林重陽,黃志夫,熊欣沁
(1.福州瀚城食品有限公司,福建 福州 350000;2.福建省南平市農業科學研究所;3.福建省南平市農業科學研究所,福建 南平 354200)
隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增和人類不合理的生產生活方式的影響,全球氣候和環境狀況正面臨越來越嚴重的問題,二氧化碳等溫室氣體的排放量逐漸增大,全球災難性天氣頻發等,已經嚴重危害到了人類的生存環境和生命財產安全。因此,世界各國不約而同地開始呼喚“低碳經濟”的發展模式和統計方式。低碳農業的發展模式,便是在全球低碳經濟發展的背景下,逐漸被應用于各類農事生產活動過程中。在全球氣候變化已引起世界各國高度關注的今天,發展低碳經濟,采用可持續的低碳農業技術措施發展低碳農業,是解決氣候變化與經濟發展矛盾的有效途徑[1]。
低碳農業是在低碳經濟發展的背景下出現的以“低能耗、低物耗、低排放和低污染”為特征,以提高碳匯能力和降低碳源能力為突破口,統籌經濟、社會和生態協調發展,在整個生命周期內進行低碳設計的資源節約型和環境友好型農業形態[2]。
發展低碳茶業是實現低碳農業的重要組成部分。陳宗懋院士指出,低碳茶業發展模式將是我國茶業未來發展的趨勢之一。尤志明[3]總結了翁伯琦等人關于低碳農業的觀點,提出低碳茶業是一種在茶葉生產、經營過程中以最少的物質投入換取最大的產出收益,同時實現能源低消耗、環境低污染、溫室氣體低排放的產業發展形式,其特征是在茶葉生產實現高產、優質、安全、高效的同時達到增匯減排與資源有效利用。
當今,茶葉已成為世界三大無酒精飲料中消費量最大并深受消費者喜愛與歡迎的一種保健性飲料。茶葉品質的高低,除與品種、加工技術有關外,更與茶園生態環境密切相關。為此,各產茶國都把改善茶園生態環境,提高茶葉品質作為一項研究性課題和根本性農業措施[4]。
低碳生態茶園建設是根據生態學的原理,以茶樹為主要作物,因地制宜地開發、利用和管理自然資源,降低碳排放量,使茶樹在生長過程中與茶園中的各種生物和諧共存,促進物質與能量良性循環,維持茶園生態平衡和生物多樣性,使茶葉生產得到持續發展的茶園建設模式。建立生態茶園必須嚴格選址和采用良種,采用科學的栽培和病蟲害防治技術,從而生產出高產優質的茶葉,來滿足人們日益增長的需求[5]。
茶園的低碳生態建設是綠色生態茶業建設與發展的基礎和前提。但目前我國茶園低碳生態建設仍處于起步、試驗階段,在行業內尚未引起足夠的重視。隨著現階段國內外茶葉市場對茶產品的食用安全和衛生問題的高度關注,以及茶園生態失衡導致茶樹病蟲害難以根本上得到有效控制的現象,無時無刻不在提醒我們應全面重視和開展茶園生態建設,保證我國茶業的可持續發展[6]。
我國茶業在經歷了原始茶業、傳統茶業之后,現階段正由集約化茶業向生態茶業轉型[7]。自1986年茶葉專家張順高先生首次在國內提出“生態茶業”概念以來,生態茶園在我國已初具規模,并產生了明顯的經濟效益、社會效益和生態效益[8]。建設生態茶園,成為了發展現代茶業的重要基礎性工作[9]。在這樣的背景下,福建、浙江、云南等茶葉主產省份都逐漸因地制宜地大力發展生態茶園建設,以提高茶業經濟、社會和生態效益。
