生態農業在黃土高原生態保護和農業高質量協同發展中的作用及其發展途徑

上官周平，王 飛，昝林森，趙國平，吳普俠，蘇卓俠

(1.西北農林科技大學 水土保持研究所，陜西 楊陵 712100;2.陜西省林業科學院，陜西 西安 710082)

黃土高原是中華文明的重要發祥地，也是中國典型的生態環境脆弱區和自然災害頻發區。黃土高原農業生產與生態狀況直接關系到該區1億多人口的生存和發展。1999年以來，國家實施西部大開發戰略和退耕還林(草)政策，使黃土高原的生態環境得到了舉世矚目的改善，但迄今仍未能從根本上改變區域生態的脆弱性和重大災害的風險性[1]。

黃土高原土地面積為6.42×105km2，約占黃河流域總面積的85.4%，是連接中國傳統農耕區與畜牧區的核心區域，亦是中國中東部地區重要的生態屏障。歷史上該區發達的傳統有機農業創造了燦爛的中華民族文明。但是，黃土高原多為半干旱的生態脆弱區和自然災害頻發區，干旱缺水與水土流失嚴重的現象并存，是中國經濟欠發達地區和貧困集中連片區，是黃河流域生態保護與高質量發展障礙最多的區域[2]。黃土高原農業生產多以谷類作物生產為主，畜牧業產值僅占農業總產值的25%左右。該區自然資源利用效率低下，農民人均收入不到東部地區的40%，發展農業生產與改善生態環境矛盾尖銳。中華人民共和國成立以來，雖然黃土高原地區糧食生產發展較快，但相對于全國其他糧食主產區的發展進程，該區糧食在全國糧食供給中的份額卻一直在下降；該區糧食生產多處在低水平、階段性的口糧自給狀態[3]，如何破解黃土高原耕地—糧食—人口—生態之間的尖銳矛盾成為社會各界關注的難題。

生態農業是與黃土高原生態資源稟賦及環境保護相協調的農業,是當今農業可持續發展的一種有效組織形式。生態農業自20世紀80年代在中國興起并得到一定程度的發展[4]。隨著中國改革開放進程的深入，工業化和城鎮化加速帶來的農村資源—經濟—環境—社會交織的困境日益加重。農業經營主體的農民分享到整個農業產業鏈的利潤越來越低，作為基本勞動對象的農業生態系統可持續性降低,導致水土流失發生，土壤質量下降，農業生物多樣性降低等[5]。近年來，生態農業發展日益受到人們的廣泛重視。同時，隨著中國生態文明建設和鄉村振興戰略的穩步推進，生態農業研究與實踐成為社會各界關注的熱點[6]；生態文明建設就是充分尊重生態系統自我維持、演替及組織的能力，構建資源集約高效的生產體系、最優的生物種群結構和群落[7]。鄉村振興的根本在于鄉村產業的發展，而產業興旺則源于生態農業對鄉村資源的合理利用與現有產業結構的有序調整。因此，建立適于黃土高原區域稟賦特征的農業生產體系，對該區生態保護和鄉村振興具有重要現實意義。

2019年9月習近平總書記[8]發表關于黃河流域生態保護與高質量發展講話后，我們對黃土高原水土保持、生態保護、環境污染、農業生產、生態經濟等問題做了大量的調研工作，認為破解黃土高原生態保護和農業高質量發展的著力點就是生態農業。本文擬通過分析生態農業在黃土高原生態保護與農業高質量發展中的重要作用和存在的主要問題，探索該區域生態保護和農業高質量協同發展的生態農業發展策略，為該區域的綠色發展與生態文明建設提供科技支撐。

1 生態農業在黃土高原生態保護和農業高質量協同發展中的作用

生態農業的產生和發展，不斷優化農業發展環境，可以使黃土高原有限的資源得到最大化利用。同時，生態農業可以有效地轉變農業發展模式，更加有利于經濟的持續健康發展。生態農業倡導人與環境和諧相處，這對于破解黃土高原地區耕地—糧食—人口—生態之間的矛盾有著積極的作用。日本是較早關注農業可持續發展的發達國家。目前日本生態農業的運營模式不斷發展，產品流通渠道多樣化，生態農業漸趨成熟。日本生態農業的發展思路為在農作物的栽培過程中用落葉枯草等有機肥料來提高土壤肥力。他們通過生物方法減輕病蟲害對環境污染和生物多樣性的破壞。日本等發達國家的經驗表明，生態農業是解決當前生態保護、環境污染和農產品供給問題的有效解決途徑，現代生態農業是世界農業發展的一個基本發展方向[4,6]。

