完整、相對固定，可在同種或同類中藥材生產中復制的技術組成的技術體系。如 “天然林（人工林）——重樓林下種植模式”、“西紅花——水稻水旱輪作模式”、“半夏的一種多收生態種植模式”、 “黃芪——馬鈴薯——畜牧業生態種養模式”等[6-7]。

1.2 與生態農業相關的幾種現代農業的概念

與生態農業相類似的現代農業模式有有機農業（Organic Agriculture）、自然農法（Natural Farming）、生物農業（Biological Agriculture）、可持續農業（Sustainable Agriculture）、綠色農業（Green Agriculture）、無公害農業（Pollution-free Agriculture）等提法，這些農業模式之間是什么關系呢？不同學者對同一概念的描述并不相同，我們選擇比較公認的或相對普遍公認的描述如下：

有機農業一詞最早出現在Lord Northbound出版于1940年的著作 《Look to the Land》中。同年，英國植物病理學家S.A.Howard在 《農業盛典》中，倡導開展有機農業，并提出 “有機食品”的概念。Encyclopedia Britannica在1985提出有機農業是一種耕作方式，在生產中杜絕化肥和農藥的使用，是推崇有機肥料和病蟲害生物防治手段的作物栽培系統[1]。國標GB／T 19630.1定義有機農業為：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，采用一系列可持續的農業技術以維持穩定的農業生產體系的一種生產方式[8]。

自然農法是岡田茂吉（Mokichi Okada）于1935年提出，其基本理念是健康的土地，生產健康的食物，孕育健康的人。經過長期演變，后期自然農法的基本原則是不除草、不犁田、不用化學肥料和農藥[9-10]。

生物農業是歐洲的常用提法，1940年瑞典人Mueller提出生物農業的概念，它是指按照自然的生物學過程管理農業，適當投入能量和資源，維持系統最佳的生產力。生物農業強調通過促進自然過程和生物循環保持土地生產力，用生物學方法防治病蟲害，實現農業環境的生態平衡[11]。

1983年R·瑞達爾從生態學角度定義了可持續農業，可持續農業是指采取某種使用和維護自然資源基礎的方式，并實行技術變革和體制性變革，以確保當代人類及其后代對農產品的需求不斷得到滿足的農業[12]。

綠色農業是指滿足可持續發展的生物多樣性、生態恢復力和生產性農業系統等多重屬性，并需要在合理范圍內發展的新型農業模式[13-14]。這個概念是中國綠色食品協會2003年提出，其提出的背景是農業部在1989年將安全、優質、無污染的營養食品定名為 “綠色食品”[14]。

無公害農業是20世紀90年代我國農業和農產品加工領域提出的概念[15]，無公害農業的含義是隨著無公害農產品生產活動的開展而形成和逐漸明確與完善的，它指的是一種農事活動及其產品不對公眾的生命、健康、財產安全和生活環境的舒適性以及社會和生活造成危害的一種農業生產方式[16]。

1.3 中藥生態農業與有機農業等幾種現代農業的關系

實際上，上述各種現代農業概念的產生都有著共同的背景，就是針對化學農業忽視生物與環境的關系，過度追求產量，生產中過度使用化學投入品，導致土壤及環境污染，農業可持續生產受到挑戰[17]。但具體到每個概念的產生，則又有其獨特的背景和發展理念與演化過程，僅從文字描述很難理清這些概念間的區別和聯系。總體來看，生態農業、有機農業、自然農法、生物農業、可持續農業、綠色農業、無公害農業等幾種現代農業相輔相成，并非涇渭分明，它們從不同的理論出發，著眼于不同的角度，在實際操作中各自有所側重，但共同目標都是為了減少農業發展過程對環境造成污染，保證食物安全，實現農業的可持續發展。

現階段，有機農業、綠色農業、無公害農業3個概念，由于偏重于產品和認證，在普通消費者中具有更高的認知度；而生態農業、自然農法、生物農業、可持續農業則因為更多的包含生物學、生態學、可持續發展理念而在學術界具有更高的關注度。從學術的角度看，生態農業的提出更多的是基于植物生態學和經濟學并從整體和系統工程角度考慮農業產業發展，自然農法主要是基于樸素的天人合一的觀點，生物農業是基于作物的生物學特征的過程管理，可持續農業的理論基礎是可持續理論。從理念上看，生態農業與自然農法的理念更接近，但由于其有深厚的現代生態學理論、方法和技術做支持，生態農業比其他幾種現代農業模式更具有整體性和實操性。