黨的十八大報告提出,應按照人口、資源、環境相均衡,經濟、社會、生態效益相統一的原則發展經濟。建設低碳生態茶園,是綠色茶業經濟發展的基礎,是茶業經濟可持續發展的前提。我們有理由相信,低碳生態茶園建設模式將成為未來茶園建設模式的主流。
福建省近年來堅持把“生態省建設”作為生態文明建設的重要載體,作為科學發展觀在福建的具體實踐。作為中國的產茶大省,茶業是福建最重要的民生產業之一,其興衰與否直接關聯全省農業增效、農村穩定和農民增收[10]。通過出臺國內第一部關于茶業發展的地方性法規——《福建省促進茶產業發展條例》,福建省重點規劃和引導生態茶園的建設,促進茶葉生產朝著可持續的方向發展。
閩北地區是“海西”建設的綠色腹地,是福建的后花園,擁有良好的生態環境條件,具備發展低碳生態茶園的先天優勢。然而,在茶葉經濟快速發展的背景下,有些地方不顧自然規律,片面追求茶園面積的增長和茶葉產量的增加,毀林種茶、過度開墾,大量使用化肥和農藥等,對茶園的生態系統造成了極大的破壞。
因此,要解決茶園大面積開墾、疏于管理帶來的水土流失,環境惡化,病蟲猖獗等一系列問題,必須重視對茶園生態環境的保護,利用生態學和經濟學原理,使得茶區資源被充分利用的同時,茶園環境也能得到良好的保護。
可喜的是,近幾年來,各級政府逐漸意識到盲目開墾新建茶園問題的嚴重性,從政策和法規層面,開始引導和規范茶園的生態建設,對違規開墾茶園和破壞茶園生態環境的行為給予嚴厲的處罰,起到了良好的效果。
發揮閩北生態優勢,建設閩北低碳生態茶園,發展閩北綠色生態茶業,對推動南平市綠色經濟發展和“海西”綠色腹地建設,具有良好的借鑒意義和推廣價值。因此,根據閩北地區的實際情況,針對閩北低碳生態茶園建設的具體內容,探索閩北低碳生態茶園構建的技術模式,建設具有閩北地方特色的低碳生態茶園具有十分重要的意義和廣闊的前景。
農業是人類社會生產的基礎產業,農業的發展經歷了原始農業、傳統農業、工業化農業和現代農業四個階段。在工業化農業的生產過程中,很多時候只注重農業經濟的增長,而很少關注農業的社會、生態效益。農業具備碳源、碳匯的雙重屬性,如果能充分發揮農業的碳匯功能,盡可能降低農業生產過程中的碳排放量,低碳農業就是低碳經濟的最佳落腳點之一。
工業化農業是典型的“高能耗、高物耗、高排放和高污染”四位一體的高碳農業模式。在高碳農業理念的指導下,人們往往只關注農業的經濟功能,而忽視了農業的社會、生態功能。隨著當前人們對氣候變化和環境污染問題的深入研究,越來越多的國家和地區要求在農業經濟發展過程中,注重對資源的節約和環境的保護。
低碳農業,就是通過技術創新、制度創新等手段,盡可能地減少資源的消耗,降低碳的排放量,實現農業發展和生態環境保護互利雙贏的一種現代農業發展模式。在建設生態文明過程中,低碳農業模式不僅要關注農業經濟的發展,更重要的是關注生態和社會效益的提高,這也是現代農業模式的基本特征之一。
生態茶園是指以茶樹為主要物種,以生態學和經濟學的原理為指導,根據環境、經濟協調發展原則,按照生態系統內物種共生、物質循環、能量多層次利用的生態學原理,因地制宜地利用現代科學技術,運用系統工程方法,建立起來的能夠維持茶園生態平衡,促進茶園物質和能量良性循環的茶園模式[11]。
茶樹具有喜陽耐陰、喜酸怕堿、喜濕怕澇等生物學特性,對外界環境條件的要求較高。因此,建立新茶園時,應盡量選擇自然條件良好,植被豐富,氣候適宜,水肥資源豐富的低山或丘陵地區。在茶園開發過程中,注重維護茶園生態平衡和生態多樣性,是建立生態茶園至關重要的一環。
