农业资源再生利用与生态循环农业绿色发展
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第一节 原生资源

原生资源主要指自然界和人类社会自然形成的涉农资源,包括农业生产力“三要素”中的劳动力资源、生产资料中的种质资源和肥料资源、劳动对象——土地资源等,有纯天然的光能资源、水资源等,还有科技资源、教育资源等,它们都是农业发展中不可或缺的资源。

一、劳动力资源

劳动力资源的本质是人力资源,劳动力的主体是人,劳动力是人的智力、技能、体力的总和。在劳务市场上劳动力也因其智力(或学历)、技能高低和体力强弱分为三六九等,被录用后的待遇亦分三六九等。劳动力间的这种差异是十分明显地存在的。研究资料显示,在享有同样投入的情况下,小学文化、中学文化、大学文化三者所获得的效益是1∶10∶100,当然他们所创造的财富亦为1∶10∶100,彰显着“知识就是力量”的真理。当今世界上20%的能人创造出80%的财富。这些能人就是手脑并用的劳动力,也就是人们常说的“知识分子劳动化”的劳动力,他们手脑并用,以创新带动创业,使创业的路径越走越宽广,财富也就越积越多。

而自古以来,广大农民因人口众多、生活紧迫和城乡差别,受教育的机会少,多数农民主要依靠实践经验务农,直到20世纪70年代,京郊农民中还流行着“盘古开天辟地几千年,不懂科学也种田”。当时正逢推广“两杂”——杂交玉米和杂交高粱及磷肥。有的生产队领到“两杂”良种种子后,按照“母大儿肥”的经验认定“瘦小”的杂交种子长不出好庄稼来,而把杂交种子喂了鸡或喂了猪,把拉回来的磷肥堆在场上不用,误认为是石头面子,类似这种情况在一些贫困乡村可能多有存在。贫困由诸多客观因素所致,但人的思维不开放更是一个重要原因,因此科技扶贫一到位面貌就大变了。可见科学文化素质低是一些农户长期贫困的重要因素。据报道,美国农民的教育指数每提高1%,农业劳动生产率可提高0.77%。因此扶贫致富最根本的是对贫者进行实用技术培训,提高他们科学种田、科学务农的科学文化素养,逐步实现“劳动人民知识化”,使劳动力转化为劳动资本。

二、光温资源

光温是农业生产的必要条件。光(或日照)是农作物光合作用积累有机物的能源。就北京地区来说,大部分地区全年日照时数在2562~2744小时之间,东北部的密云区古北口、怀柔区的汤河口及延庆地区多达2800小时以上。北京大部分地区,年日照百分率在58%~63%之间,年总辐射量为5000~6000兆焦耳/米2,属于太阳能资源较丰富带。但由于气温积温的限制,在自然状态下,北京地区的冬季长达161天左右,制约着光能的利用。

平原地区的年平均气温为11~12℃,年极端最低气温在-20~-14℃之间,个别年份可低至-27℃以下。平原地区的无霜冻期为190~200天,山区或半山区比平原地区少40~50天。

早在1964年,著名气象学家竺可桢先生从光能利用率上得出北京地区的粮食单产在1000千克以上(潜力);同期,中国科学院化工冶金研究所所长叶渚沛从土壤肥力上评估出北京地区单季最高亩产量可达1247千克。

丰富的光能如何转化为可利用的资源,其“瓶颈”在温度。如何提升温度从而延长农业的生育期,这是中国北方地区共同面对的转机。就北京地区来说,早在西汉时,就利用“暖洞子”在冬季生产王瓜、蒜黄、韭黄等。从此以后,北京地区相继发展起各种形式的保护地来生产蔬菜。进入现代,人们大面积采用日光温室、大型连栋温室甚至植物工厂来充分利用本地区的光能资源,结果不仅实现了蔬菜周年生产,均衡上市,还取得了南果北种的成功,在“橘生淮北则为枳”的地区周年都可观赏北种南果,并能就地采摘南果而尝鲜。

