農業生態環境存在問題、成因及對策

張新仕， 王桂榮， 李 敏， 王曉夕， 安軍鋒， 李海山

(1.河北省農林科學院 農業信息與經濟研究所， 河北 石家莊 050051； 2.河北省農業信息中心， 河北 石家莊 050051； 3.河北省農林科學院， 河北 石家莊 050000)

農業生態環境指農業生物(作物、果樹、蔬菜、栽培牧草和樹木、家畜、家禽、養殖魚類、食用菌等)間及它們與環境的相互關系，是影響農業生物生存和發展的各種天然的、或經過人工改造的自然因素的總體，包括農業用地、用水、大氣、生物等，是人類賴以生存的自然環境中的一個重要組成部分。農業生產者依靠自然界獲取滿足自身物質能量需要的食物，隨著我國人口數量的不斷增加，全社會對農產品需求量大幅度提升，因此農業生產者為追求更高的農產品產量，不得不增加農業投入，同時對生態環境的攝取量不斷增加，過量的農業投入，超出生態環境承載范圍，導致農業生態環境不樂觀。

圍繞農業生態問題及其影響因素進行了一系列研究：趙明鳳等[1-2]認為，農業生態環境存在農業用料不合理、社會成本增加等現狀，在充分分析當前農業環境狀況的基礎上對農業環境進行監測、保護、治理，才能保障農業環境的可持續利用；王彬彬等[3]認為，應進一步健全農業生態環境補償制度，構建多方主體參與的農業生態環境補償機制與政策體系；徐珊等[4]認為，農地流轉對農業生態環境的影響正向效應顯著，而且農地流轉制度在得到完善并規范流轉之時，農業生態環境越能得以保護；鄧淇中等[5-6]以湖南和陜西為例分析了農業生態環境系統和農業經濟系統的改善；吳國榮[7]指出，重視大秸稈利用技術的開發，發揮農業生態環境保護的作用；周雷[8]認為，對于化肥的使用上要有合理的使用對策，避免過度使用化肥，造成農業生態環境的不良影響；徐珊等[4]以不同政策背景階段的農地流轉制度為研究背景，認為農地流轉對農業生態環境的影響正向效應顯著，農地流轉制度在得到完善并規范流轉時，農業生態環境越能得以保護。鄧淇中等[5]對湖南省各城市農業生態環境水平進行了研究；陳小勇等[6]對陜西農業生態環境系統和農業經濟系統的功效值進行了研究。

生態環境問題是世界各國關注的焦點問題，我國圍繞農業生態環境先后出臺了《農業環境突出問題治理的總體規劃》和《全國農業可持續發展規劃》等規劃意見，農業生態環境建設問題一直是農業經濟研究的關鍵內容之一，隨著我國人口數量增加，農產品需求大幅提升，過量的農業投入帶來了極大的農業生態環境破壞。筆者等以2000-2016年的農村統計年鑒、成本資料匯編等數據為基礎，對我國種植業影響生態環境的情況進行分析，以找出問題產生的根源，并提出相應的對策與建議，以期為我國農業生態環境改善提供一定的參考。

1 農業生態環境現狀及存在問題

1.1 糧食生產生態環境

1.1.1 生產現狀 從圖1看出，我國糧食播種面積經歷了2000-2003年的下跌后，從2003-2016年面積持續增加，到2016年糧食播種面積達1.13億hm2，糧食播種面積常年較穩定；糧食單產水平逐年提高，由2000年的284.08 kg/667m2增加至2016年的363.46 kg/667m2，年均增長1.55%，糧食單產增加動能減弱；糧食總產量由2003年的4.31億t增加至2016年的6.16億t，年均增長2.79%，12 a連增，近年來糧食總產量增長潛力趨緩。

圖1 2000-2016年我國糧食的單產和總產量

Fig.1 Yield per unit area and total output of grain in China from 2000 to 2016

1.1.2 存在問題 糧食增產的背后隱藏著巨大的危機，化肥大量投入、水資源超負荷透支、農藥殘留超標、農膜質量參差不齊、秸稈利用率不高及白色污染的加劇等對我國耕地和糧食質量安全均產生不利影響。

