摘 要:对山东省发展生态农业的现状条件、生态农业空间布局和发展模式等问题进行了专题研究。概括了山东省发展生态农业具有的市场优势、自然环境优势、政策优势和技术优势等有利条件,以及市场需求不明确、不具备农业规模化生产条件、农业劳动力数量不足和质量偏低、缺乏承担生态农业隐性成本的主体、农业环境污染严重等不利条件。分析了在山东半岛及沿海生态农业区、鲁西平原生态农业区等山东省6个生态农业区形成的林粮立体生态农业、蔬沼种养殖立体生态农业、种养渔立体生态农业、种养结合生态农业和观光生态农业等生态农业发展模式的主要农业生产过程特征和空间布局特点。提出了通过强化农业地理标志产品的申报和保护、加强现代农业生产技术的研究与推广、加强名优特色农产品品种的选育和引进、加强环境污染的治理等推进山东省生态农业进一步发展的对策。
关键词:生态农业;模式;布局;生态农业区;发展对策
0 引言
生态农业是遵循生态经济学原理,利用系统工程方法进行经营和管理的具有良性循环、持久发展、低耗高效、集约化等特征的现代化农业生产体系[1] 。生态农业是一种以可持续利用农业自然资源和有效保护生态环境为前提,遵循生态环境各要素相互协调、农业资源动植物物种配置合理、能量利用效率高、物质输入输出平衡等基本原则,运用系统工程方法,依靠现代农业生产技术和管理方式驱动农业生态系统运行的技术密集型、环境友好型的现代农业产业模式。生态农业具有综合生产能力高、生产方式和利用的技术多样、物质和能量利用效率高、产出的农产品品质好、对生态环境的不利影响小等特点[2-4] ,是一种实现了生态效益、社会效益和经济效益协调统一的农业产业模式[5] 。发展生态农业的目的是追求更大的生态效益、经济效益和社会效益,实现农业可持续发展[6-11] 。
山东省是一个人口大省,也是一个农业大省,农业劳动力人口数量大、农业集约化程度高,农业生产对生态环境产生了很大的压力。目前,山东省已经形成了比较发达的现代农业生产体系,发展生态农业对于山东省提高农业现代化水平和农产品品质、改善生态环境有显著作用[12] 。自1985年,山东省的生态农业发展经历了研究试验、试点建设和生态农业县建设3个阶段[13] ,先后进行了大量生态县、生态乡镇、生态村和生态示范户试点建设,并总结经验形成了多种具有地方特色的生态农业发展模式[14-15] 。全面、深入地研究山东省生态农业发展的现状条件、空间布局、发展模式等问题,对山东省进一步提高生态农业的发展水平,真正实现农业可持续发展、保护和改善生态环境具有重要意义。
1 生态农业的基本模式
生态农业是由生态农业模式和生态农业技术构成现代农业生产体系[5] 。生态农业模式(Eco-agriculture model,Eco-agriculture pattern)是指在农业生产过程中利用农业生态系统内部的生物与环境之间、生物之间、物质能量的输入输出等作用机制,采取现代农业生产技术把原来分散操作的农业生态系统各组分重新组织形成的一个相互联系的有机整体[16] 。按照不同的分类标准,生态农业被划分为不同的模式,如按照自然区域或行政区域的空间尺度进行分类、按照主要产品的类型进行分类、按照所属农业类型进行分类、按照对资源的利用方式进行分类等[17] 。也有学者按照生产过程或资源利用的特点,将中国的生态农业模式分为物质多层利用型、生物互利共生型、资源开发利用与环境治理型和旅游观光型4类[18] 。2009年洛世明根据农业生态系统主要优化对象的生物学组织层次将生态农业分为景观模式、循环模式、立体模式、食物链模式和品种搭配模式5个生态农业模式类,并将每一生态农业模式类再分为多个生态农业模式型(图1)[16] 。
2 山东省发展生态农业的现状条件
2.1 山东省发展生态农业的有利条件
自然环境优势。山东省地形以平原、丘陵为主,平原和盆地约占全省总面积的 63%,山地、丘陵约占 34%,河流、湖泊约占3%。山东省的气候属暖温带半湿润大陆性季风气候,气候温和、四季分明,全省年平均气温11~14℃,年平均降水量550~950 mm,无霜期沿海地区180天以上,内陆地区200天以上。对于生态农业的发展而言,山东省的水资源、土地资源、滩涂和近海海洋资源都具有巨大的开发潜力。
