■ 曹林奎
都市現代農業是一種綜合產業,就是在整個農業生態系統有限的資源條件下,運用生產性投入和依靠現代科學技術,生產出足夠的農產品。與此同時,合理調控農業資源與環境,確保農業生態系統的良性循環。農業生態系統的調控目標是滿足人類日益增長的需要,是以人類的需求為中心的。因此,農業生態系統既要服從自然生態規律,又要服從社會經濟規律。農業生態系統比自然生態系統更加復雜。這是因為農業是人們利用自然和社會經濟資源進行的綜合生產活動,農業也是由生物和非生物環境相互作用而組成的復雜的系統。人們要發展農業生產必須調控管理農業生態系統,也必須服從生態、經濟的客觀規律。
都市生態農業是都市現代農業發展的重要方向,具有顯著的穩產增收和環境保護功能,對改善和優化農業生態環境、生產優質安全的農產品具有重大意義。為保障我國城鄉居民的食品安全,防控農業面源污染,必須大力發展都市生態農業。建設都市生態農業,有利于人們在深刻把握自然規律和正確體認人類的農業活動對自然的雙重影響的基礎上,提供適應自然規律的、有科學預見的、可調控的人類行為,促使農業活動對生態平衡的正面影響得以極大發揮。可以借助農業高新技術建立高效的信息反饋與控制系統,對農業環境進行有效監測,最大限度地減少都市現代農業對生態系統影響的不良后果。幫助農業生態系統在進化過程中建立更合理的結構的同時,形成各種半自然生態系統以重建與優化農業生態系統,使之促進都市現代農業的可持續發展。
都市生態農業就是運用農業生態系統中的生物共生和物質循環再生原理,采用系統工程方法,吸收現代科學技術,因地制宜組織開展農業生產活動,以實現生態、經濟和社會三效益協調統一的都市生態農業產業體系。都市生態農業的概念是廣義的,是一個復雜的農業綜合系統或稱集成系統,并不是某幾項農業技術措施的集合。都市生態農業就是利用生態學原理和經濟學規律來經營農業,要求合理利用自然資源、強調人和自然的和諧;且充分利用生物能,強調生物技術,旨在保護鄉村生態環境,滿足社會的物質需要。都市生態農業既代表全球現代農業發展的新途徑,又代表可持續農業發展的一種具體形式。
都市生態農業是通過科學技術、管理科學和人文科學三輪齊驅的農業系統工程,是實現農村一、二、三產業融合發展的新型農業。都市生態農業以先進的現代農業生產技術和生產模式為支撐,汲取傳統農業與現代科學技術的雙重精華,建立起各種半自然生態系統以重建與優化農業生態系統。其不斷拓展現代農業的生態功能,積極發揮了人類農業生產活動對生態平衡的正面影響作用,帶動了整個社會物質文明和人文環境的改善,為人與自然的和諧發展建立了新機制。都市生態農業主要有以下基本特征:
從現代生態學角度看,農業生產是一種人類控制下的自然再生產的過程,也就是人類利用農業生物將環境中的物質、能量、信息轉化為各種農產品的過程,在這個過程中人類與生物和環境構成運轉系統。在它們相互關系中存在著許多相互依存、相互制約的生態學規律,都市生態農業就是要研究、認識和遵循這些客觀規律,使農業生產實現高效、穩定、持久地發展。在農業發展中堅持固地制宜原則,調控農業系統的整體運行原則,農業系統的結構、功能、產出與環境、資源相協調的原則,以及利用生態學中種群相生相克關系、生物與環境關系的若干基本規律來安排與組織生產等等,都是以生態學原理為指導的都市生態農業的基本特點。
從現代經濟學角度看,農業生產也是一種經濟再生產的過程,商品生產的發展更加強了它的社會經濟性質。農業系統中的能量流動、物質循環、信息傳遞和價值轉換等因素,通過相互作用和制約決定著系統的運行和發展。因而在市場經濟理論指導下,研究農業生產的經濟學規律和經濟調控手段也是十分必要的。同時,農業作為一個綜合系統,還包含著與生態、經濟系統相應的體現人工調控的技術系統。都市生態農業在發展過程中固然創造了許多新技術,有人專稱之為“農業生態工程技術”。但是,它與一般傳統技術之間實難劃出清楚的界限。都市生態農業要吸收現代農業科學技術寶庫中一切有用的成分,按照經濟學目標,通過因地制宜地選擇、組裝而形成農業生態工程的配套技術體系或集成技術系統。
從系統科學角度看,農業生產中生物與環境客觀地存在于一個互相作用的動態整體之中,都市生態農業系統實際上是農業生態、農業技術和農業經濟系統的耦合。用系統工程方法研究農業生態系統的能量流動、物質循環,以及伴隨著能流和物流產生的信息流,對于發展整體、協調、綜合的都市生態農業,從而維護農業生態系統的平衡、提高系統的生產力,具有很重要的意義。都市生態農業不是單一的高科技農業,而是通過現代科學技術、管理科學、人文科學三輪齊驅的農業系統工程,實現一、二、三產業的有機整合和融合發展的一種新型農業。農業系統工程不僅使人們對復雜的農業生態系統能夠有更清晰的認識和科學的剖析,而且能使認識導向數字化、模型化,從而為都市生態農業系統的科學決策、調控和優化創造條件。