1) 化肥折純投入量居高不下，對糧食單產增加作用不明顯。農業生產資料的投入是農民糧食保產增收的良藥。從圖2可知，我國單位面積化肥施用量(折純量)呈增加趨勢，由2000年的20.3 kg/667m2增加至2016年的24.93 kg/667m2，年均增長1.29%。隨著化肥折純投入量的增加，我國糧食單產水平并沒有顯著提高，2004年的化肥生產糧食量為16.09 kg/kg，從2014年開始，隨著化肥投入量的增加，單位化肥生產糧食的能力呈下降趨勢，到2016年的化肥生產糧食量為14.57 kg/kg，比2013年下降0.71 kg。

圖2 2000-2016年我國的化肥折純量與化肥生產糧食量

Fig.2 China's chemical fertilizer yield and grain yield from 2000 to 2016

按2016年單位面積糧食生產的化肥施用量計，我國糧食化肥施用總量高達4 226.92萬t，過量使用化肥對糧食產量不增反減。所以，靠增加化肥投入獲取糧食增長作用不明顯，相反，會對土壤、水以及糧食質量安全產生污染。

2) 糧食生產農藥使用量快速增長，減藥壓力巨大。近年來，每年我國農藥的投入量在91.17萬～96.72萬t，投入量較大，其中2013年最高，隨后有所降低，但降低幅度不大。糧食農藥單位面積投入金額呈快速增長趨勢(圖4)，由2000年的8.12元/667m2增加至2016年的29.48元/667m2，年均增長8.39%，單位投入量居高不下。農藥的使用在減少病蟲草害的同時，用量過多或濫用會給糧食質量和土壤帶來危害。調研顯示，農戶對病蟲害了解程度不高，憑經驗打藥，用藥量過大或錯用農藥現象時有發生。目前農藥使用主要以殺蟲劑和除草劑為主，2016年殺蟲劑和除草劑占農藥使用量的43.71%和33.32%。

3) 農膜使用量2009年開始呈增加態勢，白色污染呈擴大趨勢。從圖5看出，我國糧食生產單位面積農膜使用量呈先降后升趨勢，從2000年的0.2 kg/667m2降至2009年的0.16 kg/667m2，隨后農膜使用量逐漸增加，到2016年增加至0.23 kg/667m2。2014年我國農膜使用量高達258.032萬t，主要分布在西北和長城以北降水較少的旱作地區，小麥、玉米和雜糧等不同作物都有使用，農膜的使用使我國作物產量大幅提升，經濟效益也較顯著。伴隨糧食產量的提高，白色污染也逐年增加，地膜質量參差不齊，有的廠商農膜越做越薄，回收利用難度大，目前殘膜回收率僅為30%左右，土壤中地膜殘留越加嚴重，不便于農機作業；秸稈飼料混雜殘膜不利于秸稈喂養牲畜。

注：數據來源于2000-2016年農產品成本收益年鑒。

4) 秸稈的不合理使用。三大主要糧食作物(水稻、小麥和玉米)的籽粒與秸稈重量比分別為1∶0.9、1∶1.1和1∶1.2，按此計算該三大主要糧食作物每年的秸稈產量分別為1.8億t、1.4億t和2.6億t，合計5.91億t。目前我國糧食作物秸稈利用方式主要以粉碎還田為主，綜合利用率較差；加上農戶對秸稈利用價值認識不足以及對法律意識淡薄，秸稈焚燒現象仍然存在。

1.2 蔬菜產業生態環境

1.2.1 生產現狀 近年來，許多地區將蔬菜產業作為支柱產業進行培育和發展，加上蔬菜經濟效益優于糧食作物，蔬菜面積持續擴大，從圖6看出，由2007年的0.17億hm2增加至2016年的0.22億hm2，年均增長2.86%；蔬菜產量呈增加趨勢，由2007年的5.65億t增加至2016年的7.98億t，年均增長3.92%，增長速度高于面積的擴大，蔬菜單產水平有一定的提升空間。果園面積2000-2013年呈增加趨勢，2014-2015年有所下降，2016年恢復增長，面積為0.13億hm2；水果產量由2000年的1.17億t增加至2016年的2.84億t，年均增長達5.69%。

1.2.2 存在問題

1) 化肥投入量較高，減量難度較大。從圖7看出，2011-2016年設施黃瓜施肥量高于露地黃瓜，且差距在不斷拉大，差額由2011年的9.62 kg/667m2擴大至2016年的61.5 kg/667m2；露地西紅柿和設施西紅柿施肥量相當，設施西紅柿施肥量總體高于露地西紅柿。