生態茶園,最早是從農業生態學中普遍應用的“生態農場”的概念延伸而來的[12]。建立茶園生態系統,不斷加強能源轉化的效率,加速系統內物質和能量的循環,維護茶園生態平衡,是生態茶園建設的重要理論依據。
低碳生態茶園是指在茶園生產過程中按照生態學的原理,以茶樹為主要物種,遵循低碳農業的原則,因地制宜地利用現代科學技術,運用系統工程方法,通過建立人工復合生態茶園模式,促進茶園間物質和能量的良性循環,維持茶園生態平衡,減少資源的消耗和的溫室氣體的排放,降低對環境的污染,實現茶產業平穩、健康、可持續發展和社會、經濟、生態效益和諧統一的茶園類型。
低碳生態茶園建設的作用是多方面的,具體表現在如下五個方面:
一、保持茶園水土、避免水土流失,提高土壤肥力,減少資源消耗,促進茶園間物質、能量循環,改善茶園生態環境。
二、營造良好的茶園微域氣候,為茶樹生長提供有利的外界條件,促進茶葉中含氮物質的合成,改善茶葉品質。
三、保護茶園的生物多樣性和生態系統平衡,降低茶樹病蟲害發生機率,減少乃至杜絕使用化學農藥。
四、降低茶園生產、管理成本,提高資源利用效率,有效減少自然風險和市場風險,創造更多的經濟效益。
五、在實現茶葉經濟效益的同時,兼顧社會生態效益,多系統聯結,保證各要素持續、協調發展。
低碳生態茶園建設的意義,主要表現在如下四個方面:
首先,能夠滿足茶樹自然生態習性的內在要求,為高產優質打下基礎。建立以茶為主的人工復合生態茶園,可以顯著改善茶園小氣候,為茶葉的生長發育提供最佳條件。
其次,能夠有效改良土壤中的營養結構和營養循環,提高地力,減少化肥對環境的污染。工業化進程對農業發展特別是農作物產量提高發揮了巨大作用,但也帶來了不利影響,突出表現在化肥和農藥的大量使用上。只有從茶園源頭管控住化肥和農藥的過量使用,才能防止環境污染情況的進一步惡化。
再次,能夠有效減少病蟲害的發生。研究表明,茶園生物多樣性的減少是造成病蟲害日益猖獗的最重要原因之一。建設生態茶園,實現整個茶園系統的生物多樣性,可以大大減少茶樹病蟲害的發生。
最后,能夠為茶業的可持續發展提供保障。生態系統的主要功能在于調節生物循環的有序性,使生物循環中的能量傳遞以及種群間的信息傳遞有序進行,這樣能保證太陽能有效地轉化為生物能,增強系統的整體產出功能,實現資源再生循環,使資源得以永續充分利用。
位于福建省北部的南平市,是福建省面積最大的地級市,下轄10個縣(區、市),是福建唯一以設區市為單位的國家級生態示范區,被譽為“地球上同一緯度生態環境保護最好”的地區。全市現有山地面積211.2萬hm2,占全省山地面積的四分之一,人均擁有山地0.69hm2,森林覆蓋率達74.4%以上,素有“綠色金庫”之稱。
南平市是福建省第二大茶產區,現有茶園面積3.68萬hm2,主要分布在武夷山、建甌、建陽、政和、松溪等縣市。其中,武夷巖茶、正山小種、政和白茶、政和工夫先后獲得國家地理標志產品保護,“武夷山大紅袍”和“政和工夫”榮膺中國馳名商標。閩北地區茶類資源豐富,所產綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶、花茶等品質優異、獨具特色,深受海內外消費者喜愛。全市約45%的農戶從事茶葉生產經營活動,茶產業已成為閩北農業經濟主導產業之一,在閩北社會經濟發展中占有極其重要的地位。