為了滿足黃土高原人民對美好生活的向往與追求，國家制定了一系列的方針和政策，開展水土保持、生態治理、耕地保護和農業開發，生態農業發展迅猛，使該區呈現出欣欣向榮的景象。在黃土高原發展生態農業的過程中，逐步形成了旱作農業、有機農業、循環農業、低碳農業、立體農業、設施農業和精準農業等類型。部分地區因地制宜形成了休閑觀光農業、都市農業、白色農業和水土保持型生態農業。其中，西北農林科技大學水土保持研究所根據多年的水土保持科研和生產實踐經驗，提出了黃土丘陵溝壑區農業發展的戰略目標是建設水土保持型生態農業，即以強化降水資源就地入滲土壤水庫和防治水土流失為中心，土地資源合理利用為前提；以保護和修復植被,建設基本農田，發展經濟林和養殖業為主導措施；建設水土保持型生態農業的體系，達到農、林、牧綜合發展，生態經濟良性循環，并明確了水土保持型生態農業組成體系與分段實施的理論及其標準[9]，在黃土高原生態保護與農業發展中獨樹一幟。檸條是治理水土流失和退化沙化草場的先鋒植物，在寧南山區被廣泛種植，其成林面積達5.00×105hm2。檸條富含多種礦物質、粗蛋白和粗纖維，是栽培食用菌的理想材料。水土保持研究所充分利用寧南山區檸條植物資源豐富的特點，打造出了獨具特色的香菇生態型產業。目前，在固原市原州區河川鄉上黃村等地已示范栽培香菇5萬袋，累計生產鮮香菇6.00×105kg，實現產值60余萬元，有效促進了村集體經濟的發展，同時增加了村民的經濟收入[10]。總之，生態農業的發展改變了黃土高原面貌，實現了其由黃向綠的轉變，極大地豐富了農業供給，推動了該區人民脫貧致富工作，促進了美麗中國建設。

黃土高原橫跨青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南7省區，生態類型多樣，農業生產環境多變。經過長期探索，黃土高原地區目前形成了一系列成效顯著的生態農業發展模式，且引領著中國生態保護與農業生產的可持續發展。陜西省圍繞優勢特色產業帶，總結出4種生態循環農業典型模式并加以示范推廣。在渭北黃土高原溝壑區推廣“果畜”結合生態循環模式；在關中灌區糧食主產區推廣“糧畜”和“草畜”兩種模式結合的生態循環模式；在陜北長城沿線風沙區北方農牧交錯帶推廣“菜畜”結合生態循環模式。每個模式選配畜禽養殖廢棄物資源化利用，農副資源綜合開發和標準化、清潔化生產3個板塊的內容，科學組合相應的綜合循環模式。圍繞優勢特色產業轉型升級，創建了4個生態循環農業綜合開發區，在區域內建立符合發展生態循環農業的產業體系、生產方式和運行機制，以點帶面推進陜西省生態循環農業加快發展[11]。陜西省榆林市通過發展現代生態農業產業體系，打造了山地蘋果、設施蔬菜、馬鈴薯、羊子4個“百億級產業”，發展小雜糧、中藥材、生豬等特色種養業。在生態農業產業扶貧的支撐下，2020年2月27日榆林市8個國家定點貧困縣區全部實現脫貧摘帽，902個貧困村全部退出扶貧項目，39.51萬貧困人口摘掉“窮帽”，使該區區域性整體貧困問題得到了根本解決。山西省昔陽縣大寨鄉作為全國農業發展獨一無二的歷史名片，在七溝八梁一面坡上創造性探索出了“海綿田”技術，開啟了中國北方有機旱作農業先河；進入新時代，昔陽縣堅持把發展有機旱作農業擺在更加突出位置，走出了一條可借鑒、可復制、可推廣的有機旱作農業發展新路，成為黃土高原乃至全國有機旱作農業發展的先行者[12]。甘肅省發展綠色農業優勢獨特，利用地處西北內陸地區光照充足，氣候冷涼，病蟲害少，污染少等地域優勢，近年來大力發展現代絲路寒旱農業，形成了隴中、隴東黃土高原雨養農業區、祁連山草地農牧業等綠色農業區域，鍛造出“牛羊菜果薯藥”等隴原特色的綠色農產品[13]。

