生态农业模式的类型

二、生态农业模式的类型

(一)丘陵山区立体开发利用模式

该模式利用生态系统中不同海拔地带环境组分的差异和不同生物种群适应性的特点,在空间的立体结构上进行合理布局,发挥山坡地生态系统的整合效应,从而使生态效益、经济效益和社会效益得到有机的统一。例如四川省的“山顶松柏戴帽,山间果竹缠腰,山下水稻鱼跃,田埂种桑放哨”,广东省的“山顶种树种草,山腰种茶种药,山下养鱼放牧”,河北省的“松槐帽,干果腰,水果脚”等都是依据当地的资源状况和农民长期实践中总结归纳出来的小流域综合利用立体模式的形象表述。

黑龙江省拜泉县总结当地生态农业建设的经验,为便于推广,就用群众喜闻乐见的形式编成“十子登科”:“山顶栽松戴帽子;梯田埂种苕条(一种灌木,既有护坡功能又能用于编织器物和冲刷沟缓冲水流的跌水)扎带子;退耕还草铺毯子;沟里养鱼修池子;坝内蓄水养鸭子;坝外开发种稻子;瓮地栽树结果子;农田林网织格子;立体开发办场子;综合经营抓票子”。这就不仅描述了坡地的立体开发利用,而且扩大到其他农区的全面资源开发利用,还联系到多种经营的方式和发展农业使农民致富的基本目标,体现了拜泉县生态农业建设的总体思路。

(二)小流域综合开发模式

我国广大丘陵山区实际上是由无数大小不等的小流域所组成。小流域是以分水岭和出水口断面为界形成的自然集水单元。从资源和利用特点来看,包括上部山岗、中部山坡和下部水流汇集与泥沙沉积区三个有机组成部分。小流域的面积大小不一,各国定的标准不同,美国把1000km2以下的流域称为小流域,欧洲和日本定的标准只及其1/10~1/20。世界银行资助中国南方红壤地区开发项目以小流域为单元,面积可以从1~50km2。我国有关科研方面则一般定为3~50km2

小流域的地形地貌特征对于开发利用关系很大。可以按地形地貌将小流域分类,不同类别应选用不同的利用、管理和整治模式。从大的方面来分,有峡谷型、座椅型、低丘岗地型;二级细分则又能分出若干亚类。例如座椅型(或称马蹄型)就至少可以分出下方带水库和不带水库,没有水库的又分有水源和缺乏水源的;结合开阔缓坡和陡峭坡面,就能分出至少五种。适宜的植被和作物不同,适宜的生态农业模式也不一样。

(三)边缘效应型模式

在海边、在陆地上的河岸、湖滨、池塘边都存在着水陆交界地带。如在陆地上山脚与平原、盆地的交界地带;北方的沙漠、农牧交错地带中荒漠与农田交界区等。这些地带生态环境复杂,生态因子多样,可以适应的生物种类多,实际生存的生物种类也多。如果善加利用,可以组成很有价值的发挥符合食物链关系的生态农业模式。最简单而普遍可见的例子便是河边或池塘边的鸭鱼联养。鸭在水域得到微小的植物和动物性饲料及活动场所,却又留下了鸭粪,使水体增加营养,并能促进水中微生物的繁荣,直接和间接有利于鱼的增产。据说,鸭蹼在水里划动还能增加水里的氧,对鱼的生活和生长有益。在山坡和山下平地的交界边缘,承接了从山坡上冲刷下来的肥沃表土,而且一般也有水源,可以利用。但是,边缘地带也是生态上脆弱地带,是很不稳定的地带。如果没有适当的保护措施,极易遭到资源和生态环境破坏,往往难以恢复。例如,河岸如缺乏保护便会坍塌、河水也会被陆地的污染源所污染或富营养化。在湖荡和河流的沉积滩涂或岛屿进行不合理的围垦不仅侵占了必须保留的分洪区,在雨季造成水灾;河滩地的大片围垦还会使河水的主流改变方向,冲击河岸,造成各种连锁性的灾害性变化。

