蒋高明的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/蒋高明 中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

博文

大道至简:与草共舞六不用病虫草生态防治

已有 1615 次阅读 2023-8-20 16:53 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦

大道至简:与草共舞六不用病虫草生态防治

——来自弘毅生态农场和思源家庭农场的一线实践


一、案例介绍

弘毅生态农场于2006年7月18日在山东省平邑县蒋家庄成立,由中国科学院植物研究所蒋高明研究员设计,其核心思路是充分利用生态学原理,而非单一技术提高农业生态系统生产力,创建“低投入、高产出”的农业可持续发展。其核心理念是坚持六不用原则,即不用农药、化肥、除草剂、人工合成激素、地膜、转基因技术。他通过利用生态学原理,从秸秆、害虫、杂草综合开发利用入手,种养结合,实现耕地固碳,不仅增加了生物多样性,实现元素循环、能量流动,还确保纯正有机食品的生产,带动农民就业,增加农民收入,推动城市社区支持农业,促进城乡融合。

弘毅生态农场在山东省临沂市平邑县卞桥镇蒋家庄,地处山东沂蒙山区,位于平邑县城东部32km,总户数248户,人口923人,全村耕地总面积1020亩,人均耕地1.097亩。粮食作物播种总面积795亩。 经济作物总面积150亩:林果总面积公顷30亩,是以种植业为主,第三产业为辅的典型农业村庄。该村为沂蒙山区长寿村之一,最高年龄达到106岁。

当前弘毅生态农场面积500亩,主要种植玉米和小麦、花生、蔬菜;另有牛舍、林下养鸡场、鱼池、蝗虫养殖网舍、藕池;另有一处“植物森林”,园中植物多样性丰富,有多样的灌木和乔木、蔬菜、杂草及多样的鸟类和昆虫等。树有梨树、苹果树、杏树、紫荆树、樱桃树、花椒、无花果树、山楂等;蔬菜有韭菜、黄瓜、西红柿、茄子、马齿苋等;观赏性及食用兼具的有百合等。

弘毅生态农场生产的农产品均通过了政府发布的有机产品的九项企业标准。农场产品飞行抽检近100批次(含政府抽检),191项农药残留均未检出(<0.01ppm),并有相应的检测报告等。

截至目前,弘毅家庭农场已带动农场所在地蒋家庄村10户农民,开展秸秆养牛400头,最多的一户养牛303头;带动蒋家庄以及周围村、乡镇等发展林下养鸡30000只;成立了平邑县乡土专业合作社,带动农民发展有机粮食300亩;带动蒋家庄建设户用沼气130户;带动蒋家庄村容整治街道1900米。目前弘毅生态农场消费会员(家庭)达11712人(户),随着产品在全国销量不断增多,蒋家庄一些在外务工人员开始回乡种田,加盟弘毅农场实现在家门口就业。弘毅生态农场的经济效益也吸引到了许多企业的加盟,过去17年间,弘毅生态农场技术推广区、农场(基地)79家,分布在山东、河南、河北、北京、天津、内蒙古、辽宁、吉林、浙江、江西、贵州、甘肃等省市自治区,累计面积达85万亩。

枣庄市山亭区思源家庭农场成立于2014年,负责人王延静,成立于2014年,占地103亩,主要是山地,农场内岩石品种丰富,土壤富含矿物质。种植了高筋小麦、玉米、花生、桃树、梨树、应季蔬菜等作物,采取与草共舞的六不用种植模式,效果不错。

自2020年起,弘毅生态农场与思源家庭农场,在六不用生态农业技术基础上,又联合开展了果园和高秆作物玉米和高粱的与草共舞试验,取得了一定的紧张。与草共舞(Co-growing with Weeds),又称为与草共生,是指借助生态位、食物链与食物网、生态平衡、养分循环等原理,利用木本植物或高秆作物对杂草的竞争优势,仅对杂草进行少量物理干预,从而实现杂草与果树或高秆作物共生,并借助杂草群落吸引天敌昆虫,达到以虫治虫目的。“与草共舞”的生态种植模式有助于从源头杜绝除草剂和农药污染,兼具抗旱保墒作用、大幅度减少劳动力投入的一种新型生态农业模式。

