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中国低碳:弘毅的生态重建

已有 4284 次阅读 2012-5-28 22:08 |个人分类:精神历程|系统分类:科研笔记| 中国, 生态农业, 弘毅生态农场

 弘毅的生态重建
中国低碳记者:张耀庆
 
  什么是未来农业的方向?

   

    中国科学院教授蒋高明给出的答案是:回归生态。他说:“现有的农业模式,土地不喜欢,虫子不喜欢,草不喜欢,农民也不喜欢。要恢复地力,必须通过健康的办法,生态有机农业显然是将来重要的方向。”

 

养牛经济又肥田

 

20067月,蒋高明带着“生态农业”研究课题,回到蒋家村,办起了“弘毅生态农场”。他租了村里一块约20亩的地。

这块地因为贫瘠,多年来一直作为打麦场,还一度成为建筑垃圾堆放场。村民们都认为,他可能连种子都收不回来。但蒋高明接下来的行为更让他们吃惊,他坚持不用化肥农药、不用添加剂、不用除草剂、不用转基因这种现代农业技术,那他如何种出庄稼来呢?

蒋高明先盖起了一座牛舍,养起了肉牛。在弘毅农场的牛舍里,有100多头牛,院里高高堆起的牛粪,是农田最好的有机肥料。这是第一步:从牛粪入手,改善地力。“没有有机肥,就没有有机农场。”蒋高明说。在他看来,牛粪既可以作为生物质能,产生沼气用于取火,沼渣、沼液又可以作为有机堆肥,改良农田,施撒庄稼。

建设早期,农场还同时饲养过山羊,羊粪也能实现上述应用。但相比之下,蓄养肉牛的整体效益最高。因为牛能够实现农场的废物利用。

原来,山东一带农村大部分种植玉米小麦,每年田里会产生大量秸秆。这些秸秆的最后都一把火烧掉,浪费不说还污染空气。如果养牛的话,这些秸秆就能作为它们的口粮。秸秆收货后,直接用打包机打包成70公斤一包的“面包草”,或青贮,保存秸秆养分,然后粉碎后给牛吃。但山羊不爱吃秸秆。

此外,牛粪是产生沼气的最好载体,“秸秆中碳水化合物成分高,通过牛胃中的甲烷菌可以产生更多甲烷。”

根据多年试验结果,蒋高明在一篇研究中计算到,“每7公斤左右秸秆配合2公斤粮食可转化1公斤活牛重。这样,500亩大田区产出的600吨秸秆,加上170吨粮食,可转化为85吨活牛重;同时可生产3000多吨鲜牛粪,用于生产能源和有机食物,利用反刍动物实现了秸秆等废弃产物的第一次升值。”

 

防虫治草有妙方

 

施肥的问题解决了,接下来要解决的是怎么控制虫害和杂草的问题。弘毅农场有2亩试验田,用来种植各种作物。

在这个不大的试验田里,挂着两盏能发出特殊光谱的脉冲诱虫灯,引诱害虫自投罗网。蒋高明说:“诱虫灯虽然不能消除全部害虫,但每年坚持诱捕,会逐渐达到生态平衡,即这个物种还存在,但不再对作物造成危害。”剩余的少量害虫则借助其自然天敌鸟类予以消灭。

处理农田中的杂草是种植中一个很有挑战的课题。农场建设早期,农田的硬化程度较高,杂草易于生长,彻底根除非常困难,只能控制总量。在秋季杂草出种时,农场由人工锄草三四次,集中堆在田埂上,避免其在地里繁殖。最近,蒋高明发现农场里的杂草变少了,剩下的主要是牛筋草,这是一种非常优良的牧草,农场将这些无农药、除草剂的杂草直接作为鹅、淡水鱼、蝗虫等经济动物的饲料。

为了让所有的植物、动物和微生物形成一个完整的、无污染的生态链,蒋高明将传统农业中忽略的“生物多样性”引入农场的生产系统。他认为,树木、鸟类、青蛙等生物都有助于促进农业。因此,除了农作物外,弘毅农场还种植了山东当地的长寿树种,形成了一个小型的森林群落,给各种鸟类、哺乳动物创造栖息的居所。然后,充分利用树林下的空间,散养了2000只肉鸡。鸡的粪便可以直接滋养树木,鸡的羽毛经过发酵同样可以成为还田的肥料,鸡的饲料则来自用牛粪饲养的蚯蚓。

接下来修建了4.8亩的人工湿地,平时蓄水灌溉农田,洪涝时则用来为农田排水泄洪。同时,为青蛙、鱼类、微生物等生长创造良好的环境。时间一长,湿地中的生物开始丰富起来,青蛙、鱼类、芦苇等生长起来,农场便直接将这里当作天然的养鱼池。