閩北茶園大多分布在低山或丘陵地區,土層較深厚,土壤有機質含量高,茶園生態條件較好,建設低碳生態茶園具有獨特的區位優勢。截止2012年底,全市茶園面積3.68萬hm2,主要分布在武夷山、建甌、建陽、政和、松溪等地,初步形成了輻射全市的閩北茶葉區域布局。但是,由于現有茶園開發建設年代較久遠,建園標準較低,近年來新建的部分茶園也存在規劃不足、盲目開墾等現象,在茶園基地選址規劃、茶園路網和排灌系統設置、茶園生態建設等方面大多還達不到低碳生態茶園建設的規范要求。
近年來,南平市依托現代茶業生產發展項目資金實施茶園生態改造與建設面積約0.93萬hm2,茶園生態建設取得顯著成效。但是,全市在植樹種草、路網和水利建設等方面仍需進行生態改造的茶園面積約為1.64萬hm2,占全市茶園面積的45%,茶園生態改造及生態建設任務依然任重而道遠。
隨著當前茶葉市場競爭格局的加劇和對茶葉食品安全問題的關注,各茶葉進口國對進口的茶葉紛紛增設綠色技術壁壘,推出了更為嚴格的農殘限量標準和檢測項目。國內消費者對茶葉農殘超標等茶葉食品安全問題的關注度也大大提高,在選購茶葉時,越來越青睞那些符合綠色食品生產規范的有機茶。因此,建設低碳生態茶園,生產綠色食品茶葉,是當前茶葉生產策略之根本[13]。
閩北擁有良好的自然生態環境,建設低碳生態茶園,發展有機茶具有先天優勢。建設低碳生態茶園可以提高茶園物質和能量的轉化效率,增強整個茶園系統的產出功能。通過合理配置與茶樹和諧共存且具有一定經濟價值的喬木或草本作物,可以較充分地利用太陽光能和土壤中的養分,促進茶園系統的穩定,提高單位面積茶園的產出率和茶葉品質,增強茶園系統整體產出功能和社會生態效益。
加快閩北低碳生態茶園建設,應以科學發展觀為指導,樹立綠色發展理念,轉變經濟增長方式,控制茶園面積和產量,立足于現有茶園改造提升,實行生物、農藝、工程措施并舉,推進茶園生態改造,強化茶園標準化管理,控制農殘,提升品質,提高效益。
因此,建立閩北低碳生態茶園標準技術體系,提高茶園建設的針對性、可操作性和實效性,以指導不同區域低碳生態茶園建設,形成富有閩北區域特色的生態茶園模式,對于促進茶農持續增收和茶業可持續發展,顯得非常必要和重要[14]。根據可持續發展理論,建設具有閩北特色的低碳生態茶園,是促進閩北茶業可持續健康發展的一項重要舉措,是關系到閩北經濟發展、社會穩定和人民安居樂業的大事,同時也是提高閩北茶業綜合競爭力的重要途徑。
低碳生態茶園構建模式是指以低碳經濟和生態學原理為準則,采用低資源消耗、保護生態的墾殖方式,建立良好茶園基地生態體系,合理布局茶、林、草、肥等區位,促進茶園物質和能量良性循環,提高茶園基地生物多樣化水平,維護茶園生態平衡的茶園構建模式。據調查,目前閩北低碳生態茶園模式主要有以下三種模式:
模式1:林—茶套種模式
主要特點:小面積的茶樹套種在林地或石縫間,如武夷山“三坑兩澗”的正巖茶以及森林中的野生茶,茶園管理只施用一些有機肥,不使用化肥、農藥。見圖1。

圖1 林—茶套種模式
模式2:茶—果—林模式
主要特點:茶園四周都是森林,茶園道路兩旁或空地種植板栗樹、桂花樹、果樹等,茶園管理安裝殺蟲燈、粘蟲板等,有機肥使用量較大,控制化肥、農藥使用量。見圖2。

圖2 茶—果—林模式
模式3:茶—林—草(肥)—禽模式