设施农业的推广应用,已使北京郊区三十几万亩(1亩=667米2)菜田全年生机盎然,果树、花卉在设施栽培下于冬季也有地产果品、花卉上市,大大丰富了京郊农业冬季生产与供给的产品,拓宽了农民致富之路。

三、土地资源

土地特别是农田对于北京来说十分金贵,应设法让有限农田的生产潜力充分发挥出来,让露地和保护地栽培的蔬菜、果品单产再登新台阶,如让设施栽培的果菜类产品达到荷兰、以色列等国家每平方米50~60公斤的产量,粮田两花复种亩产达到1000公斤以上,这样北京市新划定的151.3万亩农田产出品量就相当于以往300万亩农田的产量。

俗话说“万物土中生”,人类生存的“四要素”——吃、穿、住、行都不能离开土地。可世界上70多亿人口共有一个地球,当今人类每一年的消耗量已超出地球产出量的20%之多,相当于地球上人均0.4公顷的地球赤字,而中国人均地球赤字达0.7公顷,远高于全球人均地球赤字。至于这“地球赤字”中是否包括那些人类难以利用的草籽不出的沙漠和终年冰封的南北极圈,尚未见报道。不过就中国来说,据《京郊日报》(2017年9月12日~14日)报道:截至2014年,全国沙化土地172.12万平方千米,占国土面积的近1/5,有沙化土地分布的县占全国总县数的近1/3,超过4亿人口受到影响。这些荒漠不仅失去了经济功能,还会随风肆虐。2000年春天,北京地区遭受12次沙尘暴袭击,黄沙蔽日,殃及天津、南京、上海等地。据联合国环境规划署发表的《全球荒漠展望》报告,目前荒漠化问题日益严重,地球上40%以上的土地为干旱地,世界上1/3的人类居住在干旱地区。荒漠化已经成为一个不容忽视的全球性环境问题和社会难题。

遥看中国的北方,从西向东,即从新疆向东一直延伸到内蒙古东部,有八大沙漠(塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库木塔格沙漠、柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠)和四大沙地(毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地)。它们从西面、北面、东北面三个方向逼近北京。

荒漠本来多为安稳守纪的绿地,在漫长的历史长河中有的因人为过度砍伐使其失去绿色保护而变得沧桑。有资料显示,内蒙古自治区巴彦淖尔市的磴口县,在司马迁时代,这里还是远离沙漠的水草丰盛之地。从南北朝开始,连年混乱,乱世中求生的老百姓来到这里,大量砍伐树木、垦荒,原始植被遭到破坏。原本的防沙林,被砍下了几十个豁口,日久天长未能恢复植被就成了荒漠。

从实践中,人们认识到土地是不可再生资源。但它可以被荒废挪用,而不会消失,也可以被改良而“资源化”再利用。

1950年,内蒙古自治区磴口县成立的磴口林场,经一代又一代人造林治沙,如今已使乌兰布和沙漠远离黄河10千米,治沙面积达到280多万亩,森林覆盖率从当初的0.04%提高到20.2%。

内蒙古自治区的库布齐沙漠总面积达1.86万平方千米,是中国的第七大沙漠,也是距北京最近的沙漠,是曾经的“京津冀三大风沙源”之一,近30年来,内蒙古自治区把它纳入生态建设最大的基础建设中加以推进,充分调动企业、群众等各方面力量参与荒漠化治理。亿利集团先后投资380亿元,创造出“生态修复、生态牧业、生态健康、生态旅游、生态光伏、生态工业”的“六位一体”、一二三产融合发展的沙生态产业体系,成功实践了沙漠生态经济学,库布齐沙漠成了当今世界上唯一被整体治理的沙漠。目前,库布齐沙漠的森林覆盖率由2002年的0.8%增加到2016年的15.7%,植被覆盖率由16.2%增加到53%,累计带动沙区10.2万名群众彻底脱贫。库布齐沙漠已从一片“死亡之海”成为一座富饶文明的“经济绿洲”。