“整个农业生态系统不能单一的广置农田,这样发挥不了生态功能。”蒋高明说,“现在的化学农业生产方式,切断了生态系统中的有机元素循环,我们要做的是让它重新回归并利用生态系统的自然循环,不再盲目杀死试验区内的一种生命,而是靠食物链和人工适当干预达到生态平衡。”

 

生态学的威力

 

不过,村民们对蒋高明这么做的成效还是半信半疑。在他们的观念里,不施化肥就不长粮食,不用农药就控制不了虫害。蒋高明说:“这是偏见,有机肥料同样能肥田,消灭害虫最好的办法就是天敌,生态循环、物种平衡,用物种挽救物种,这是成本最低,也是最有效的方法。”

但这样一个生态循环的有机农场依然留给我们两个疑问:其一,建设一个这样的农场,需要投入多少?国内著名有机农场多利农庄创始人张同贵曾经表示,仅在上海浦东一块有机田改善水质问题上就花费了6000万。而整个农场的投入据说超过2.2亿。建设一个有机农场真的这么花钱吗?其二,有机农场的产量是多少?在本刊的采访中,不少受访者都表示,有机农业相对来说,成本高,产量低。有机农场产量真的会受到影响吗?

弘毅农场的投入并没有高的离谱。据蒋高明介绍,农场最初的建设投入大约是300万元,其中2/3用于野外观察站、农田生态系统气象站等科研建设,真正投入生产的只有100万。加上农场建设前,环保部和当地县里为周围6个村(包括蒋家村)改建路、渠、水、电以及排水系统和污水处理厂投入的近900万元,弘毅农场的总投入应该不超过1000万。

相比以公司化运作的有机农场,这个数字显得微不足道。蒋高明认为,通过生态循环,减少了农业的劳动环节,避免了购买“农业六要素”方面的开销,人工方面的支出也少了。目前,弘毅农场长期雇佣的工作人员只有5名,余下的只在农忙时期临时工作。他们在农场里的生活用电则依靠沼气等生物质能和太阳能。唯一需要耗电的是拖拉机等农业机械。

至于收成,第一年确实不多。2008年小麦和玉米两季加起来,才收1000来斤。第二年也如此。但生态学的威力已经开始发挥作用,肥力严重下降的土地,经过生态修复逐渐焕发了生机,土壤变得松软,并有了比较厚的表土层。到了2011年,蒋高明说:“农场小麦亩产产量900斤,玉米1100斤,接近周围农田产量的一倍。”

蒋高明认为,农场能够高产正是因为恢复生态系统后,地力越养越肥的缘故。“真正对庄稼起作用的,是微生物和动物。生物多样性恢复后,它们会帮着庄稼提供养分。”因此,他常常强调,农业要实现可持续发展,应在秸秆、杂草、害虫上做文章,而不是在单纯的粮食上做文章。

 

推广之道

 

经过5年经营,弘毅生态农场从最初的25亩土地扩展为104亩土地。共养殖了160头肉牛,2000只鸡、1200只鹅,种植有机粮食16亩、有机蔬菜5亩。并带动了周边的农户养殖肉牛,也有农户开始尝试生态种植。

2011年,河南一家占地3000亩、投资1000多万元的商业化有机农场听说弘毅的生态循环模式后,请蒋高明前去技术指导。“在那里,我们采用了和弘毅相似的模式,现在产量已经高于周围农田。”蒋高明说道。

“弘毅的模式是完全可以推广复制的。”蒋高明告诉本刊,实现生态循环并不需要太大的土地规模,连片的百亩田地能够发挥最高的效率。在这个范围内,有机肥料、秸秆的运输都不需要太高的花费,人工也不需要太多。从这个角度上来看,弘毅的模式或许也能适合丘陵居多的中国南方地区。

在蒋高明看来,生态农业无疑是将来农业的唯一方向。“现在农业方式对土地的伤害非常严重,把耕地都牺牲掉,人类将来会非常麻烦。”但这并不意味着要摒弃现代农业中的所有元素。蒋高明认为,现代农业中,工业化机械、灌溉系统、物流系统都是值得保留的,化肥方面,可以保留复合肥,“必须研究一些非负效、污染的化肥,不能像尿素这样,庄稼来不及吸收,就进入地下水和空气里了”。

一条让蒋高明倍感信心的消息是,美国和欧盟最近签订了一个500亿美元的项目,推广研究有机循环生态农业。“在这方面,中国远远走在他们之前了。我非常自信这个技术将来在全国或全球推广。”他同时表示,自己的研究队伍,也会不断地丰富相关的理论,争取在每个环节都要把它搞明白。

 

 



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