为了把边缘地带建设成稳定的可持续发展的保护与利用相结合的地域,选择适当的生态农业模式是至为重要的。上述沿海以红树林作为屏障的模式在我国广西、广东、海南、福建都很有推广价值,红树林保护成为海岸带的重要任务。福建省东山岛从沿海到内陆顺序安排海岸防护林、林内侧的沙地起高垄在细沙掩埋下种植优质的白茎芦笋、再向内安排桑基鱼塘和果基鱼塘,具有储蓄雨水的功能、岛屿中心地势略高,安排种植品质特优的紫肉甘薯。不但各得其所,并且通过合理安排有效而节约地利用了岛上宝贵的水资源,比较符合可持续发展的原则。我国北方沙化南侵地带用护草和集约经营人工草地相结合,把草地、灌木、有条件的地方逐步发展乔木防护林相结合的模式,在改造生态脆弱地带方面创造了丰富的经验。

(四)城郊商品生产生态农业模式

城市郊区是农村和城市的结合部、过渡带。郊区农业担负着就近供应城市新鲜蔬菜、禽、蛋、肉、奶的任务。由于在资金、信息、市场、劳力等方面的有利条件,城郊适宜发展规模化养殖场、蔬菜和花卉的集约化设施栽培。然而,这些集约化生产,也各自存在不同的问题。养殖有大量粪便如何处理的困难;设施栽培有连续使用引起连种减产、病虫害增加等问题。

有的生态农业模式就有利于解决这些问题。例如:杭州市西湖区转塘镇浮山村距市中心20km,全村210户农户,749人,耕地面积727亩,其中水田460亩。全村以农业为主。历史上该村种植业结构较为单一,以粮食生产为主,复种方式主要是麦-稻-稻,经营少量茶山和疏林山,1985年开始发展莼菜生产。养殖业在该村有一定的基础,有家庭饲养鸡鸭和生猪的习惯,但由于受技术、资金、饲料、苗种及市场等因素的制约,发展缓慢。由于占据城市郊区之便,政府给予以蛋(禽)换料、苗种补贴等扶持政策鼓励发展大型养殖业。1985年,苗禽孵化、蛋鸭饲养、种鸡饲养建成投产。之后,随着其自身资金的逐步积累,生产内容逐年增加,养殖规模不断扩大。至1993年,已具有年饲养生猪1.15万头,蛋鸡3.0万只,肉鸡7.7万只,蛋鸭2.9万只,种鹅6500只、种鸭1.5万只、种鸡7300只、孵化苗禽38万只、生产鲜鱼10.5万千克、甲鱼2250kg、饲料8500t、产沼气25.4万立方米的规模的大型生态养殖场。

(五)庭院生态农业模式

庭院经济是我国改革开放以来得到迅速发展的一种生态农业模式,在家庭联产承包责任制实施以后,广大农民自觉或不自觉地运用了生态经济学原理,利用房前屋后的空闲庭院进行集约经营,把居住环境和生产环境有机地结合起来,以达到充分利用每一寸土地资源和光能资源,既美化了生活环境又增加了生活收入。由于庭院经营范围小,紧靠住所,管理方便,能充分利用空闲时间和家庭辅助劳动力,产品除自给外可以以最新鲜的品质供应就近市场,具有很多优点。所以,一般在建设生态农业时常主动将庭院生态农业模式纳入规划范围内,加强指导和照顾。

