弘毅生态农场长期定位实验的科学假设、实验内容与实验结果

蒋高明

科学假设：目前人类使用的各种农业科技发明，在推广时仅强调其优点，尽量少提、不提甚至掩盖其负面作用。长期下去，各种技术尤其使用的化学物质的负面作用，累积起来超过其正面作用，造成了很多严重的问题，如环境污染、温室气体排放加剧、食物链污染、耕地酸化与退化，生物多样性下降或消失、传统栽培或驯化物种消失、病虫草害频发、耕地生产力下降、医院病人越来越多等等。人类围绕食物链发明的各类化学物质，以中国合法使用的为例，达到50626种。

长期实验设计：为了验证上面的假设，我们将50626种化学物质停下来（六不用，即不用农药、化肥、除草剂、地膜、人工合成激素、转基因种子），遏制其叠加的负面效应；转而采用秸秆过腹还田、物理+生物控制虫害、人工+机械控制草害、预防病害与生态办法控制；保留机械耕作与水利灌溉，深翻碎土，播种小麦与玉米，同时发展大豆、绿豆、蔬菜、苹果等经济作物。该实验于2006年6月开始实施，连续进行了15年观察，是在低产田基础上开始的实验。

实验方法

1)      秸秆转化饲料：自主研发大型遮雨式分室青贮池，每年加工“微储鲜秸草”1500t

2)      害虫控制：害虫防治物理+生物方法，即通过脉冲式杀虫灯、鸡、天敌昆虫、野生鸟类、人工除草控制越冬害虫

3)      杂草控制：人工+机械除草；采用乔灌草相结合的隔离带，物理阻隔草籽；果园“以草治草”

4)      有机堆肥：以75t/ha腐熟有机肥还田，保障产量与地力恢复

5)      产品加工与销售：微店与线下结合、高端与普通产品结合

实验结果

生态效益：

1)      用于饲料的秸秆比例从<1%增加到了62.5%，而丢弃和在地里焚烧掉的秸秆比例分别减少到了9.2%和9.8%

2) 有机质从0.7%提升到4.71%；有机果园蚯蚓数量317条/平方米，而普通果园只有16条/平方米

3) 完全告别农药，连续7年(2009-2015)诱虫灯年平均捕获量从2009年的33 kg降到2015年的2.6 kg，降幅为92%

4) 将传统的温室气体排放成功逆转为净吸收，实现耕地固碳潜力11.5吨CO2当量/年/公顷

经济效益：

1)      从2011年起，就成功将低产田改造为高产稳产的吨粮田(小麦、玉米周年产量)

2)      2015年，弘毅生态农场玉米小麦周年产量2324斤/亩、春花生807斤/亩、夏大豆433斤/亩、苹果9126斤/亩，均高于周围村民的产量；2020年小麦季突破1400斤/亩大关

3)      获得了京、津、沪、穗、深等大城市消费者青睐，目前弘毅农场较稳定的会员已增加到8000人，且以每月100-150人的速度增加

社会效益：

1)      对当地农民的带动作用非常大，如今支部书记等几个村干部和约167户村民(占全村户数的63%，主动加入了弘毅生产体系

2)      带动山东、河南、河北、内蒙古、甘肃、浙江、江苏、广东、中国人民解放军总装备部某基地等企业家、农民、军人从事有机农业，充分展示了科研示范作用，在全国累计推广有机农(草)业面积约55万亩

3)      实验开展15年来，以弘毅生态农场科学实验为依托，申请到环保部“以奖代治”农村污水处理专项资金、政府开发办农田基本改造专项资金，加上支付给村民人工费、修路费和太阳能诱虫灯等，达1100万元

4)      合作农户平均收入10万元，部分收入实现了20万元/户，科技带动作用显著

参考文献

蒋高明、郑延海、吴光磊、刘慧、池云花、冯素飞、李勇、李彩虹、李宗奉、苏本营、董群、乌云塔娜、LUCAS Mario、LEFORT Zoe、REGOLINI Margot、曾祥伟、贺新华、郭立月、战丽杰、唐海龙、韦继光、周平、曾彦、杨煜、宋守宽、刘秀、甄珍、刘海涛、孟杰、李静、李霄、李占、丁娜、博文静、程达、梁啸天、徐磊、谷仙、宋彦洁、MUMINOV A. Mahmud、刘滨扬、赫晓霞、刘美珍、宁堂原、王空军、徐玉新、陈文浩. 2017. 产量与经济效益共赢的高效生态农业模式: 以弘毅生态农场为例. 科学通报, 62: 289-297.

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