2 從基本環境要求和農業投入品角度看生態農業定位

2.1 從基本環境要求角度看幾種現代農業的區別與聯系

從概念描述看，生態農業與其他相關現代農業確有著千絲萬縷的聯系。為了進一步看清生態農業的屬性特征，我們在系統比較目前社會上最廣泛提及的有機農業、綠色農業和無公害農業在生產環境和投入品方面要求的基礎上，進一步明確生態農業的定位。

表1 有機產品／綠色食品生產種植業產地環境空氣質量標準比較

由表1可知，在產地環境空氣質量要求方面，有機食品及中藥材GAP要求產地空氣符合國家《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）二級31個指標要求（14個基本指標）；綠色食品只要求7個空氣指標符合GB 3095—2012二級，數量遠少于有機產品要求，但將GB 3095—2012附錄性資料中的氟化物一項放入了標準正文中，將參考性資料變成了強制性監測項。無公害農產品生產標準中則未提到空氣質量相關要求。可見，有機產品對空氣質量的要求總體高于綠色食品，更高于無公害農產品。

由表2可知，有機產品和中藥材GAP生產都要求土壤污染物符合國家 《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018），即土壤污染物含量低于GB 15618—2018風險篩選值。無公害農產品各監測項目要求等同于GB 15618，但要求的基本監測項最少。

綠色食品對土壤要求相比GB 15618—2018有三處差異：1）少了六六六和滴滴涕兩項農殘類的選擇監測項，而這兩項作為目前中國土壤中最常見的農藥殘留，漏檢會增加土壤農殘污染風險，此外還少了苯并芘1項環境污染物；2）土壤重金屬監測項相比GB 15618—2018少了鎳和鋅兩項，其余與 GB 15618—2018項目相同，但大多數限量值要嚴于GB 15618—2018的風險篩選值。由于農用地土壤污染風險篩選值是指農用地土壤中污染物含量等于或者低于該值的，對農產品質量安全、農作物生長或土壤生態環境的風險低，一般情況下可以忽略[21]。加上多數重金屬來源于土壤背景，因此，綠色食品設置更嚴格的重金屬土壤污染物限量意義不明確；3）綠色食品標準增加了土壤肥力指標，并根據有機物、全氮、有效磷、速效鉀、陽離子交換量幾個指標把土壤肥力分為三級，但三個等級土壤肥力上不封頂，下不保底，因此對土壤選擇沒有限制作用。可見，綠色食品對土壤風險管控沒有有機產品和中藥材GAP生產嚴格，稍高于無公害農產品。

表2 有機產品／綠色食品／無公害農產品種植業產地土壤環境標準比較mg·kg－1

表3 有機產品／綠色食品／無公害農產品種植業產地灌溉水質標準比較

有機產品、中藥材GAP要求灌溉水符合國家《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）全套27個監測項（16個基本項，11個選擇項）要求；綠色食品和無公害農產品標準灌溉用水要求項目均少于GB 5084—2005，前者只有10個監測項（均為基本項），后者有12個監測項（6個基本項，6個選擇項）。其中綠色食品標準中鎘和鉛要求更嚴，糞大腸菌群數、化學需氧量、石油類三項與GB 5084—2005中最嚴格標準（生食瓜果蔬菜標準）相當，剩余項目要求與GB 5084—2005完全相同。無公害農產品灌溉用水標準除項目少于GB 5084—2005外與其要求完全一致。

總體來看，有機產品及中藥材GAP生產對產地空氣要求與國家標準二級相同，土壤和灌溉水也是要求符合相應國家標準。綠色食品標準雖然對土壤重金屬的要求比有機產品和無公害農產品嚴格，但其對產地空氣監測項由國標31項減少到7項，灌溉水由國標27項減到10項，對土壤農藥殘留的監管相對寬松，因此其對產地環境的要求總體比有機產品低。無公害農產品土壤要求相比國標同樣缺少了農殘等監測項，灌溉水監測項由國家標準的27項減少到12項，且未提到產地空氣質量相關要求，因此總體要求低于有機產品和綠色食品。

2.2 從肥料、農藥等投入品要求角度看幾種現代農業的區別與聯系

生態農業、有機農業等概念均表明幾種現代農業模式都要求農業生產對環境產生良好影響，可持續，至少是無害。農業生產過程中化肥、農藥等投入品的使用，直接對土壤環境及微生物、空氣、地下水和其他生物帶來強烈和持久的影響[2]。因此，通過對投入品的要求比較，更能清晰地區分幾種農業模式。

由表4可見，有機產品生產中要求不使用化學合成的化肥、農藥、生長調節劑、飼料添加劑等物質及轉基因產品，可有條件使用植物和動物來源、礦物來源、微生物來源及一些無機化合物和誘捕器等物理方式。綠色食品生產不允許使用添加有稀土元素、使用轉基因產品為原料生產和存在其他不安全因素的肥料，且AA級綠色食品生產中不可使用化學合成肥料。AA級綠色食品生產中允許使用的植保產品名單除部分生物化學產物來源外，基本與有機農業一致；A級綠色食品允許有條件使用其他推薦名單內的130種化學合成農藥。無公害食品要求肥料合格，農藥除農業部統一禁用、限用的農藥清單外，沒有其他限制。