(六)山区水土保持型生态农业模式

在山区进行农业开发利用,首先要考虑的问题是避免和防止水土流失。防止水土流失绝不是单纯依靠水保工程建设就能奏效的。主要还是依靠农业技术措施,其中特别关键的是选用合理的生态农业模式。从水土保持的要求考虑,山区的陡坡应在国家和地方政府统一规划下造林或植草,已经被开垦的要退耕还林或退耕还草。然而,有些地区地理环境限制太大,可以利用的坡地资源太少,于是,不得不利用较陡的山坡地。在这种情况下,“坡改梯(梯田、梯地)”是必须进行的。湖南省慈利县地处湘西喀斯特岩溶地区,境内多石灰岩陡坡,土层薄。以该县通津铺乡长峪铺村为例,该村多年来坚持用经济政策和典型示范引导和帮助农民垒石为坎兴修高质量的梯田、梯地,在条条梯阶地上实行玉米、大豆、甘薯等不同作物的间作套种,使地面经常被植被覆盖,有效地控制了水土流失,并且有效地利用了有限的水资源。由于发展养猪积肥,每亩平均超过一头猪,充足的有机肥保证了亩产400kg以上的玉米高产。使当地在纯农业的山区能达到人均3000多元的年收入。

例如,黑龙江省拜泉县境内多为比较缓和的低丘,该县非常注意水土保持,在格子形防护林的防护下,对所有的低丘上的无数侵蚀沟都进行了有效的治理,现在都已经被水土保持林所封闭。再加上坚持等高带状种植、用灌木作梯地埂等综合措施,使水土流失从根本上得到控制。1998年黑龙江省和长江地区一样遭受了严重水灾,同在灾区范围内的拜泉县基本无灾。据黑龙江省组织专家进行灾后调查,认为拜泉县的水土保持生态农业模式使该县避免了6亿元损失。

(七)农林复合系统模式

农林复合系统已发展成不仅是农作物和林木作为组成成分,而且包括动物生产在内的各种成分相互作用的复杂系统。由于这类系统组成的物种多样、丰富,而且彼此生长特性差异大,它们之间的互补作用也更显著,优越性更能发挥。起源于海南省文昌县新桥镇的胶-茶-鸡农林复合系统建就是典型例证。该镇传统的两大产业是胶林和远近驰名的“文昌鸡”。传统养鸡是农户放养,在出售前一个月喂精饲料笼养,达到皮黄、肉嫩、味香。但传统农户放养,规模不能扩大,饲料报酬也偏低。

农林系统多种多样,目前常见模式有果粮间作、林草间作、枣粮间作、桐粮间作、林药间作等。如河南背河洼地的轻度盐碱土以酥梨与小麦间作就是一种较好的农林系统,它不仅增加了酥梨收益,果树还起到了缓解春季干热风对小麦旱害的作用。又如北京的柿粮间作已有200多年的历史。又如在林地,尤其在幼林地间作各种牧草,不仅有利于水土保持,改善土壤-植被-大气系统的生态环境,还可为畜牧业提供青饲料,为水产养殖业提供饵料,一举多得。表5.1总结了我国主要的农林复合模式类型。

表5.1 中国主要农林复合类型与模式

续表

续表

(八)农畜结合和农田用地、养地相结合模式

农畜结合是我国传统综合农业和农作制度的精华。植物生产和动物生产在生态上相辅相成、相互支持,加上它们对土壤库的补给,构成了农业生产良性循环的基本结构。农业和养殖业在经济上也存在着互补关系。

在农田按种群生态与生态位原理加以合理配置,使不同作物相居而安,互不矛盾,协调发展。作物种群配置在面积上应有一定的比例,使之既能充分利用光、水、养分等生存条件,又避免彼此的竞争,而且能调节土壤肥力。这类模式本是我国传统经验的精华之一。早在《齐民要术》等古农书中已有较详细的记载和介绍。

在间作中安排绿肥、牧草对土壤氮素与有机质平衡有特殊重要的意义。然而有时不一定要栽外来的草种,当地土生的草种对地区特定条件的适应性更强,可以加以利用。浙江大学农业生态研究所和浙江省常山县钱江源农场合作进行了多年试验,用技术措施扶植、促进当地胡柚果园优势草种马唐等,使马唐成为果树之间地面植物群落中占绝对优势的种群。长得好的马唐草一年可以割3次,鲜草亩产量可达1500kg以上,既可作有机肥料,又可放养鹅。

