发展我国生态循环农业取代化学农业需要取得的突破连载一Word文件下载.docx

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这样，在环境达到有机农业标准的地区实施的是有机农业；

在环境达不到有机农业标准的地区实施生态循环农业对环境改造，达到有机农业环境要求标准后，实现有机农业。

为此，本人在自己的博客和XX文库总结了实行生态循环农业的四大技术体系及其操作规程：

《不用化肥的农作物养分均衡供应技术体系》、《不用化学农药的植物病虫害防治技术体系》、《动物生物方法促自然健康生长技术体系》、《生物链构成物质生态循环利用链低成本生产全盘有机食品技术体系》。

本文是根据我个人从事生态循环农业研究与开发过程中取得的成功经验，就发展我国生态循环农业取代化学农业的深刻转变与革命，谈谈需要怎样从政策调整、技术理论、农业生产组织与管理、产品销售模式上，取得相适应转变与突破，方能少走弯路，加快发展进度。

对实现我国生态循环农业和人类社会发展取值导向都有指导意义。

1、必须取得现代生态循环农业是农业发展终极目标的思想认识突破

只有从思想上对现代生态循环农业有个完整的认识，明白现代生态循环农业是自然进化历史长河中坚持自然规律可持续发展的唯一可行技术手段与方法，才能很好地践行现代生态循环农业。

1、现代生态循环农业的基本概念

对现代生态循环农业比较公认的定义：

现代生态循环农业就是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段以及物质循环再生原理和物质多层次利用技术，在传统农业的有效经验上，实现较少废弃物的生产和提高资源利用效率的农业生产模式。

循环农业作为一种环境友好型农作方式，具有较好的社会效益、经济效益和生态效益。

只有不断输入技术、信息、资金，使之成为充满活力的系统工程，才能更好地推进农村资源循环利用和现代农业持续发展。

2、现代生态循环农业必须贯穿自然进化历史长河始终

自然进化历史长河包括：

无机简单原子→复杂原子→简单无机分子→复杂无机分子（无机原子固化成矿石、岩石）→简单有机分子→复杂有机分子→简单微生物→复杂微生物→低等植物→高等植物→低等动物→高等动物→人（智慧）。

这条进化链昭示了人们熟知的从无机到有机、由简单到复杂、由水生到陆生、由低级到高级递进进化关系。

从这条自然进化链还可以总结以下鲜为人知的自然规律，指导我们的工农业生产和意识形态领域。

2.1大自然提供给原始人类是一系列物质循环利用模式

在人类智慧没有达到对自然加以改造利用之前，所形成的的客观世界是单纯的自然进化力量操控的客观实在，总结这些客观实在是指导我们对自然改造利用的最高准则。

2.1.1大自然进化形成的主要有机元素C、H、O、N循环利用

大自然进化奥妙是神奇的，它形成的物质循环利用是保持自然生态平衡可持续发展的坚不可摧规律。

它不会形成某些元素超过环境自净能力的污染，也不会存在资源枯竭毁灭。

C、H、O、N是能量储存及生命功能物质碳水化合物，氨基酸、蛋白质，脂肪，维生素，核苷酸，膳食纤维的主要成分，在人体七大养分方面提供了除矿物质外的碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、膳食纤维、水等6大养分。

首先，它构建了一个具有温室效应的大气层（主要成分NO2、CO2、O2、水蒸气），且大气层成分循环利用，能保证一切生命活动在一个允许的恒定温度范围，使生命得以生活繁衍。

其次，它设计了能量固定、传递、消耗的光合与呼吸作用的C、H、O元素循环利用，即CO2+H2O→（CH2O）+O2绿色植物光合作用，固定光能；

（CH2O）+O2→CO2+H2O呼吸作用，提供绿色植物自身生长和以食物形式提供动物能量；

这里包含了人体生命的三个基本要素食物（能量）、空气（氧气）、水的循环利用关系。

至于来源于植物光合作用最初产物--碳水化合物，在植物和动物体内同化作用形成人体必须营养成分和功能物质氨基酸、蛋白质，脂肪，维生素，核苷酸，膳食纤维等有机质的消化，最后也是形成CO2+H2O，涉及动物生理生化过程，不在此多说。