以弘毅生态农场与思源家庭农场为范例的生物多样性管理模式,不仅受到了国内民众的广泛关注,同时也吸引到了国际的目光。至今为止已有德国、法国、美国、英国、加拿大、韩国、日本、孟加拉国、乌兹别斯坦的硕士或博士研究生来农场学习工作。国外新闻媒体如洛杉矶时报、英国卫报、泰晤士报、德国明镜周刊、法国电视二台等也来到他们的科研与科普基地考察报道。


二、与草共舞六不用生态种植主要做法

弘毅生态农业模式是怎样控制病虫草害呢?大道至简,将它们放在一起,鼓励生草,然后再适当控制杂草就行了。“与草共舞六不用”是其主要做法,即果园鼓励生草,菜地和作物田间地头杂草尽量保留,高杆作物如玉米高粱作物与草共舞。同时一定要严格六不用,即不用农药、化肥、除草剂、地膜、激素与生物技术改造的种子。由于没有有害化学物质进入农业生态系统,土壤、环境和植物都健康,首先没有病害,其次害虫非常轻,害虫要么取食杂草要么被天敌昆虫控制,生态平衡恢复,最后只需对杂草进行适当控制(如果园对高草进行机械割草)就行了。利用人工和机械除草,坚决不用除草剂、地膜、防草布除草。上述做法,坚持时间越久,效果越好,该做法适合不同气候带所有的顺季节农业植物,如作物、果树、茶叶、蔬菜、中草药等。具体做法是:

与草共舞玉米种植 在种植玉米之前旋耕或者灭茬,干预一次野草正常生长(损耗50%以上杂草种子),让玉米获得优势如下优势:一是时间优势 在山东地区,夏玉米播种后4天左右出苗(墒情好),而草出苗需要9天左右,玉米先于野草萌发;二是生态位优势,玉米始终比野草高,野草开始萌发的时候,玉米已经有10多厘米高,当玉米30厘米左右时,野草5厘米以下;三是营养生长对生殖生长优势,玉米可以长到1.9米左右左右还在营养生长,而杂草长到90厘米左右停止营养生长,转而进行生殖生长;四是C4光合途径对C3光合途径的优势,玉米为C4作物,杂草为C3植物,C4植物的光合速率在同样环境条件下高于C3。后期由于杂草获得阳光不足,杂草营养生长结束,野草的茎不能支撑野草继续战力。随着风雨野草匍匐在地,给玉米起到遮阳、保湿、降温作用,为玉米营造一个良好生长小环境,有利于玉米度过炎炎夏季,降低消耗增加积累。玉米长得一直会比草快,所以草不会影响到玉米。草密密麻麻的非常多,草会长得比较纤细。当风雨来临的时候,野草会匍匐于地面,起到一个遮荫保湿降温的好处。草长起来了,也就不用再担心这块玉米地的干旱了。草的保水、保湿是非常好的。利用玉米的涨势快,悬根除草,紧接着播种玉米,完全不影响玉米的产量,玉米的口感也非常的好。“与草共舞的玉米”不仅可以保留野草种类的多样性,还能利用野草的多元化和本地性,达到我们需要的种植多样性。有各种各样的草就可以给我们这块地提供蜜源植物,这样生物多样性也可以形成。

果园与草共舞管理 一是不冬耕保护各种昆虫特别是天敌昆虫的越冬,天敌昆虫可以对害虫进行伏击式防治,从源头上控制虫害泛滥,做到有虫无害;二是野草本地化多样性,不种植单一性草本植物;三是培育蜜源植物,促进昆虫繁育,野草本地化和多样性解决了蜜源植物来源问题,同时为天敌昆虫创作了栖息环境;四是利用野草可以调节果园小气候环境,帮助果园度过炎热的夏季,解决果园因为高温高湿形成的病害。

三、与草共舞生态种植的重大意义

作为在农业生产中进行的“邻里生物多样性保护”可持续实践,上述模式遵循“以自然之力恢复自然,以生态之力恢复生态”的原则,实现了杂草控制、害虫防治、病害防治、增加土壤养分的多种生态功能,是生态农业发展史上的重要突破;是生态文明建设的具体应用,是实现“绿水青山就是金山银山”的具体举措;在国际合作上,有助于推动联合国可持续发展目标(SDGs)的目标14(保护陆地生物)、目标2(零饥饿)以及目标13(应对气候变化)、目标6(可持续的水管理)、目标3(良好健康与福祉)等五大SDGs目标的协同增效,有助于在农业部门推动生物多样性主流化,并促进2020后全球生物多样性框架的目标实现。

