[本博按] 什么样的农业才能叫生态农业？不解决这个根本问题，生态农业很难形成产业。另外，生态农业的边界在哪里？生态农业的科学原理与应用技术有哪些？生态农业能够解决所有农业问题吗？这些问题长期困惑生态农业的从业者、消费者和管理者。从即日起，笔者将采取连载的方式陆续回答上述问题，希望读者关注并提出批评意见。文章发表在中国农业大学学报 2024，29（6）：08⁃18.

试论生态农业的边界与科学技术原理

蒋高明^1,2 刘美珍^1,2  赵建设³

（1. 中国科学院植物研究所/植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093；

2. 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049；

3. 河南中远有机农业研究所, 郑州 450053）

摘  要  由于生态农业概念模糊，加之边界不清，生态学界对生态农业科学原理与技术总结不够，公众对生态农业理解有误，阻碍了生态农业产业发展。在总结和归纳1982-2022年发表的相关文献基础上，本研究简要回顾了国内外生态农业提出的背景及其含义；分析了现代农业的9种主要形态及其特征；重新定义了生态农业概念；厘清了生态农业的边界；提出了指导生态农业发展的理论体系与科学技术。并以弘毅生态农场18年实践为例，验证了本研究提出的生态农业概念、理论与技术体系具有重要的应用与推广价值。

关键词 生态农业；科学原理；范畴；应用技术；食品安全

中图分类号（F323. 3）  文章编号       文献标志码 A

Discussion on the boundary of eco-agriculture and its scientific technology principles

JIANG Gaoming ^1,2 LIU Meizhen ^1,2 ZHAO Jianshe³

(1. State Key Laboratory of vegetation and environmental change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China;

2. School of resources and environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;

3. Henan Institute of Orangic Agriculture, Zhengzhou 450053, China)

Abstract  Due to the unclear concept of eco-agriculture and the vague boundary, the scientific principles and technologies of eco-agriculture have not been well summarized, resulting in a serious misunderstanding of eco-agriculture in the society, which hindered the development of eco-agriculture industry. On the basis of summarizing the relevant literature published from 1982 to 2022, this study briefly reviews the background and significance of eco-agriculture concept at home and abroad, and analyzes the 9 main forms and characteristics of modern agriculture. The concept and the boundaries of eco-agriculture have been refined and clarified. Then we have proposed a theoretical system of science and technology to guide the health development of eco-agriculture. Finally, taking the 18 years practice of Hongyi Ecological Farm as an example, this study proves that the concept, theory, and technology of eco-agriculture proposed here have important application and promotion values.

Keywords  modern eco-agriculture; scientific principles; category; application technology; food security

第一次绿色革命以来，农业科学技术不断更新，大量人工合成化学物质应用到种植和养殖过程中，提高了单位土地面积产出，满足了19个发展中国家对食物的需求^[1]。然而，数量型农业以牺牲食物质量、生态环境和人类健康为代价^[2]，该农业模式并不可持续，生态农业和有机农业应运而生^[3-5]。

生态农业之所以重要，是因为其对环境与健康保护意义重大。现代农业高度依赖石化能源，依赖化学肥料、农药与地膜等，这些化学物质的生产、运输与使用，释放了大量温室气体^[6-7]，造成严重的环境污染。过量施用化肥，尤其是氮肥，导致土壤酸化严重。以中国为例，2019年化肥平均使用量以N计为325 kg/hm²，远远超过世界平均水平123 kg/hm^2 [8]。据不完全统计，中国公布使用的农药、化肥、添加剂、兽药等种类高达50 626种^[9]。过量使用化肥，导致土壤酸碱度下降^[10]、土壤板结、耕地质量下降、生产力降低、土壤侵蚀、土壤有机质流失等，全球每年仅与土壤侵蚀有关的公共和环境健康损失就超过450亿美元^[11]。现代农业模式下，全球每年约460万t化学农药喷洒到环境中，其中99%释放到土壤、水体和大气中^[12]。另外，农用地膜的广泛使用污染了农田环境，造成严重的“白色污染”^[13]。

以第一次绿色革命为标志的数量型农业，忽略了食物的营养与健康功能，从而导致作物营养品质下降^[14-15]，造成隐性饥饿问题，由此威胁着世界上20多亿人口^[16]。隐形饥饿是由于营养不平衡，或缺乏某种维生素，或缺乏人体必须的矿物质，同时其他营养成分过度摄入，所产生的隐蔽性营养需求的饥饿症状。隐性饥饿能引起慢性疾病和其他健康失调^[17]，如最常见的Fe、I和维生素A缺乏导致的各种疾病。最易受隐性饥饿威胁的人群是生育年龄的妇女、儿童和老人^[18]。有研究表明，因农药污染，儿童智力也受到影响^[19]。人类多种重大疾病爆发、寿命降低、不育不孕疾病流行与传统农耕方式改变密不可分^[20-22]。

为解决现代化学农业带来的问题，国内外学者和政府都进行了各种理论探索与实践^[23-24]。上世纪80年代，侯学煜^[25]提出了“大农业” “大粮食”观点，指出森林、草原、农田、水域等应分别属于不同的生态系统类型，但从区域观点出发，山、水、林、田、湖、路、村是相互联系的，农、林、牧、副、渔构成了特殊的生态系统，其中不同子系统都能够生产或提供食物，不能搞“围湖造田”、“毁林开荒”、“向草原要粮”等极端的农业模式。侯学煜的上述观点，为生态农业发展奠定了重要理论基础。

1993年，由农业部等7个部委局组成的“全国生态农业县建设领导小组”，启动了第一批51个生态农业县建设工作^[26]。2000年，国家启动了第二批50个全国生态农业县建设工作，同时提出在全国大力推广和发展生态农业的任务。2002年，农业部向全国征集到了370种生态农业模式或技术体系，并遴选出具有代表性的10个生态模式类型，包括北方“四位一体”模式、南方“猪-沼-果（稻、菜、鱼）”模式、平原农林牧复合模式、草地生态恢复与持续利用模式、生态种植模式、生态畜牧业生产模式、生态渔业模式、丘陵山区小流域综合治理利用型模式、设施生态农业模式和观光生态农业模式^[27-28]。

生态农业经历近半个世纪的发展，引起了越来越多的关注。在政策层面上，中国加大了对生态农业的扶持力度。作为生态农业主要场所的生态农场，得到了国家农业农村部的重视。农业农村部按照《“十四五”全国农业绿色发展规划》有关要求，制定了《推进生态农场建设的指导意见》，以加快推进生态农场建设，促进农业绿色低碳转型^[29]。

然而，在现代农业大背景下，生态农业没有起到遏制农业生态系统与人类健康退化的趋势。生态农产品没有得到市场认可，依然停留在小众范围之内。随着社会经济的发展与农业科学技术的不断进步，生态农业原有的含义已不适应当今发展需求，突出表现在概念模糊、边界不清，较多非生态农业元素如农药、化肥、地膜、激素，反季节种植与养殖、无土栽培等都混在生态农业中。由于生态农业的科学原理不明，人们将生态农业简单等同于原始农业，没有形成独特的产业。在陈旧理论指导下，生态农业所使用的科学技术被忽略，转而使用大量化学农业技术，严重阻碍了生态农业发展与生态文明建设。本研究试就生态农业相关热点问题，尤其从生态农业的概念、意义、范畴、科学原理与应用技术等方面介绍有关进展，以期为引领生态农业产业发展提供理论依据。