市场优势。生态农业能够生产出安全、自然、优质的产品,生态农业产出的农产品供不应求。山东省是农业大省,一直以来农产品大量输出,目前更是京、津、沪等大城市所需蔬菜、水果的主要产地,发展生态农业对山东省社会经济发展具有十分突出的意义[19] 。
技术优势。生态农业是技术密集型的现代农业生产方式,与现代石油农业相比,生态农业对灌溉、除草、施肥和病虫害防治等生产过程都有更高的技术要求。山东省是一个传统的农业大省,由于人口密度大,历史上山东省农业就有精耕细作的农业生产传统,目前山东省农业劳动力相对丰富,农业技术开发、推广体系完善,作物秸秆还田技术、生物防虫技术、节水灌溉技术等生态农业所需的现代农业生产技术普及率较高,这都非常有利于在山东省推广生态农业。
政策优势。一直以来,山东省政府高度重视生态农业的发展,尤其关注调整和优化农业产业结构、转变农业生产经营方式,以农业现代化水平,促进农业生态文明和农村生态文明建设。
2.2 山东省发展生态农业的限制因素
市场需求不明确。当前,农民、农产品消费者大都不能意识到现代农业转型、发展生态农业的必要性与必然性。长期的石油农业发展模式在一定程度上僵化了农民从事农业生产的思维,看不到生态农业发展的前景,不具备农业经营转型的前瞻性。对农产品消费者而言,城乡居民虽然能够意识到生态农业产出的农产品对身体健康的重要性,但他们对食品安全的关注度还不够,还不很清楚发展生态农业对保证食品安全的重要性,大部分城乡居民的生活消费水平还有待提高,不能主动地发出明确的市场需求信号[20] 。
不具备农业规模化生产条件。山东省人口众多,人均耕地面积少,能够通过土地流转集中到足够规模经营所需土地的农村社区并不多,一般能够承包到 0.67~1.33 hm2 耕地的农户在绝大多数地方都是土地经营大户了。而发展生态农业的要求规模化的土地经营方式,否则,就难以确保农业统一化生产条件和农产品品质的标准化。也就是说,土地分散经营的生产方式是目前阻碍山东省发展生态农业的主要障碍,各地普遍不具备生态农业所需的规模化生产条件[21] 。
农业劳动力数量不足、质量偏低。近年来,由于收入低山东省农村男性青壮年劳动力普遍不愿意从事农业生产,大量农村剩余劳动力向发达地区、发达城市转移,土地大多由农村老年人和妇女经营管理。从而导致农业生产所需的劳动力供给不足,这非常不利于生态农业发展。目前山东省35岁以下的外出农民工占到18~35岁青年总数的88%,乡村社会内部已经出现了村民年龄结构的断裂,实际从事农业生产活动的劳动力受教育水平普遍较低,大部分只有初中及以下教育水平,这影响了农业生产力的发展、限制了生态农业的推广。
缺乏承担生态农业隐性成本的主体。发展生态农业需要土地完全摆脱对农药、化肥的依赖需要一定年限,这期间有很多不稳定因素需要考虑,如因农产品产量不能保持稳定,土地在经营转型期的收入就难以保证、生态农业产出的产品销路、生产环节上的统一管理等都可能出现问题,因此,发展生态农业也就必然存在隐性成本和机会成本。但是当前山东农村,尤其是鲁西南、鲁西北地区缺乏集体经济收入的农村,乡村体制改革以后,村两委已经丧失了积极行政的可能性,没有能力也没有意愿充当发展生态农业的组织者,更不能承担发展生态农业的隐性成本与机会成本[22] 。
农业环境污染严重。由于农业生产大量使用化肥、农药,利用污水灌溉,这对生态环境造成了严重破坏,导致山东省农业发展与生态环境保护的矛盾日益突出。山东省农业生产引起的环境污染主要表现以下四方面:一是使用未达标处理的污水灌溉农田,导致大面积农田土壤受到重金属污染;二是种植业大量施用化肥、农药的导致农产品污染.并在土壤中长期残留,给未来农业生产带来长期影响;三是养殖业污染,家禽、家畜养殖产生粪便没有得到有效处理和合理利用,水产养殖产生的养殖废水超标排放,导致不同程度的水体和土壤污染;四是农村生活垃圾污染,目前山东省乡村的生活垃圾、生活污水处理设施很少,现有垃圾处理站、污水处理站远不能满足需要。
3 山东省生态农业的布局与发展模式
3.1 山东省生态农业布局
根据山东省自然地理环境和社会经济的区域差异,山东省将全省的生态农业宏观布局大致规划为三区、两线、一洲。各生态农业区的范围、特征如下:
山东半岛及沿海生态农业区。该生态农业区位于沭河、胶莱河以东的山东半岛低山丘陵区,包括烟台、威海、青岛、日照4市和诸城、高密、莒南、临沭等县(县级市),总面积4.2×104 km2 。该区农业生产技术体系较完善,生产力水平较高,农林牧副渔各业发展全面,农业经济发展基础较好,是山东省农业经济发展水平最高的区域。
鲁西平原生态农业区。该生态农业区包括菏泽市、聊城市、德州市大部及济宁市和济南市的部分平原县(县级市、区),总面积 3.7×104 km2 。该区光照较充足,但发展生态农业必须的水资源日趋紧张,风沙、盐碱等自然灾害比较严重,旱、涝、碱三害并存,土地贫瘠,该生态农业区耕地中,中、低产田所占面积比重较大,农业结构以种植业为主,农业经济基础相对落后,农业科技水平相对较低。
鲁中南山区生态农业区。包括临沂市、枣庄市、泰安市、莱芜市及潍坊市、济南市、淄博市、济宁市的大部分地区,总面积5.34×l04 km2 。该区水土流失最严重,人均耕地较少,土壤肥力较低,农业现代化生产水平低,经济、科技、文化相对落后,但工业污染轻,农业资源类型多样,农业产业结构复杂。
济青高速公路沿线和京九铁路沿线。在山东省生态农业纵、横两线布局中,济青高速公路沿线(横线)包括济南、淄博、潍坊、青岛4市地,是山东经济最发达的区域,经济发展基础较好;京九铁路沿线(纵线)位于山东西部,包括德州、聊城、菏泽 3 地市的部分县(市、区),是全省经济欠发达地区。
黄河三角洲。黄河三角洲生态农业区包括东营市、滨州市全部,潍坊市的寿光、寒亭,淄博市的高青县等县(市、区),总面积2.1×104 km2 。该区气候属深受海洋影响的暖温带大陆性季风气候,四季分明,年均降水量560 mm,自然资源丰富,开发潜力较大,发展前景较好。目前,黄河三角洲的生态农业已初具规模[23-24] 。
3.2 山东省生态农业的发展模式
3.2.1 立体模式 立体型生态农业根据植物群落垂直分层结构和生态系统的食物链、食物网结构设计、建造农业生态系统的动植物群落空间结构和物质循环、能量输送结构,通过合理调控农业生态系统的物质循环和能量输送,使各种资源性动植物在农业生态系统中充分利用各自所在生态位的太阳能、水分和矿物质营养元素,以实现农业生态系统的良性循环和对农业资源的高效利用。立体型生态农业具有多时间序列、多空间层次的多维时空结构特征,能保证系统实现较高的经济和生态效益。立体型生态农业具体包括林果立体间作套种模式、农田立体间作套种模式、水域立体养殖模式和农户庭院立体种养模式等。山东省的立体型生态农业包括林粮立体生态农业、林养结合生态农业等。
林粮立体生态农业。山东省的林粮立体生态农业主要布局在鲁中南山区生态农业区,该生态农业区自然景观主要为石灰岩低山丘陵,主要农业产业是林果业和粮食作物种植业,可利用苹果、板栗、核桃、柿子等林果树下的空间发展立体种植,即将苹果、板栗、核桃、柿子等林果树与冬小麦、大豆、绿豆、地瓜等低矮农作物间作套种,实现对该生态农业区低山丘陵的土地、光热资源的充分利用。
林养结合生态农业。这种生态农业的具体经营方式是在用材林和生态林林内放养牛、羊等家畜,在果园内放养鸡,牛、羊啃食林下杂草,鸡吃果园内的杂草、昆虫,用鸡粪、羊粪和牛粪为果树施肥,牛、羊、鸡等家禽家畜起到去除用材林、生态林和果园内的杂草、减轻林业病虫害的作用,这也减少了林果业农药的使用量,减轻了林果业使用农药的环境污染危害。鲁西平原生态农业区的聊城市东昌府区、东阿县在这方面进行了较成功的探索,东昌府区、东阿县在2006年9月成为国家级生态示范区[25] 。
3.2.2 食物链模式 食物链型生态农业是根据生态系统的能量流动和物质循环的基本规律设计产生的一种实现了能量高效利用、物质良性循环的生态农业生产方式,在食物链型生态农业系统中一个生产环节产出的废弃物是另一个生产环节的投入,这种生产方式使农业生态系统中处于不同营养级的农业动植物产出的废弃物被重复利用、循环利用,从而提高了农业生态系统对资源和能量的利用效率,使生态农业具有较高的生态效益和经济效益,并有效地减轻了农业生产产出的废弃物导致的环境污染。食物链型生态农业包括种植业内部物质循环利用模式、养殖业内部物质循环利用模式、种养加三结合的物质循环利用模式等。山东省的食物链型生态农业包括蔬沼养三位一体生态农业、种养渔沼四位一体生态农业等类型。