從農業多功能角度看,都市生態農業要求把發展糧食作物與經濟作物、飼料作物生產相結合,發展種植業與林業、牧業、副業、漁業相結合,發展大農業與第二、第三產業相結合,形成農業生態系統的良性循環體系。都市生態農業在帶來經濟增長模式、發展方式和產業結構的根本性變化的同時,將對人們的思維方式和生活方式產生深刻的影響。都市生態農業的功能將不斷拓展,使原先局限于食物保障型的傳統農業,加速轉型為融食物保障、生態保育、休閑旅游、文化教育、出口創匯等于一體的多功能都市生態農業。都市生態農業的多功能性將成為農業經濟的重要因素引發價值觀革命,使人們從對物質財富的過分追求轉向對更高層次的精神財富的追求,由此帶動整個社會人文環境的改善,為人與自然關系的和諧建立了新機制。
從農業產業化角度看,都市生態農業要把農業生態系統的運行切實轉移到良性的生態循環和經濟循環的軌道上,以都市生態農業基地建設為基礎,以市場為導向,以產業化經營方式為支撐,形成農、工、商、貿一體化的產業經營系統。通過品牌引領,構建產品生態圈、企業生態圈和產業生態圈三位一體的都市生態農業產業化發展模式。以品牌化運營打造產品生態圈,建立農產品產地環境、生產過程、加工流通和消費全程可追溯體系。以產業聯盟打造企業生態圈,以家庭農場、農民專業合作社、農業企業為主體,創建一批生態農場和生態農莊,打造全產業鏈的都市生態農業企業聯盟。以復合式循環打造區域產業生態圈,通過植物生產、動物轉化、微生物驅動的都市生態農業循環體系,推進種養加、貿工農一體化,實現地域范圍內的復合式循環,即構建以家庭農場或企業為單元的生態小循環、以示范園區或村域為單元的生態中循環、以鄉鎮或縣域為單元的生態大循環。
都市生態農業模式是指按照生態學和經濟學原理組織農業生態系統結構和組裝配套技術以發揮系統功能達到可持續發展的都市生態農業系統格局。都市生態農業建設的主要內容有:(1)強調現代科學技術與傳統農業技術的結合;(2)勞動密集型與技術密集型相結合;(3)因地制宜構建多樣化農業產業結構,提高系統生產力及效益;(4)都市農業資源的深度開發和綜合利用;(5)強調整體結構的系統優化,發揮農業生態系統的總體功能等。
在都市生態農業進一步發展中,人們認識到模式應當是多樣化的,它不但要因地制宜,而且要依發展的不同階段而變換。都市生態農業理論的普遍指導意義以及發展模式的多樣性、靈活性和可變性,是都市生態農業的生命力所在。在推廣都市生態農業時,不能把某種模式固定化、僵化,或不問條件地照搬。目前,按都市生態農業系統物質循環利用的方式分類,我國都市生態農業的主要模式有如下幾種:
這是種植業、養殖業相結合的都市生態農業模式。根據種植作物和養殖動物的種類、營養級數,將這種類型可分為若干個細分模式,如:①禽—漁—作物循環模式;②畜—漁—作物循環模式;③禽—畜—漁—作物循環模式;④禽—畜—漁—食用菌循環模式;⑤禽—畜—漁—林(果、菜、飼料作物)循環模式;等等。
這種類型將種植業或養殖業的產品再經過加工環節,使各種農業廢棄物在整個都市生態農業系統中進一步循環利用,保證了資源的充分利用和經濟效益的增加。
在這種都市生態農業模式中,沼氣起到一個樞紐的作用,把都市生態農業系統中的各個部分都有機地聯系起來,實現農業廢棄物的循環利用。畜牧生產中的禽畜糞便進入沼氣池后,發酵產生沼氣,用于農民生活,甚至用于發電;沼氣池底下的沼渣用于培養食用菌或作肥料使用;沼氣池內的沼水可作為優質餌料,用于喂魚,亦可作為速效肥料用于農田。經發酵后的沼渣和沼水也能用于喂豬。由于沼氣發酵要求較高的溫度,因此這種類型普遍適用于熱帶、亞熱帶地區。
這是我國都市生態農業系統中的一種組合最多、物質循環最復雜、功能最齊全的復合都市生態農業系統類型。其中種植業和養殖業是生產的基礎,沼氣是聯系物質循環的樞紐,加工業是聯系種植業和養殖業的橋梁以及系統與外界聯系的窗口。該都市生態農業系統中的各個部分都能充分發揮作用,使系統發揮出極大的效益。
這種都市生態農業模式是指在水網稻田、冬閑田資源豐富的優勢區域,開展稻-鴨、稻-蛙、稻-魚等稻田生態種養技術推廣與應用,有效控制稻田病蟲草害,確保糧食安全,又減少農業面源污染。典型模式有華南農業大學“鴨稻共作模式”、上海交通大學“蛙稻生態種養模式”和浙江大學“稻魚共生模式”等。
這種都市生態農業模式就是對休閑農莊餐飲服務中的廚房廢棄物進行粉碎發酵,產生的沼液和沼渣作為肥料用于果樹、蔬菜等農作物生產,或施于農莊周邊的園林植物進行景觀美化,產生的沼氣用于廚房燃料,實現休閑農莊內部的資源利用最大化、零排放和零污染。