綜上可見，不論從產地環境還是農業投入品管理來看，有機農業的要求都高于綠色農業，更高于無公害農業。三者之間，無公害農業對產地環境和農業投入品的要求都較低，未達到中藥材GAP生產的要求。尤其是對化肥和農業管理，僅限國家規定的禁用品不能用。可見，無公害農業遵循的是一個合格產品的最低標準，而非優質產品標準。

2.3 中藥生態農業對產地環境和投入品的要求和定位

2.3.1 生態農業對產地環境和投入品的要求

由于目前尚沒有針對生態農業產品的認證，因此，作者無法查到生態農業對產地環境及農藥、化肥等投入品的相關要求或標準。正因為不涉及到認證管理，生態農業對產地空氣、土壤、灌溉水并無明確要求。但為了保證生態農業產品的質量，以及生態系統的可持續功能，生態農業環境要求至少應高于無公害農產品對環境的要求。

根據生態農業的概念可知，生態農業的核心是遵循生態學的原理，如生態位原理、食物鏈原理、整體效益原理、互惠共生原理、生物與環境的適應與協同進化原理、生態系統結構穩定原理等[1]，因此，生態農業本身應是禁止使用化肥、農藥、植物生長調節劑等各類化學合成的投入品，也禁止采用基因產品及其產物。甚至，生態農業生產中常常通過選擇種植環境或設置隔離帶，防止傳統農業所用農藥殘留物等產品對環境造成不良影響[26]。

表4 有機產品／綠色食品／無公害農產品生產投入品使用要求比較

2.3.2 中藥生態農業對產地環境和投入品的要求

由于國家藥品監管總局對中藥材生產具有GAP生產的要求，因此，中藥生態農業產地空氣和土壤應符合中藥材GAP要求的國家二級標準（原土壤國家標準二級標準由GB 15618—2018風險篩選值替代）[18，21]，灌溉水應符合國家農田灌溉水質標準[22]，即中藥生態農業對環境的要求與有機產品相同。

中藥生態農業追求 “天地人藥合一”，其中對投入品的管控是關鍵，應禁止使用化肥、化學農藥和植物生長調節劑等各類化學合成的投入品，也禁止采用基因產品及其產物，這一點也與有機農業一樣。

2.3.3 中藥生態農業及產品的特征

可見，從產地環境要求及對生產過程中投入品的管理來看，中藥生態農業和有機農業的要求完全一致。而且，在具體操作層面，生態農業和有機農業都強調使用有機肥和鼓勵利用作物輪作、秸稈還田、種植綠肥作物等種植管理方式來保持土壤質量和控制病蟲草害[27]。這提示我們，在真正合乎規范的操作中，中藥生態農業產品在安全上達到有機產品要求。

如此就產生了一個問題，中藥生態農業和普通有機農業的區別是什么呢？（1）作者2015年[2]發文指出，生態農業與有機農業，相輔相成，不可分割，二者的差別很大程度取決于研究問題、觀察問題和解決問題的角度。有機農業更多地著眼于有機產品認證[5，28]，而生態農業的提法會更有利于提醒生產者在農業生產過程中采用更科學的可持續的種植模式[29]，即各類中藥材生態種植模式及相關生態種植技術的使用是中藥生態農業的中藥特點；（2）雖然有機農業通常會伴隨著產品品質的改善，但多數情況下，普通的有機農業主要關注產品的安全和產量；而中藥生態農業對中藥材不僅有安全要求，更有質量要求，最后才是對產量的要求。即有機農業對產品品質改善的關注度遠遠不夠，導致人們提到有機產品通常想到的常常僅僅是安全；（3）中藥生態農業鼓勵模擬原始生境的 “擬境栽培”，充分理解各類中藥生態農業模式的特色及優勢，如區域與景觀布局模式、生態系統循環模式和生物多樣性利用模式等，是推行中藥 “擬境栽培”的關鍵。由于中藥道地藥材形成具有逆境效應[30]，即 “順境出產量，逆境出品質”，換言之，適度環境脅迫會刺激道地藥材次生代謝產物的積累，促成道地藥材的形成。如高溫高濕、小劑量缺鉀脅迫、小劑量重金屬脅迫等都會刺激蒼術揮發油成分的積累，并使得蒼術揮發油組分的配比更接近其道地產區揮發油成分配比[31]。因此，中藥生態農業在農業生產管理中有其獨特性。首先，中藥生態農業大力推廣模擬原始生境的 “擬境栽培”。其次，雖然中藥生態農業和有機農業都喜歡健康的土壤，都鼓勵采用有機肥來維持土壤健康，但中藥生態農業并不鼓勵過分追求土壤肥力，健康的土壤環境會有利于中藥材的生長發育，但對很多中藥材而言，相對貧瘠的土壤更有利于其品質的形成，不少藥用植物的原始生境都是土壤貧瘠的山坡或荒漠[2]。因此，中藥生態農業的管理要充分考慮產量和品質的平衡，而不是單純像有機農業那樣一味地鼓勵肥沃的有機質土壤。