綜上所述，發展生態農業是黃土高原生態文明建設的基礎和前提。生態農業是建立健全綠色、低碳、循環發展的農業產業體系和生產方式，加快走出生態保護與農業高質量發展的新路子，它能將區域資源優勢、生態優勢轉化為經濟優勢和發展優勢，為支撐和構建黃土高原永續“綠水青山”美好愿景增添無限期望。

2 黃土高原生態農業發展中存在的主要問題

近年來，黃土高原的生態農業發展卓有成效，產生了一批綜合效益顯著的生態農業技術體系與模式，出臺了一系列惠農利農的政策和補貼，初步探索出一條生態保護與農業經濟綠色增長、持續發展的道路。但是，黃土高原生態農業發展也面臨著不少困難和挑戰。

(1) 農業綜合生產能力低下，土壤質量退化，農業面源污染嚴重。黃土高原土地生境較為脆弱，水土資源分布不協調，同時，耕地中以旱地居多，土地利用粗放，產出率低；使部分區域由于缺乏統籌規劃，重用輕養，高強度利用引起了質量退化，致水土流失、次生鹽漬化嚴重，耕地質量等別總體水平偏低。參照全國耕地等別劃分檔次，該區高等地不足7.6%，92%以上的耕地都是中低等地[14]。在農業生產中，過量使用化肥和農藥，對農田生態環境造成了很大傷害。日益加劇的地膜殘留污染、農藥化肥污染、家畜糞便污染和生活垃圾污染，都對區域生態農業的發展造成負面影響。

(2) 植被生態系統結構仍然較為脆弱，生態服務功能低下。雖然黃土高原實施退耕還林草政策以來，林草植被明顯增加植被蓋度由1999年的31.6%提高到了2019年的63.6%(其中黃土丘陵溝壑區的植被覆蓋率增加最明顯)，尤其是毛烏素沙地完成造林保存面積2.24×106hm2，使沙地擴展的趨勢得到逆轉，形成了集飛播、封育和人工栽植為一體的成套治理技術與模式，為世界治沙提供了中國模式[15]。但是，以上這些植被恢復成效與黃土高原最大限度地保護生態系統功能的目標相距甚遠。目前，該區植被還處于淺綠和保綠階段，尚未達到生態和諧的深綠階段。因此，實現黃土高原綠色發展仍面臨巨大挑戰。人工植被建設大量的耗水影響到區域水資源的可持續利用，形成了大范圍的土壤干層，引發“老頭樹”甚至林木枯死現象，使植被生態防護效能持續下降[16]。至今黃土高原尚未形成生態治理、產業培育與農民增收的良性發展格局。

(3) 生態農業市場需求不明確，其發展缺少規模生產條件，勞動力數量和質量不高。黃土高原農業從業者的思維相對僵化保守，對生態農業的發展前景認識不清；作為農產品消費者的城鄉居民能夠意識到農產品質量對身體健康的重要性，但對食品安全的關注度不夠，需求尚不明確；生態農業的農產品以蔬菜、水果、肉類等保鮮期較短的產品為主，產品較為單一；農產品附加值較低，生態農業仍然以傳統的分散經營模式為主，農產品質量高低不一，市場競爭力較弱。黃土高原原本人均耕地面積較少，難以形成有利于生態農業發展的集聚效應，而且由于近年來農村青壯年勞動力普遍輕農，不愿意從事農業生產活動，導致區內勞動力流失嚴重，不利于生態農業的可持續發展。

(4) 生態農業模式眾多，但高效、集約、綠色發展技術體系建設相對滯后。生態農業是一種農業類型，它不僅涉及農藝學、生態學、環境科學、還涉及經濟學、市場營銷等，是一種典型的跨學科理論與技術體系。如何實現生態農業跨學科理論的有機整合仍面臨困難。這將導致一些生態農業技術研發只能滿足單一學科的理論要求，難以發揮綜合優勢，難以構建適合中國資源稟賦和社會經濟特征，具有自主知識產權，適于大規模推廣的生態農業模式。定邊縣是陜西省馬鈴薯生產第一大縣和全國馬鈴薯生產6個大縣之一。該縣先后被授予“全國優質高產馬鈴薯生產大縣”和“國家馬鈴薯主食化科技示范縣”。近年來定邊縣馬鈴薯生產快速發展，但由于盲目擴張種植規模和引種問題，導致全縣馬鈴薯病蟲害頻發，造成了馬鈴薯種植大面積減產，嚴重影響了其品質和產業的可持續發展，造成病蟲害統防統治工作的壓力逐年增大。同時，馬鈴薯和蔬菜產業深加工不夠，農產品加工轉化率嚴重偏低[17]。因此，生態農業需要組織、整合各種單一或復雜的技術形成一個技術系統。目前，中國相關領域對生態農業技術的研究更多的是重新審視西方現有技術，并試圖在中國推廣，自主創新能力不足，致使當前生態農業技術研發中缺乏低成本技術和市場推廣前景良好的技術。