等高水平分带轮作在丘陵山区是值得提倡的模式,在四川、贵州、浙江等省推广已有多年。它不但有防止水土流失的作用,更因分带轮流翻垦、分带轮作绿肥和豆科作物而有助于提高土壤肥力和氮素平衡的恢复。因而有很好的生态效益。

(九)生态食物链模式

著名的猪沼果、猪沼菜、猪沼粮等生态农业模式,都是以猪为中心,猪吃以粮食为主的饲料,经过消化,它的排泄物进入沼气发酵作为微生物的食料,据研究沼气发酵过程中至少有80多种不同的微生物在分解粪便之类的有机废物。经过沼气发酵这个环节,不仅取得了生物质能源,而且经过分解的粪尿产生沼渣和沼液,都是很好的有机肥料。沼渣可以施用于各种作物,有的还利用沼渣培养蚯蚓。

浙江省海宁市普遍推广结合沼气设施的村级养猪场,在沼气池的旁边专门设立养蚯蚓的地块,饲养生长快、产量高的良种蚯蚓。把蚯蚓卖给农户喂家禽和甲鱼等特种水产品,是很好的动物性饲料,卖蚯蚓也很能赚钱。在养鸡的饲养场,用配合饲料饲养的鸡,由于鸡对饲料的消化利用率不高,有相当一部分含氮有机物遗留在鸡粪里(据前浙江农业大学分析的样品,其含量高达26%)。有的农民把鸡粪晒干直接喂猪,有的规模较大的养鸡场把鸡粪晒干或烘干后磨成粉,加入配合饲料喂猪,效果不错。

中国传统农业中本来就有很多利用食物链关系从事生产的经验。著名的草鱼、鳙鱼、白鲢、鳊鱼等家鱼按一定比例混合养殖,各占据不同水层、食用不同饵料,有的吃草,有的鱼排泄的粪便促进了藻类和微生物的繁殖,正好成为另一种鱼的食料。

(十)节水和净水型生态农业模式

水是最重要的自然资源之一。我国的人均水资源大大低于世界平均水平,北方缺水尤其严重。节约用水是工农业生产和生活中必须注意的大事。在节水生态农业模式中,把水通过相关联的生产环节和措施加以净化,使有限的水资源得到重复利用,这样的模式更为可贵。

在辽宁省大洼县西安养殖场就有这方面的好经验。西安养殖场的生态农业工程,以水生饲料为核心,以水为纽带,在闭路循环中,实行四级净化五步利用:首先是在猪舍旁建有养殖水生植物的水池。从猪舍里被水冲洗出的排泄物流入凤眼莲池,凤眼莲具有较强的净化污水功能,在其净化污水的同时,部分代谢能被凤眼莲所吸纳供自身生长,而凤眼莲经过喂饲生猪其能量又被生猪生长所吸纳。这是它的第一级净化、第一步利用。从凤眼莲池排出的第一次净化污水再流入细绿萍池中进行第二级净化,第二步利用。经过两级净化的废水放入鱼、蚌塘,水已清澈,但浮游生物量大,是鱼、蚌的天然饲料。据40亩鱼塘测定,仅用三级净化废水,亩产鱼量达200kg。是为第三级净化,第三步利用。它的第四级净化、第四步利用是将鱼、蚌塘中经过沉淀曝气的肥水灌进稻田,不仅能促进水稻生长发育和提高产量,还能肥田。它的第五步利用是将灌入稻田的肥水再利用于猪舍。灌入稻田的肥水经过一段时间在稻田广阔空间的自然沉降、曝气,水体已经变得清澈,于是当水田排水时,使之重新流回猪舍,再作冲洗粪尿用水。这就节约了用水,更有效地利用了水资源。