3 中藥生態農業與中藥材GAP

中藥生態農業與中藥材GAP既有區別，又有聯系，二者并不矛盾[1]。換言之，中藥材生態種植的全過程中每一個優化過的中藥材生態種植模式或技術都可以相對固化，并以標準操作規程（SOP）的形式應用到中藥材GAP規范化管理中。

需要說明的是，本文在對幾種現代農業對產地環境和投入品要求的比較中發現，中藥材GAP對產地環境空氣、土壤及灌溉水的要求均達到了有機產品或中藥生態農業的要求，但對生產中農藥、化肥的管理要求僅達到了無公害農業的要求。即中藥材GAP對環境空氣、土壤及灌溉水的要求與中藥生態農業一致，但對過程中投入品的管理卻比生態農業要求寬松很多。

由此產生如下思考：中藥材GAP作為一個國家推薦的合格產品的推薦標準，其對環境空氣、土壤及灌溉水的要求與有機農業一致，高于綠色食品和無公害農產品，設置這個要求的初衷是什么？如果這些環境污染物標準是合理的，那么在一個符合有機農業產地的環境生產中藥材，卻僅僅要求按照無公害的標準管理化肥農藥等投入品，這是否正是中藥GAP生產基地土壤微生態惡化，連作障礙產生的重要原因？作者之前發文指出，制約中藥材GAP生產的關鍵問題一個是經濟學問題（比較效益偏低），另一個是生態學問題（土壤微生態惡化，連作障礙嚴重）[1，32]。比較效益偏低是否是因為有些環節管的過細過嚴？而土壤微生態惡化等生態學問題是否又是因為另外一些環節，比如農藥、化肥的投入管的過松？隨著中藥生態農業和中藥材GAP研究和實踐的不斷深入，以上問題需要得到更深入的探討和研究。

作為有特定藥用價值的特殊農產品，中藥材質量安全監管的基本要求應基于 《中華人民共和國農產品質量安全法》。作者認為，無論是中藥材GAP認證還是備案管理，都會極大地提升中藥材規范化生產水平。當前，綜合考慮我國中藥農業發展水平及中藥材基地實際管理水平和生產成本，中藥材GAP生產應鼓勵采用中藥生態農業中模擬原始生境的 “擬境栽培”方式，并充分研究和借鑒國際通行的危害分析與關鍵點控制（HACCP）質量管理思路和技術體系[33]，利用HACCP的思想分析中藥材GAP生產過程，提出有限的幾個中藥材GAP生產的質量安全關鍵控制環節，如產地布局、種子種苗、化肥農藥等投入品使用、采收時間及年限等，將其固化并形成中藥材GAP生產內部管理的關鍵操作流程。這不但會更適合在文化程度相對較低的農業生產從業者中推行，且可以大大降低中藥材GAP生產成本，并更有可能真正實現中藥農業的 “有序、有效、安全”生產[34]，從而產生更好的綜合效果。

4 小結

為了更好地比較生態農業與幾種常見的現代農業及中藥材GAP的區別和聯系，我們將前文的分析匯總如下：

綜上可見，中藥生態農業不僅與傳統農業有很大的區別，也有別于其他現代農業模式。結合前文的分析，作者認為中藥材生態農業具有以下特點：（1）中藥生態農業的理念與自然農法接近，即堅持“天地人藥合一”；（2）基于 “逆境效應”理論的“擬境栽培”是中藥生態農業的重要策略；（3）中藥生態農業對產地環境的要求及投入品的要求與有機農業相同，其產品安全要求達到有機產品標準；（4）中藥生態農業強調農業綜合措施管理，其與中藥材GAP既有區別，又有聯系，中藥材生態種植的全過程可實現GAP管理。總體而言，相比于其他農業模式，中藥生態農業不但具有先進的理念，更具有獨特的理論和切實可行的操作方式，其在中藥材品質提升和安全保障，以及中藥產地可持續利用方面具有明顯的優勢，代表了未來中藥農業的發展方向。

表5 幾種現代農業環境要求及投入品要求綜合比較