3 關于黃土高原生態農業未來發展的構想

未來在黃土高原地區要以生態農業為切入點，堅持綠色導向，強化生態農業建設力度，開展生態農業科技攻關，建成一批具有地域特色的生態農業技術模式；強化現代科技的融合，提升生態農業的產業鏈與價值鏈；強化技術引導與示范，構建起現代農業撬動綠色農業的支撐點，使之成為區域生態保護與農業高質量發展的重要舉措，讓黃土高原生態由“淺綠”向“深綠”轉變，成為中國踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的先行試驗示范區。

(1) 設立生態農業國家重點研發專項，構建和健全以現代科技進步驅動的生態農業技術體系。黃土高原是黃河流域生態保護與農業高質量發展的核心區，要明確該區生態保護區的核心區以及特色主導產業的布局，進一步優化黃土高原在國家生態保護、產業發展中的空間布局和定位。必須以生態農業發展為切入點，加強適宜黃土高原的生態農業技術研發，加快建立現代生態農業產業科技創新體系，結合國家“新基建”工程，利用人工智能和數字管理等現代技術推廣耕地休養、間作套種、配方施肥、生物技術、節水農業、綠色防控、綠色養殖、農牧輪作等傳統生態農業的跨越式發展。特別是在資源高效利用的生態農業技術方面，建議加強立體種植技術、多級配置、多物種共生和多級生物循環的高效生產模式，促進生態治理有機物料和農業廢棄物技術等綜合處理利用技術研發。開展農業生態系統的生態集約化和生產集約化耦合探討，測評農業生態系統各生產要素重組的微觀生態環境效應，強化生態農業的技術集成創新，盡快研制出一批可推廣、可復制，具有鮮明黃土高原地域特色的生態農業技術體系與推廣示范模式。

(2) 建立基于市場需求的多元化投入機制，探索和提升以高質量發展為目標的新型生態農業生產與產業體系。農業經營方式的轉變是通過對農業生態系統中各生產要素種類及其組合方式進行重組，進而影響系統的物質循環和能量流動。把生態農業作為黃土高原農業發展的著力點，引導和支持種養大戶、家庭農場、農民合作社、龍頭企業等盡快發展壯大，并使其逐步成為發展現代農業的主導力量，推動生態農業主體、模式、品牌的高質量發展。加快發展生態農業專業合作組織，大力推動合作組織一體化經營，鼓勵發展訂單農業和“互聯網+現代農業”。構建生態農業產業體系，調優、調高、調精農業產業，發展壯大新產業、新業態，打造農業全產業鏈，提高農業產業的整體競爭力。促進農村第一、二、三產業融合發展，推動生態農業與加工、休閑、文創等產業深度融合，延長產業鏈、提升價值鏈。

(3) 建立一批生態農業先行試驗示范縣，引領和優化區域現代生態農業經營體系。在黃土高原典型類型區，建立一批生態農業先行試驗示范縣，加強生態農業技術推廣應用，支持推廣綠色生產方式，實施耕地質量提升與促進化肥減量增效行動，深入推進農作物病蟲害綠色防控，促進農業綠色發展。健全農業社會化服務體系，因地制宜推廣機械化生產，提高農業經營規模化、標準化、社會化、機械化水平。加快轉變農業經營方式，發展土地流轉、土地托管、土地入股等多種形式的適度規模經營。實施生態農業標準化戰略，健全農產品質量和食品安全標準體系。建立以第三方組織為依托的評價平臺，率先搭建生態農業信用評價平臺，從源頭上保障農產品質量安全。

(4) 構建多方聯動的生態農業培訓模式，提升和重構現代生態農業支撐體系。利用現有傳媒平臺，注重對基層領導干部和農業技術人員的培訓，重點是生態農業、綠色低碳和現代信息融合可持續發展等方面的培訓，以形成和提高其統籌保護生態農業大環境和生態農業可持續發展的定位和決策能力。對農業生產企業、新型職業農民、農業職業經理人和農業生產者進行實用技術培訓，加快推廣農業生產環境保護及農產品生產、加工、銷售等環節的實用技術，提高自主創新能力，以減少農業生產投入和浪費，發展安全、高效的生態農產品。