该场年饲养肥猪和种猪共2万余头,产仔猪3万余头,每日排泄废水和粪尿量高达900t。通过分析与喂饲试验,凤眼莲、细绿萍作为水生饲料可代替部分饲料,最佳料萍比为1∶1。依据生猪喂饲需求量和凤眼莲(亩产48t)、细绿萍(亩产50t)产量测算,则水生饲料面积分别为32亩和30.7亩,可大体上满足掺喂需要。根据对凤眼莲、细绿萍对猪粪净化功能测试,每级净化需7天便能达到较好效果(表5.2)。

表5.2 水稻植物净化测试结果表/(mg/L)

(十一)生物质能多层次再生利用和农村多能互补系统模式

该模式利用了生态学上食物链原理及物质循环再生原理,在自然生态系统中生产者、消费者与还原者组成了平衡的关系,因此系统稳定,周而复始循环不已。而农业生态系统中由于其强烈的开放性,消费者大多成为第二性生产者,还原者因条件不正常而受到抑制,常使三者组成的关系失调,因此,首先要在食物链关系上协调营养平衡关系。例如以沼气为纽带的猪-沼-果模式、鸡-猪-沼-鱼-粮模式都是成功的实例,不仅有利于减少环境污染,提供农村能源,而且能提高资源利用率,形成低投高效农业。

辽宁省开发成功的北方“四位一体”生态农业模式,是北方平原地区得到普遍推广的一种模式。它是将沼气池、猪舍、蔬菜栽培组装在日光温室内,三者相互利用、互相依存的一套技术体系。温室为沼气池、猪舍、蔬菜创造良好的温湿度条件,猪也能为温室提高温度。猪的呼吸和沼气燃烧可以提高温室内二氧化碳的浓度,能增强蔬菜的光合作用,可使果菜类增产20%,叶菜类增产30%。蔬菜生产又使猪舍的氧气增加,同时,猪粪尿进入沼气池,产生沼肥,为蔬菜提供高效无害有机肥。在一块土地上,实现产气与积肥同步,种植与养殖并举,建立起生物种群较多,食物链结构较长,能流、物流循环较快的人工生态系统,基本上达到了农业生产过程清洁化、农产品无害化。

(十二)贸工农综合经营模式

生态系统通过代谢过程使物质流在系统内循环不息,并通过一定的生物群落与无机环境的结构调节,使得各种成分相互协调,达到良性循环的稳定状态。这种结构与功能统一的原理,用于农村工农业生产布局和生态农业建设,便形成了贸工农综合经营模式,延伸了产业链条,实现了贸工农一体化,种加养一条龙的格局,使生态产品得到了进一步增值。湖北省京山县通过长期的探索,提出了以下五种生态农业综合经营模式。

一是龙头企业带动型。以实力较强的企业为龙头,围绕一种重点产品的生产、加工、销售,连接有关部门和农户,进行一体化经营。

二是骨干基地带动型。按照“基地市场,企业化经营”的原则,通过建立各种类型的多种经营生态农业基地,兴办专业农场,选择生产技术素质高、经济实力强的农户进行规模生产,统一销售。

三是优势产业带动型。围绕优势产业的发展,成立相应的产品经销服务公司,千万百计获取市场信息,指导农民以市场为导向发展生产,并配套相应的社会服务体系,如加工业、运输业等。

四是专业市场带动型。即通过建立各种形式的农副产品市场,为农民产销直接见面提供交易场所,达到“建一个市场,活一片经济,富一方群众”的目的。

五是技术协会带动型。围绕某个项目的主要生产建立民间技术协会。并通过协会向会员提供技术、良种、生产资料、产品销售等服务,把生产、科技和市场紧密地结合起来。

通过各种形式体现的贸工农综合经营模式,有利于延长食物链、生产链和资金链,得到可持续发展。