圖7 2011-2016年我國黃瓜和西紅柿生產的化肥施用量

從圖8看出，蔬菜種植戶為追求高產，化肥施用量總體呈升高趨勢，2004-2014年我國蔬菜尿素、復合肥和鉀肥的施肥量(折純量)分別為11～16 kg/667m2(N)、19～24 kg/667m2、0.8～4 kg/667m2(K2O)，蔬菜生產施用復合肥的量是糧食作物施用量的2倍，高水高肥現象在蔬菜種植中較普遍。

2) 設施蔬菜農膜使用量占比較高，回收利用難度大。隨著蔬菜農膜技術的推廣，多數農戶選擇使用農膜來促使蔬菜提前播種、上市，獲取優異經濟效益。從圖9看出，設施蔬菜農膜的使用量遠遠高于露地蔬菜，其中，黃瓜生產上設施較露地高3～8倍、西紅柿生產設施較露地高2～6倍，農膜過量使用不僅造成土壤板結，而且導致蔬菜減產及品質下降。

3) 蔬菜易腐爛，損失率高。蔬菜廢棄物主要包括蔬菜生產收貨時產生的垃圾和運輸過程中的損耗量。其中，蔬菜垃圾指蔬菜的根須、皮屑、瓤籽及少量泥土等；蔬菜損耗量指因冷鮮鏈設備的不完善，蔬菜加工、運輸及銷售過程中的損失比例。參照文獻[9]：蔬菜垃圾為13%，流通損失率為25%。從圖10可知，我國蔬菜廢棄物每年呈增加趨勢，由2000年的2.33億t增加至2016年的4.39億t，年均增長4.04%。蔬菜廢棄物處理方式：一是收獲時將其扔掉，爛在地里；二是扔棄于批發市場、超市等銷售地，每種方式都會產生廢棄物污染。

1.3 林果業、中藥材和食用菌產業生態環境

1.3.1 林果業化肥投入量高于糧食，化肥過量現象嚴重 林果業也面臨化肥投入量過大的問題，從2004-2014年蘋果種植施肥量(圖11)看出：復合肥施用量在20～50 kg/667m2，比糧食作物高3～4倍，比蔬菜高1倍。其中，尿素(N)的施用量基本與蔬菜持平，但高于糧食作物。

1.3.2 中藥材種植面積增加，秸稈利用率較低 從圖12看出，2010-2015年中藥材的種植面積和產量均呈增加趨勢，種植面積由2010年的242萬hm2增加至2016年的336.4萬hm2，年均增長6.81%。種植面積越大，秸稈產生量也隨著增加，中藥材秸桿現階段主要用途有：動物飼料添加物、開發成保健茶、有香味的秸桿作提取香精的原料(如菊花秸桿)、秸桿還田或經發酵后作為有機肥還田。

但是目前對中藥材秸稈利用的研究很少，利用率較差，農戶對秸稈價值的認識不到位，同時中藥材秸稈與小麥玉米秸稈有所區別，針對性的粉碎機較缺乏,導致將秸稈留作柴草或就地焚燒造成浪費和環境污染。

1.3.3 食用菌廢料浪費嚴重 2008年，菌渣被列為危險廢物，處理不當，菌渣會產生大量有害物質。我國食用菌產業發展迅速，2016年食用菌產量達3 596.66萬t，主要以香菇、平菇、雙孢蘑菇、金針菇和黑木耳為主，發展食用菌需要大量菌棒。食用菌生物學利用率以40%計，每年約產生5 394.99萬t的菌渣，調研顯示，菌渣利用率不高，很多地區將菌渣倒入河中或當垃圾處理，菌渣產生大量的病菌污染河流和土地，造成二次污染。

1.4 農產品加工業生態環境

我國農產品加工損耗總量嚴重。在農業產業鏈的研發中，農產品加工產業鏈的研發與科研經費相對較少，使農產品加工產業鏈相對落后，農產品加工設備不完善，進而導致農產品在加工環節損耗嚴重，尤其是初加工環節。據統計，玉米、水果和蔬菜在初加工環節的損耗率分別為8%～12%、10%～15%和15%～20%，馬鈴薯較高，達15%～25%。農產品的損耗不僅造成資源浪費，其廢棄物的增長也會污染環境。