蔬沼养三位一体生态农业。主要布局在鲁西平原生态农业区、黄河三角洲生态农业区,蔬沼养三位一体生态农业将大棚蔬菜、鸡猪养殖与沼气生产有机地结合在一起,冬季在塑料大棚内种植蔬菜以充分利用当地的气候资源,在蔬菜大棚附近建鸡舍、猪舍和沼气池,把大棚内多余的蔬菜苗、蔬菜叶子用作鸡饲料、猪饲料,把一部分鸡粪当作猪饲料,把鸡粪、猪粪尿、人粪尿和生活垃圾输入到沼气池内发酵制取沼气,把沼气作为农户家庭取暖做饭、蔬菜大棚、猪舍、鸡舍主要能源,用沼气池内的沼液、沼渣为蔬菜施肥,以达到资源循环利用,减少农业污染。
种养渔沼四位一体生态农业。种养渔沼四位一体生态农业主要布局在鲁西平原生态农业区,如聊城的冠县、莘县等地。这种生态农业通过粮食种植业和林果业、家畜养殖和淡水渔业循环使用的各自产出的废弃物实现资源循环利用,以达到节约能源和自然资源、提高农产品品质并不断改善农业和农村生态环境的目的。具体做法是把粮食种植业、林果业产出的作物秸秆、田间杂草等加工成家畜饲料用于牛、羊等家畜养殖,用牲畜粪便、林果业产出的残果、果壳、枯枝落叶和鱼塘塘泥等生产沼气,把沼液当作饵料喂鱼,把沼渣、鱼塘塘泥用作粮食作物、果树的有机肥料。
3.2.3 景观模式 景观型生态农业是时空结构型生态农业各模式和食物链型生态农业各模式相互间的有机搭配组合,通过对系统时空结构的优化和对农业资源、废弃物的重复利用、循环利用,成为一种投入较低、高产较高、最终废弃物产出较少、环境污染较轻、经济效益、生态效益和社会效益较高的高效生态农业生产模式。
观光生态农业。在发展林粮立体生态农业生态农业、蔬沼养三位一体生态农业、种养渔沼四位一体生态农业和林养结合生态农业的基础上,利用某些生态农业区距城市近、交通便捷的区位优势,吸引城市游客参与采摘、垂钓等农业休闲旅游活动。鲁西平原生态农业区的聊城市、黄河三角洲生态农业区的寿光市观光生态农业发展较好,观光生态农业主要布局在距市区较近区域或著名旅游景点附近。为配合南水北调山东段输水渠建设、东平湖生态恢复等生态移民项目的实施,2010年山东省东平县开始规划建设集传统农业种养殖、休闲观光、现代农业科技示范、农业科普教育、传统文化活动等项目为一体的东平县商老庄乡生态农业观光园[26] 。
4 山东省生态农业的发展对策
加强生态农业标准体系、发展模式的构建与推广。提出适合山东省自然环境特征、当前农业生产现状的主要生态农业生产标准,完善优化已有的生态农业生产模式,研究创建新型生态农业发展模式,扩大山东省生态农业的生产规模,提高山东省生态农业的生产技术和农产品质量[27] 。
强化农业国家地理标志产品的申报和保护。胶州大白菜、崂山茶、大泽山葡萄、潍坊萝卜等是山东省产出享誉国内外的国家地理标志产品,实践经验表明,生产这些特色农产品的经济效益较好。挖掘山东省内其它有地方特色、品质好的农产品申报国家地理标志产品,能够提高农业经济效益,进一步推动山东省生态农业的发展。
加强现代农业生产技术的研究推广和农业科技服务。加强节水灌溉技术、生态病虫害防治技术、秸秆还田技术、温带沼气池建设与利用技术等现代农业生产技术的研发与推广,为山东省生态农业的发展提供强有力的技术支持。建立健全基层农业科技服务机构、加强对农业科技人才的培养、拓展农业科技服务的范围、提高农业科技服务的政策资金保障[28] 。
加强名优特色农产品品种的选育和引进。通过名优特色农产品品种的选育和引进,提高山东省农作物、家禽家畜等农产品的产量和品质、提高山东省生态农业农产品的市场竞争力。
加强环境污染的治理。发展生态农业需要良好的生态环境,山东省工业、农业和城市排放的“三废(废水、废气和废渣)”在农业区造成了较普遍、较严重的大气污染、水污染和土壤污染,加强环境污染治理,使农业区天蓝、水清、土肥是山东省发展生态农业的基本要求。 ——论文作者:徐亚楠1 ,张绪良1,2 ,张荣华1 ,王晓元1 ,王子若1 ,张朝晖
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