2017年9月,《联合国防治荒漠化公约》第十三次缔约方大会在内蒙古自治区鄂尔多斯市召开,190多个国家及地区代表共同达成了《鄂尔多斯宣言》,“库布齐模式”写入联合国宣言。根据评估,库布齐沙漠共计修复、绿化沙漠969万亩,固碳1540万吨,涵养水源243.76亿立方米,释放氧气1830万吨,生物多样性保护产生价值3.49亿元,创造生态财富5000多亿元。

河北省张家口市崇礼区坚持50年用水杯浇水造林,为荒山披绿,有林面积达到192.49万亩,森林覆盖率达54.89%,负氧离子浓度达每立方米1万个左右,PM2.5平均值优于国家一级标准。2016年,接待旅游人员351.6万人次,实现旅游综合收入24.9亿元。

北京首都农业集团有限公司与三元乳业有限公司与甘肃省张掖市甘州区合作,计划开发万亩荒漠使其变为有机牧场,从2016年起已在该区新建占地面积约150亩,日处理5000吨生鲜乳加工生产线。按照规划,牧场前期将引进4000头优质高产奶牛,最终扩繁到万头以上。结合治理荒漠8627亩,年产牧草2.62万吨。

塞罕坝历经半个多世纪,三代人耕耘,使沙地变林海,荒原成绿洲。112万亩荒漠经55年的治理,森林覆盖率由11.4%提高到80%,栽种树木按一米株距排开,可绕地球赤道12圈(《北京日报》2017年8月31日)。目前,这片人造林每年向北京和天津供应1.37亿立方米清洁水,同时释放约54.5万吨氧气(《北京日报》2017年12月7日),2017年12月5日获得联合国“地球卫士奖”。

土地是人类社会、经济、交通、文化、体育、教育等各种活动所必须占用的基础性物资,其中吃、穿、住、行用地是必须保障的,而吃是人类生息繁衍、生生不息不可或缺的。自古以来人类就懂得“民以食为天”,而食自土中来。因此,珍惜、保养、利用好每一寸土地是每一个农民乃至公民的责任。

四、水资源

常言道:“水是生命的源泉”,“水是农业的命脉”。人对水的作用有两重性:一是爱惜水,注意涵养水源,保护水的清洁,防治水的泛滥;二是滥用水、污染水甚至浪费水等不良处置水的方式。水是可再生的,但水是大气中的成员,地面的水蒸发回大气后再下落至何处是由大气的变幻而决定的。某地头年受涝后年受旱,其水汽到哪儿去了?俗话说:“风水轮流转”,“山不转水转”,其意在于水是流动的。甲地的水汽可随风转移到乙地再生成水落在乙地,乙地的或某地的水汽随风转移到甲地,在空中再生的水就落在甲地。这就是大气中的水循环,当然,也有甲地水汽再生水仍落甲地的情况。北京地区1972年前到处是水,河、湖、塘、沟都有水,但从1972年大旱以来,年降水量一直远低于650毫米,北京的水资源匮缺已成为农业发展的“瓶颈”,给市民生活带来不便。

随着科学技术的进步,水资源再生利用的路径已越走越宽广。就目前来看已有三条路径:一是污水净化处理,北京市的污水处理率已达80%~90%,并达到中水可用的水平;二是海水淡化正在起步;三是培育耐盐作物品种,著名水稻专家袁隆平院士已培育出耐盐水稻品系,2017年经海水栽培试验和取样验收亩产600多千克。