最后，N是植物核酸和蛋白质的主要成分，是作物生长需求量最大的元素。

自然界中N素数量最大的是大气中的氮气,占大气体积的78％，总量约3.9×

107亿吨,除少数原核生物外,所有动植物和大多数微生物都不能直接利用N2；

其次，海洋中有机氮约5000亿吨,海水中还溶有氮约2.2×

105亿吨，被海洋生物循环利用；

在土壤中的有机氮估计为3000亿吨，逐年分解为无机氮供植物利用；

陆地上生物活体中贮存的有机氮总量为110～140亿吨，这部分氮的数量虽不算大，但它存在于迅速再循环中，可反复供植物利用。

作为自然界最重要的初级生产者的植物所需要的氮―铵盐、硝酸盐等无机氮化物，在自然界为数不多，只有将大气中的N2进行转化和循环，才能满足植物体对氮素的需要。

氮素循环包括微生物的固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及同化作用，这其中的每一种作用都离不开微生物的参与。

氮素循环过程中的几个主要环节是：

1）、固氮作用，指分子态氮被还原成氨或其它氮化物的过程。

一是非生物固氮，即通过雷电、火山爆发和电离辐射等固氮以及人工合成氨，非生物固氮形成的氮化物在数量上远不能满足自然界生物生长的需要；

二是生物固氮，即通过微生物的作用固氮，自然界生物生长所需要的氮大部分通过这种作用提供。

生物固氮不仅经济，而且不破坏环境，在N2的转化中占有重要地位。

湖水沉积物中含有大量的固氮菌，能够固氮的微生物均为原核生物，主要有细菌、放线菌和蓝细菌。

2）、氨化作用，指微生物分解含氮有机物产生氨的过程。

氨化作用在农业生产中十分重要，施入土壤中的各种动植物残体和有机肥，包括绿肥、堆肥和厩肥都含有丰富的含氮有机物。

这些有机物须通过各类微生物的作用，将其氨化后才能被植物吸收和利用。

水中的氨化细菌有助于水体中氮的循环和水的清洁，湖的底泥中氨化细菌相当活跃。

3）、硝化作用，指微生物将氨氧化成硝酸盐的过程。

硝化作用分两个阶段进行，第一阶段是氨在亚硝化细菌的作用下被氧化为亚硝酸盐；

第二阶段是亚硝酸盐在硝化细菌的作用下被氧化为硝酸盐。

土壤中固氮细菌的数量多于硝化细菌。

4）、反硝化作用（脱氮作用），指反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。

氮的两个原子以3键结合，每克分子氮需160千卡能量才能将两个原子分开。

反硝化作用是造成土壤氮素损失的重要原因之一。

反硝化作用一般只在厌氧条件下进行，在农业生产上常采用中耕松土的办法抑制反硝化作用。

从整个氮素循环来说，反硝化作用是有利的。

水体中的反硝化细菌有助于碳的循环。

湖水沉积物中含有大量的反硝化细菌，如果没有反硝化作用，自然界的氮素循环就会被中断，硝酸盐和亚硝酸盐将会在水体中大量蓄积，对人类的健康（致癌）和水生生物的生存就会造成极大的威胁。

5）、同化作用，指植物吸收环境中的NO3-或NH4+合成氨基酸、蛋白质、核酸和其它含氮有机物的过程。

现代科学必须探明同化作用和消化作用之间的平衡问题，以防止作物体内致癌物质硝酸盐和亚硝酸盐的累计，对于土壤内多余的硝酸盐和亚硝酸盐要及时地通过反硝化作用，将N素还原到空气中，防止作物体内和饮水中硝酸盐和亚硝酸盐的累计。

湖泊中具有同化作用的细菌有助于淡水鱼对蛋白质的利用。

对于自然N素循环可以用图表示如下：

大气圈

雷雨等

生物圈

同化作用

硝化作用

物理固氮

生物固氮+

氨化作用+

土壤

反硝化作用

2.1.2大自然进化形成的主要无机P、K和中、微量元素循环利用

P、K和中、微量元素是植物、动物（人）主要结构和功能物质的成分，关系到作物生长的产量和品质；

在人的食物营养方面，主要起到提供矿物质养分的作用。

它们的循环利用和N素循环利用中的氨化作用按以下生态循环链进行。

自然进化到原始人类形成的是以下物质利用的生态循环链：

消费者

生产者

分解者

即原始人与动物生活在大森林中，形成了植物（生产者）提供草食动物（消费者）食物，草食动物提供肉食动物（消费者）食物，植物的枯枝落叶、动物粪便及其尸体经过微生物（分解者）发酵腐熟，返回给生产者作肥料的生态循环。