据初步估计,如果“与草共舞六不用模式”在全国推广,仅在玉米、果园、茶园、中草药园、部分蔬菜几项就可节省农药和除草剂100万吨(水剂),这对于保障生态环境、保障国家粮食安全方面的作用是巨大的。另外,弘毅生态农场与思源家庭农场的实践证明,“与草共舞六不用”生态农业模式的生产成本低于常规化学模式(果园可降低成本三分之一左右),而产量持平略略有提高,因此很容易被农民接受。由于优质优价,该模式还可以带动农二代和大学生二代就业。

四、生态文明驿站体系下的“六不用生态农业”

生态种植是指在保护、改善农业生态环境的前提下,遵循生态学、生态经济学规律,运用系统工程方法和现代科学技术,多样化经营的农业发展模式。生态种植是一个生态经济复合系统,将种植生态系统同种植经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。

党的二十大报告中提出:要全面推进乡村振兴。坚持农业农村优先发展,坚持城乡融合发展,畅通城乡要素流动。加快建设农业强国,扎实推动乡村产业、人才、文化、生态、组织振兴。2023年中央一号文件(《中共中央 国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》)再次强调要推进农业绿色发展。加快农业投入品减量增效技术推广应用,推进水肥一体化,建立健全秸秆、农膜、农药包装废弃物、畜禽粪污等农业废弃物收集利用处理体系。推进农业绿色发展先行区和观测试验基地建设。健全耕地休耕轮作制度。乡村振兴是生态文明建设的重要组成部分,生态振兴也是乡村振兴的“五大振兴”之一。以生态学为主导的“六不用生态种植理念”是农业绿色发展战略指导下的具体实践及应用方案,也是以“生态振兴”为主线的乡村振兴战略的实施举措之一。

“六不用生态农业”强调用生态学的办法生产优质无农残的食物。其理念精髓与中国生物多样性保护与绿色发展基金会(简称“中国绿发会”)生态文明驿站体系纲要和规划的要求高度契合。也基于此,弘毅生态农场和枣庄市山亭区思源家庭农场成为首批“生态文明驿站”成员。

“生态文明驿站”(Eco-civilizationSite,简称Eco-Site)是以生态文明思想为引领,面向资源节约、环境友好型产业发展,推动可循环回收利用,助力生态文明建设的个体、团队或机构等,给予支持和公益赋能,鼓励和发动志愿者团队、学校、企业、社会组织及社区等积极参与的生态文明建设实践体系,欢迎社会各界广泛参与进来。

生态文明建设应该怎样做?无疑有很多种方式。经过不断的实践和摸索,其中最重要的也是最能带动公众参与积极性的一种方式——即在人民群众的创造中寻找典型、打造样板,用生态文明实践影响更多的社会公众从理念上进行变革,改变自身的生产生活方式,推动实现生态文明建设主流化。也正是像弘毅生态农场和思源家庭农场这样的案例代表,用生态文明建设中的创新、坚守和实践去推动全社会共同守护我们赖以生存的地球,用节约资源、循环利用的生产生活方式,走向更美好的幸福生活。


五、专家点评

中国科学院植物研究所研究员蒋高明教授认为,生态农业是一种高效的环保产业,更是最大的公益事业,是农业生物多样性保护与利用的重要出路,尤其在栽培与驯化物种多样性传承方面有重要意义。高效生态农业不仅从源头降低乃至杜绝了农药、化肥、除草剂、地膜、人工合成激素的使用,保护了生态环境和人体健康,还可减少温室气体排放,促进耕地固碳。他带领的课题组经过17年实践,证明有机农业模式可将农业碳由净排放(源)逆转为碳吸收(库),固碳潜力达11.5吨CO2当量/公顷/年。

六不用生态农业,就是在整个的种植过程中,完全不用农药、化肥、地膜、激素、除草剂与转基因种子,转而采用物理的或生物的技术替代化学技术,这样生产出来的食物符合欧盟或国家有机认证标准。普及“六不用生态农业”,可有助于解决以下六个方面困惑人类的重大农业、环境与医疗等问题,有助于人类社会可持续发展。