主要特點:在生態茶園中(或梯壁)種植綠肥(或草皮)、養殖土雞等,茶園管理基本上使用有機肥,只用少量化肥、農藥。見圖3。

圖3 茶—林—草(肥)—禽
閩北低碳生態茶園建設,首先應立足于對現有茶園的改造升級,控制新墾茶園面積,嚴禁毀林種茶和超坡度種茶;遵循“頭戴帽、腰束帶、腳穿靴”的原則,對陡坡開墾和水土流失嚴重的茶園實行退茶還林和退茶還草;堅持科技興茶,遵循茶樹栽培規律,實施茶園測土配方施肥和病蟲草害綜合防治技術。
以武夷山市武夷星茶業有限公司九龍山有機茶園基地為例,公司所屬九龍山茶園位于武夷山風景區蓮花峰附近,高星公路旁,茶園海拔在253m~460m之間,地質屬白堊紀武夷層。茶園土壤成土母巖,絕大部分為火山礫巖、紅沙巖及頁巖,土壤pH值在5.1左右。茶園基地面積83.3hm2,嚴格按照有機茶生產標準進行栽培管理,基地周圍建有完善的綠化隔離帶,茶園山頂、山腰種杉樹,茶園地塊劃分明確,茶樹及其他作物按照不同的生態區位合理密植,形成良好的茶園小氣候。茶園路網規劃合理,同時建立了茶園噴灌系統,提高了生產效率,節約了資源。茶園按照有機茶標準施用有機肥,同時運用物理防治和生物防治相結合的方式進行茶園病蟲害防治,既起到了良好的效果,又避免了對環境的破壞。
閩北低碳生態茶園構建模式的選擇應參考國內其他具有相似地理、氣候條件地區的先進經驗,結合當地實際情況,堅持以科學發展觀為指導,因地制宜地構建以“茶、林、草(肥)、禽”為主的低碳生態茶園模式。
茶園基地的選擇與規劃是茶園建設的基礎。
根據低碳生態茶園建設的要求,茶園基地選址需具備如下條件:一、茶園選址應遠離城市工業區、居民生活區和交通干線,周圍林木繁茂,生物多樣性指數高,水土保持良好,基地附近無明顯的和潛在的污染源。二、茶園基地土壤狀況符合規定要求,土壤理化性狀較好,潛在肥力水平高,且近年無受過的化學物質或重金屬污染。三、茶園生態環境良好,空氣清新,植被豐富,周圍有自然植被作為天然屏障,有豐富的有機肥源和清潔的水資源。
對選擇好的茶園基地,應對閩北當地的氣候、農業資源和社會經濟狀況等展開調查,綜合分析茶園基地的地形地貌條件,然后再根據低碳生態茶園建設的原則和標準,進行因地制宜地全面規劃,制定出具體的發展實施方案。茶園規劃的內容包括:一、設置茶園道路系統,注重茶園道路的硬化,根據整體布局,設置主干道和次干道,并相互連接成道路網,平地茶園道路系統盡量設置成直線形,陡坡茶園設置成“之”字形,以減少占地面積,避免水土流失,提高生產效率。二、設置茶園水利系統,茶園內的溝、渠等水利設施的設置,應與茶園路網建設緊密配合,以水土保持為中心,做到小雨不出園、中雨能保水、大雨能排水,有條件的地方應建立茶園噴灌體系,修建隔離溝、蓄水池等,保證茶樹生長過程中的水分供應。三、設置茶園地塊劃分,茶園地塊的劃分一般以不超過0.67hm2為宜,茶行長度以不超過50m為宜。茶園周圍構筑綠色防護帶、綠化區,設置養殖業和多種經營用地等。
在發展新茶園和改造老茶園過程中,應因地制宜地確保茶園植被豐富,特別是在山頂及山腰之間應保留一定的喬木型植被。閩北茶園可以適當套種松樹、板栗樹和桂花樹等,既可以增加土壤肥力、減少水土流失、又能改善茶園小氣候,提高茶葉品質。