大自然形成的生态循环链，构成了一个物质循环利用生态密闭系统。

在这个密闭的生态系统中，维持了一个伴随物质循环利用的能量传递守恒；

物质不灭的平衡与守恒，即生产者与消费者之间，消费者与消费者之间，生产者和消费者经分解者回归到生产者的物质总量平衡与守恒，这就是大自然进化形成的物质循环利用的生态平衡规律，是指导我们进行现代生态循环农业的最一般理论基础。

当然，在生态循环链构成了一个物质循环利用生态密闭系统中有不可避免的雨水淋溶、人体构成的物质损耗，但这部分物质的损耗，N素可以用生物固氮，P、K和中、微量元素可以用微生物功能菌解析土壤母质中元素加以补充解决，这是现代生态循环农业不用化肥能获得作物持续高产、稳产的原理。

2.2大自然提供给原始人类是生物链、食物链模式的生物多样性平衡

如果说2.1.1和2.1.2谈的是自然界无生命物质循环利用的生态平衡，能不用化肥维持作物高产、稳产的话，那么大自然进化形成的生物链、食物链是有生命生物多样性物种之间生态平衡规律，是指导现代生态循环农业不用化学农药能防治植物病虫害的最一般理论基础。

2.2.1生物链、食物链的定义：

生物链：

指由动物、植物和微生物互相提供食物而形成的相互依存的链条关系。

食物链：

指生态系统中贮存于有机物中的化学能，通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，称为食物链。

按照生物与生物之间的关系可将食物链分为捕食食物链、腐食食物链（碎食食物链）和寄生食物链。

2.2.2生物链、食物链含义区别

很多人将生物链和食物链理解成同一概念。

其实，二者还是有含义上的区分，如果说生物链是讲面的话，食物链讲的线；

二者在伴随物质流动上能量传递的含义相同，但生物链比食物链更多了物质循环利用的深层意义。

例如,生物链将生物圈分成微生物、植物、动物三个面考虑问题，其中，生物链将植物界规定为生产者，即光能累计者，如各种种植作物水稻、玉米、大豆、高粱、水果、蔬菜、油料、饮料作物。

动物界划分为消费者，即能量的消费者，以植物为食的称为草食动物，又称为一级消费者，如大多数饲养动物猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等；

以草食动物为食的肉食动物称为二级消费者，如青蛙、桂鱼、黄鳝等；

以二级消费者为食的肉食动物称为三级消费者，如蛇、老虎等；

如此往下推，有第四级、五级...消费者,但消费者级别的划分有相互重叠之处,比如蛇捕食老鼠时是二级消费者,捕食青蛙是三级消费；

在生产者→第一级消费者→第二级消费者→...→第n级消费者之间，前一级生物净产量（能量）只能保证后一级生物净产量1/10，即动物消费等级越高，产量越低，越稀有，这也是当代食品结构中，消费等级越高动物食品价格越高的道理；

现代科学发现，动物消费等级越高体内累计毒素越多，这一方面说明人类以素食为主的重要性，另一方面要加强生物多样性保护，尤其是野生动物多样性的保护，因为它们是人类分担自然界有毒物质的朋友。

生物链将植物界的微生物规定为分解者，分解者的作用是将生产者的枯枝、落叶、秸秆和消费者的粪便、尸体发酵降解成低分子返回给生产者作为养分利用，以物质生态循环链的方式维持物质、能量的总量平衡与守恒；

值得指出的是，存在着病毒、细菌、真菌寄生或腐生活的植物体内的病原微生物，它们危害植物，引起植物不能正常生长，严重减产，并降低农产品品质，但自然界存在病原微生物的有益拮抗微生物、病原微物对寄主植物的选择性（寄主范围），可以阻断植物病害的发生，这也是生物链上相生相克的一种类型。

食物链遵循生物链将所有生物划分为生产者、消费者的第一级到第n级别、微生物层次面的划分，很少从物质生态循环链考虑物质生态循环利用问题，具体到某一种动物为中心的食物链，食物链是由下级生物提供上一级生物做食物的多种生物线性关系。