一是农业丰产。“六不用生态农业”产量是不低的,经过我们前期17年的研究,“六不用”可以实现吨粮田,就是在一亩耕地上每年产出一吨以上的有机主粮(北方玉米小麦轮作;南方两季水稻),产量达到2000斤/亩以上。另外,我们的农业模式长期以来一直是追求数量的,忽视了质量,食物的附加值不高,被当作垃圾在餐桌浪费了。有文献报道,餐桌浪费占据了全球粮食生产的1/3左右,在我国餐桌浪费的食物够2亿人吃。“六不用生态农业”产出的食物价格高,性价比高,营养好,口感也好,大家舍不得扔掉它,这就避免食物浪费,相当于粮食间接增产。

二是有助于农民增收。经过多年的生产农业实践,“六不用生态农业”已经实现一亩地的净收入,即使生产主粮的话,也是普通农田的5倍左右,蔬菜和水果更高。增加的收入首先满足一线的农民,能够保证农民有比较好的收入,从事生态农业的企业也有一定的利润。这样的话,农业就会后继有人。目前从事农业的农民平均年龄超过60岁,如果干农业不挣钱,就不会吸引中青年人从事农业,而生态农业恰好能够破解“谁来种地”的难题。

三是环境保护。源头六不用,不用农药、化肥、地膜、激素、除草剂,这些化学物质就不会进入到农业生态系统,就从源头解决了农田面源污染、水体富营养化、土壤污染、大气污染等问题,农药和化肥包装袋、包装瓶、地膜、套袋膜、反光膜、防草“布”就不会进入到农田、蔬菜园、果园、中草药园里。其次,生产这些化学物质的工厂也被迫叫停或转产,由此造成的工业污染也减少了。由于没有有害化学物质进入农业,天敌物种得到恢复,生物多样性也得到根本保护。

四是耕地固碳增氮。生态农业是耕地固碳增氮型的,生态农业实施的时间越长,土壤有机质就越高,固定的碳和氮就越多,从而减少了温室气体排放。现代农业是温室气体净释放型的,是温室气体的源;而生态农业或者有机农业,是温室气体吸收型的,是温室气体的汇,它可以储存碳。现代农业导致了大量温室气体排放,农业温室气体排放占人为活动排放的1/3或更高。全面推广“六不用生态农业”以后,农业生态系统就由温室气体的源变成汇,有助于人类应对因温室气体升高导致的全球变暖,有助于实现“碳中和”目标。

五是有助于保护老种子。生态农业强调物种多样性利用,农、林、牧、副、渔全面发展,淡水和海洋渔业,草业畜牧业,森林里获得的食物都是纯天然的,是无须认证的有机食物。即使在农田、果园、蔬菜园、茶园、中草药园里,也能够做到完全不用农药、化肥、地膜、激素、除草剂与转基因种子,因为生态农业更倾向于使用老种子或常规育种的种子。有人说老品种产量低,但是老种子适应当地的气候与土壤,有一定抗病虫害能力。虽然产量低,但其生物量并不低。生态农业利用的是植物地上部的全部光合产物,人吃粮食,动物吃秸秆,各取所需。有了老种子,我们就不会被人家卡脖子,种子是农业的芯片。

六是大幅度减少医院病人。重大疾病包括癌症、白血病、不孕不育、性早熟、肥胖病等困惑人类的很多疾病,都是与食物有关的。国外有种说法很有道理,“如果你吃错了,医生也帮你取不出来;如果你吃对了,那你没有必要找医生”。目前,医院大楼越盖越高,医院不断扩张,就是因为病人太多了。疾病的源头在于食物质量下降,在于生态环境恶化。普及六不用生态农业,就会大幅度减少病人产生的数量,有助于全民免费医疗早日实现。

(文/蒋高明、王延静、王晓琼)

猕猴桃与草共舞

桃园与草共舞

玉米与草共舞

玉米与草共舞内部结构

玉米与草共舞成熟期

弘毅生态农场大门




https://blog.sciencenet.cn/blog-475-1399703.html

上一篇:营养生长阶段与草共舞玉米生长量高于除草剂处理的玉米
下一篇:以弘毅生态农场等为案例的邻里生物多样性保护入选巴黎和平论坛,并列为全球环境治理解决方案之一
收藏 IP: 222.132.200.*| 热度|

7 尤明庆 周忠浩 刘炜 王成玉 郑永军 崔锦华 杨正瓴

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-2-28 01:49

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部