2 農業生態環境問題形成的原因

2.1 以數量增長方式為主，農業資源問題突出

我國擁有豐富的土地資源，耕地面積占比較大，但同時人口數量巨大，人均耕地面積數量較低。受農業生產規模大及農業生產者傳統思想的影響，農業生產者過多追求農產品數量，忽略農作物需肥量、需藥量和需水量，忽略農產品質量及市場對農產品的需求量，導致農產品質量下降，造成市場上農產品結構失調。

農業資源是農業發展的根本，農業資源利用合理與否將直接影響農業發展。農業資源與農業發展間不協調將直接影響農業生態環境問題。受農業生產周期長的影響，農業資源的投入具有持續性和固定性，農業生產收益具有一定的延時性和風險性，農業生產收益得力于收獲前期成本投入的推動，農業資源是農業投入成本的表現形式，農業生產投入與產出并不同步，僅有一部分農業資源的投入表現為農產品數量和收益的增加，其余資源的投入并沒有起到應有的作用，造成了資源的浪費。

2.2 農業經濟基礎薄弱，農業科技創新能力低，廢棄物處理成本高

我國農業發展的經濟基礎不高，農業相關機制建立待完善、基礎設施落后且設施使用成本高，傳統農機從事農業生產的情況較多，雖在一定程度上能夠降低農業生產成本，但舊農機年久失修導致跑、冒、漏、滴現象嚴重，不僅影響農作物產量，還會造成生態環境的污染。

農業科技創新能力不足，不僅使農業投入與產出不協調，種植結構單一，舊品種、舊技術、舊模式不能順應農業發展的需要，在帶來農業生產水平下降的同時導致生態環境問題突出。農戶受收入水平低及農作物秸稈不規范處理、畜牧業糞便及廢棄物處理成本高等因素的影響，在從事農業生產過程中往往不重視農業廢棄物的處理，不具有保護環境的意識，致使農業生產帶來的各種廢棄物處理不完全，從而導致農業生態環境受影響。

2.3 食品安全意識薄弱，農產品市場準入門檻較低

小農戶從事農業生產活動主要目的在于保障固定的農業收入來源，且受傳統農業生產、生活方式的影響，對于農業食品安全的認識不足，缺乏相關了解渠道。導致農戶在從事農業生產過程中忽略農作物產品質量對物資投入品質及數量的要求，致使農業生產資料造成不必要浪費的同時，還在一定程度上造成了對農業生態環境的污染。

食品安全問題層出不窮。由于我國農產品市場入市門檻低，再加上農產品市場準入管理辦法在各地均未同時啟動，導致市場上出現許多無產地、無合格證明的農產品，影響市場秩序與安全。對食品安全的重視不足表現在相關部門重視不足、執行不嚴謹及監管力度不足等，根本原因仍然為食品安全意識的缺乏。

3 對策及建議

3.1 制定最嚴格的農業生態環境保護政策

從實際出發，有針對性的制定符合實際情況的農業生態環境保護政策，短期計劃和長期計劃相結合，從實施目標、實施計劃和人員安排等方面進行部署，同時建立健全糧食、林果及蔬菜化肥農藥實施標準體系，建立農業廢棄物處理站，統一進行收集和處理，使廢棄物污染降到最低。

3.2 做好產學研結合發展，提高農業生產效率，減少化肥農藥使用

不同農作物所要求的生長環境及資源需求量均不同，根據不同農作物生長特點，適量投入農業資源，提高農業資源利用率，避免資源問題，減少生態環境破壞，提高農產品質量。科研單位和推廣部門做好技術試驗和集成示范，針對各區域地下水超采、水資源污染、化肥農藥污染建立相應研究課題，結合各區域特點和污染程度，研發適合當地的技術模式和措施，提高農業生產效率。

3.3 加強對經營主體的培訓和指導

依靠科技，實現種植投入品的合理搭配。通過電視、網絡、手機、現場培訓和指導、觀摩會等多種途徑和形式加強對農戶技術的培訓，讓經營主體認識到技術的先進性，再減少投入品的前提下，保證產量不降低，品質有所上升，實現產品的優質優價。