一是捕食性食物链，以植物为起点，由植物到小动物，再到大动物，后者捕食前者。

植物→昆虫→青蛙→蛇→鹰，就属于这种类型。

二是寄生性食物链，以大动物为基础，小动物寄生在大动物身上。

如跳蚤寄生在动物身体上，跳蚤体内有原生动物寄生，原生动物又成为细菌的宿主，而细菌上又可能寄生病毒。

大动物→寄生动物→原生动物→细菌

→病毒，就属于这种类型。

三是腐生性食物链，动植物死亡之后被细菌和真菌分解，能量直接从生产者或各级死亡的动植物残体流向分解者。

腐烂碎屑被消耗分解，最终释放出二氧化碳、矿物盐类等，也称为分解链。

植物残体→蚯蚓→线虫类

→节肢动物，就属于这种类型。

如此等等，自然界可以总结出无数条类似食物链。

2.2.3生物链、食物链模式的生物多样性生态平衡及其意义

大自然进化形成的生物多样性，以生物链和食物链构成物种间相生相克关系，达成生物物种间生态平衡。

这种生态平衡的关系表现为：

后一物种以前一物种为食的话，后一物种的生物净产量（能量）是前一物种生物净产量的十分之一；

正是这种生物种间生态平衡控制着生物多样性物种的繁衍生殖、生生不息的代代相传，构成和谐繁荣的自然景象，也是农业不用有毒有害化学农药防治植物病虫害的理论基础。

2.3自然进化进化形成的物质循环利用的生态平衡是最一般自然规律

上述2.1与2.2论述总结为一点：

自然进化进化形成的物质循环利用的生态平衡是最一般自然规律。

作为最一般自然规律，是我们一切生产活动首要坚持的，是坚不可摧的，违背了它，我们的生活就要出问题。

2.3.1人类社会各历史阶段生态循环农业变迁

人类社会走过了原始→奴隶→封建→资本四个历史阶段，在原始→奴隶→封建社会历史阶段，人类认知自然的智慧没有得到完全的开发，处在解决温饱问题的农业阶段，农业生产手段缘用的物质生态循环利用，但农业生产力比较低下，表现为农业基础设施薄弱——靠天吃饭；

品种单一，产量低；

生产技术简单，高产技术措施不得力。

社会历史各阶段物质生态循环利用状况

社会阶段

人类智慧进步

物质生态循环利用状况

生产力状况

原始社会

主宰自然

原生态

部落间为食物屠杀

奴隶社会

植物驯化栽种动物捕获驯养

原生态+抛荒式刀耕火种（与原生态初步分离）。

食物开始剩余，部落战的俘虏沦落为奴隶。

封建社会

人畜粪便施肥、选种、青铜铁器冶炼、作坊加工。

农业生态循环系统独立形成；

少量采矿冶炼对环境有破坏，但大区域未超过自然自净能力。

生产食物生产力提高，出现手工业分离。

因饥荒出现大规模农民战争。

资本社会

工业与农业剥离，形成独立产业。

人类认知自然能力极大提高，科技、文化进步，出现众多学科分支。

工业废渣、废气、废水开放式排放，造成环境严重污染，能源过度开采利用，全球气候变暖；

化学农业造成农业面源污染。

人类赖以生存的水、空气、食品质量安全得不到保证。

机械、电气自动化代替人工，劳动效率极大提高。

发达国家由资源掠夺的世界大战转变为资本输出的经济侵略。

现代资本社会发展，一开始得益于人类认知自然的智慧进步，农业生产力有了一定高度的发展，积蓄了一定的经济实力，至少能养活一部分业外人员进行工业生产，出现了工业和农业的完全剥离。

伴随着工业革命的发展，农业也出现了依靠工业化生产的化肥、机械为支撑条件的化学农业，化学农业兴起的近一个世纪，已经被人们发现它违背了自然进化进化形成的物质循环利用的生态平衡最一般自然规律而必须加以取缔，回到生态循环农业道路。

工业生产也必须围绕自然进化进化形成的物质循环利用的生态平衡进行点源污染治理，走循环经济发展道路。

2.3.2化学加工品（含农药、化肥等）作农业投入物已经引发生态危机

化学加工品（含农药、化肥等）作农业投入物是伴随着工业革命产生而产生。

它有原料来源广，使用方便，利于机械化操作，省时、省力、省工优点，而风行了近一个世纪。

现已证实它因违背了物质循环利用，打破自然生态平衡，造成难以修复的生态危机，而必须加以取缔。

它造成了难以遏制的农业面源污染。

农业面源污染是指由沉积物、农药、废料、致病菌等分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。

与点源污染相比，面源污染的时空范围更广，不确定性更大，成分、过程更复杂，更难以控制。

当前，在我国农业活动中，非科学的经管理念和落后的生产方式是造成农业环境面源污染的重要因素，如剧毒农药的使用、过量化肥的施撒（利用率30%，70%流入水体）、不可降解农膜年年弃于田间、露天焚烧秸秆造成雾霾、大型养殖场禽畜粪便不做无害化处理随意堆放等。