閩北地區地形地貌條件復雜,茶園多分布在低山、丘陵地區,水土流失現象較嚴重。根據閩北茶園實際情況,建議修筑水平梯田,降低坡度,實行合理密植,在陡坡上種植護坡植物,在梯壁上種植經濟作物,如豆類、花生等。實行茶園鋪草、地表覆蓋有機物等,避免地表土壤被侵蝕,增強茶園土壤的肥力與生物活性,促進茶樹的生長發育。
有條件的地方,鼓勵發展有機畜牧業和養殖業。如,茶園養羊、養雞等,既可以利用禽畜糞便作有機肥源,又能發揮禽畜除蟲除草的功能,促進茶、林、牧生態效應的良性循環。在茶園生態建設過程中,應重視對茶園生物棲息地的保護,促進各類動植物及微生物種群的繁衍發展,維護茶園的生物多樣性[15]。
閩北植被資源豐富,森林覆蓋率高,茶園生態條件好,特別是在高海拔地區,茶園大部分處于崇山峻嶺中。在茶園基地與其他農業用地交界處,應利用山地、河流、植被等作為天然屏障,保留緩沖區或隔離帶。也可按照有機栽培方式,人工種植經濟作物等作為緩沖隔離帶。對茶園周圍原有的林木植被,要嚴格實行保護,若茶園周圍原有自然植被數量稀少,需營造人工防護林。閩北地區適宜種植杉樹、松樹、香樟等作為茶園邊界防護林。
在茶樹生長周期的各階段,總是需要有規律地從土壤和空氣中吸收各類營養元素,以保持其正常生長需求。在茶樹的栽培管理過程中,需根據茶樹營養特點、需肥規律、肥料效應等,綜合考慮,采用合理、科學的施肥技術對茶樹進行施肥。通過合理施肥以最大限度地發揮肥料效應,改良土壤,提高土壤肥力,滿足茶樹生育需要,提高鮮葉的有效成分含量。
按照低碳生態茶園構建技術的要求,在茶樹栽培管理過程中,禁止施用化肥、受過污染的有機肥和未經過處理的禽畜糞便等。根據綠色農業和循環農業技術發展的要求,茶園套種綠肥作物,能提高和改善茶園土壤含氮量,增強土壤生物活性,保護茶園土壤不受侵蝕,提高土壤礦物質的有效轉化程度等[16]。還可以充分利用茶樹修剪廢棄枝葉或茶梗茶片等,經過堆肥和無害化處理等技術措施,變廢為寶,將茶樹修剪枝等轉化為有機肥,節約成本,拓寬肥料來源渠道,提高資源的有效利用率。
長期以來,在茶園栽培管理過程中,多種農業的、物理的、化學的和生物的防治技術措施不斷被應用于茶園病蟲害防治實踐中,并且根據茶葉生產過程中茶樹病蟲害的發生特點,這些措施又被不斷地豐富和發展,維系著茶樹的健康和可持續發展。
化學農藥的普遍應用,并未能有效地控制茶園病蟲害的危害,在一定程度上還干擾了茶園的次生系統,破壞了茶園的生態平衡。因此,按照生態茶園要求,為了維護茶園良好的生態環境,應當盡可能減少乃至杜絕使用化學農藥。
根據閩北地區茶園實際情況,可以綜合考慮各種農業、物理、生物防治措施,例如:運用現代科學技術手段,推廣太陽能殺蟲燈、粘蟲板等物理防治技術;采用以蟲治蟲,以菌治蟲等生物防治技術,建立閩北低碳生態茶園病蟲害防治技術體系,降低茶樹病蟲害的發生機率,改善茶園生態環境。
當前,隨著社會經濟增長方式的轉變和人們環境保護意識的增強,可持續發展的觀念深入人心。采用低碳生產技術,發揮茶園生態系統的匯碳功能,減少溫室氣體排放,提高資源利用率,維護茶園生態平衡,將成為未來茶園建設的關鍵。
低碳生態茶園,就是按照生態學和經濟學原理,建立的高效農業生態系統。它能充分發揮茶園生態系統的調控作用,促進茶園間物質和能量的良性循環,以獲得最大的生態、經濟、社會效益,實現茶業的可持續發展。
根據閩北地區的實際情況,因地制宜地開展低碳生態茶園建設,對于閩北茶業乃至地方經濟的平穩、健康、可持續發展具有重大意義。