这些污染源对环境的污染，尤其对水环境的污染影响最大，据统计，农业面源污染占河流和湖泊富营养问题的60%～80%，造成水体富营养后人体、植物体病原微生物滋生，致癌物质硝酸、亚硝酸盐含量超标；

秸秆和地膜、农膜焚烧，产生雾霾，造成交通事故频繁发生，其产生的有毒有害气体，严重影响人民大众身体生命健康安全。

它是资源浪费的大能耗产业引发全球气候变暖。

据报道，我国2014年化肥生产量达7021.1万吨，其氮肥、磷肥、钾肥产量分别达4715.7万吨、1671.1万吨、625.1万吨。

2006年我国氮肥总产量2262万吨，仅国家氮肥行业年耗天然气、无烟煤、电分别占全国总量的18.7%，22.1%和2.28%。

农业成为耗能耗资源巨大、加剧全球气候温室效应的产业。

我国每年可生产秸秆7亿多吨、每年规模化畜禽养殖产生粪便达8亿多吨、人粪尿11亿吨（相当于化肥4550.5万吨,即硫酸铵3080.4万吨、过磷酸钙952.1万吨、硫酸钾487.3万吨）、生物垃圾5亿吨。

可生产生物有机肥约31亿吨，2014年我国国土资源部公布耕地面积２０．２７亿亩，合每年每亩可使用生物有机肥1.53吨，完全可以替代化肥。

化学工业、农业使得农业作物生产的载体--土壤重金属污染，高产优质性能丧失，最终导致耕地贫瘠化、沙漠化。

污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）和类金属砷（As）等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）等元素，我国对外宣布的土壤重金属污染面积保守估计值是约20%。

土壤重金属污染主要来自农药、废水、污泥和大气沉降，少部分来自磷矿石等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。

过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调；

镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，但人们食用后，严重影响人体生命健康；

此外，汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应；

对昆虫天敌有杀灭作用，影响动物、植物、微生物的生态平衡。

重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。

一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库，废石和尾矿随意堆放，致使尾矿中富含难解的重金属进入土壤，加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统，造成严重的土壤重金属污染。

高产性能土壤必须具备一定耕作层厚度、疏松孔隙度、保水保肥的团粒结构、有机质含量、自身肥力、活力微生物含量、自身更新力度。

长期使用化肥的土地，土壤没有有机质的加入，以有机质C素为骨架的土壤微生物缺少，没有微生物的参与，耕作层下土壤熟化不能完成，土壤不可避免的淋溶损失不能补充，耕作层越来越浅；

没有有机质，也就没有利于形成土壤良好保水保肥团粒结构的腐殖质参与，造成土壤板结，更易流失，自身地力、保水、保肥性能差。

土壤高产优质性能尽失，最终导致水田贫瘠化、旱土沙漠化，人类将无法生存。

化学工业、农业使得生态平衡被打破。

化学农药的使用，是生态平衡遭到破坏，害虫失去天敌控制，危害到食品数量安全的无赖之举。

这种平衡最初的被打破起始于工业革命的污染，随着化学品作为农业投入物进一步加剧。

至今造成每天近百个生物物种灭绝，生物多样性受到严重创伤，要知道生物多样性是整个自然进化形成的，它是不可以逆转的，它能帮助人类共同分担有毒有害物质总量，少了它们，人类只能自己分担更多。

化学农药能杀死害虫，也无异于人们给自己投毒，它在杀死害虫的同时也杀死天敌，天敌的繁殖生长是严重迟后害虫的，所以得不到天敌控制的抗药性害虫越演越烈，形成杀虫剂品种越来越多，用药浓度越来越高。

2.3.3化学加工品（含农药、化肥等）作农业投入物已经危及食品数量安全

化肥在投入使用初期，因为其肥素齐全、浓度高，每亩使用2.5公斤尿素，增产效果显著。

如今，化肥用量越多，反而越减产。

主要因为，化肥肥效迅速，作物生长不健壮，易倒伏，体内游离氨基酸含量高，有利病虫生长、繁育；

它破坏农作物载体--土壤结构、自身肥力、高产优质性能，最终导致水田贫瘠化、旱土沙漠化，农作物失收。

2.3.4化学加工品（含农药、化肥等）作农业投入物已经危及食品质量安全

食品质量安全直接关系到人体生命健康安全。

依靠化学