大气降水对人类来说有两重性:是生命的源泉,农业的命脉;而暴雨成灾就是祸,农业绝收的事时有发生。但总的来说人类对洪涝有着越来越强的抗灾办法,而干旱对人类生活、生产所造成的灾害远比洪涝灾害大。人们可修水库集水、修沟渠放水、造林涵养水、排涝抢种……对干旱地区可进行灌溉,但遇到连续多年干旱灌溉水从哪来?北京人对付洪涝远比对付干旱有办法:大修水库,已有大、中、小型水库87座,蓄水量达94亿立方米;修拦河坝数处;挖蓄水池2300多处,蓄水量可达3000多万立方米。对付干旱的办法有:打机井6万多眼,调用地下水;节水灌溉面积达农田面积的90%左右,平原农田实现干渠、斗龙渠及田间毛渠配套和林网化;山区植树造林,森林覆盖率达72%以上,高的地方达95%,既挡风防沙,又涵养水源。可是从1972年大旱以来,北京地区不得不陆续砍掉百万亩水稻生产,一些低洼农田被迫改成旱田,从2012年起又将百万亩农田改为林地,到2017年农田又压缩到151.3万亩,农业用清水被限制在4亿~5亿立方米。如今,北京人均水资源占有量只有100米3,不得不斥巨资进行南水北调的浩大工程……

世界上不少国家或地区淡水资源短缺(人均水资源低于1000米3),节水和污水净化处理与资源化再利用,至少是人类在一定时期内需要坚持和深入探索的重大课题。

五、生物资源

生物资源是农业生产(包括加工业)中的主体,其他一切资源都是围绕着农业生物产品的增值丰收而配备的。

中国的农业生物资源是相当丰富的。著名生物学家达尔文说过:“养蚕、种杏、植桃、栽茶等都始于中国,中国最早栽培谷物、果蔬和培育牡丹、桃、李等植物,并把这些植物引入欧洲和全世界。”苏联著名植物学家、科学院院士H.N.瓦维洛夫1935年在《育种的理论基础》一书中论述了中国为栽培植物的最大起源中心。他首先论述了“第一个最大的独立的世界农业发源地和栽培植物起源地”。他在书中写道:中国这一起源地的特点是栽培植物的数量极大,既包括温带和亚热带的作物,又有南部一部分热带作物的代表。

艾力农等在《中国农业之最》一书中点出:小麦起源于我国,我国的大麦和燕麦品种最多;最早种植的水稻、谷子起源于我国;我国是大豆的故乡,是油菜、大白菜的故乡;萝卜原产于我国;我国最早栽培芥菜,最先栽培芹菜;姜原产于我国;我国的水生蔬菜起源早、种类多;我国是香瓜的起源地;我国最早养马,最早驯养鸡,最早养蚕种桑;我国是特有的山楂、梨果之乡;龙眼起源于我国;枇杷果原产于我国;我国是柿子的故乡;我国特有香椿树,特产佐料花椒,还是茶的故乡;我国特有“活化石”——水杉等。江西省科协等编辑的《中国古代农业科学技术成就展览》(1980年)中与欧洲相比较,列出中国最早栽培或养殖的植(作)物与动物有粟、稻、大豆、白菜、芥菜、大麻、萝卜、柑橘、枇杷、杏、李、梅、桃、枣、山楂、茶、油菜、杨梅、荔枝、龙眼、银杏、猪、鸡、鸭、马、蚕、骡(杂交培育)等。

北京地区地域不大,其市域面积只占全国国土面积的0.17%,而仅维管束植物总种数就占全国的6.7%;保存的农业资源达43万份,居世界第二位;有果树品种资源3000多种,花卉品种5000多个;中国医学科学院在京拥有中药材资源1641种;有家养动物169种;人工饲养的天敌昆虫有39种41个品系。

特色农产品生产性植(作)物中有古代生产“贡品”的植物资源60多种,京郊10个区曾被称为每区“三宝”的农业品种(包括少数农产品加工品)共30个,包括大兴西瓜、西红门心里美萝卜、平谷苏子峪蜜枣、密云黄土坎鸭梨、房山张坊磨盘柿、门头沟灵水核桃、妙峰山玫瑰花、延庆帮水峪八棱海棠、怀柔板栗、顺义北石槽铁吧哒杏等。

21世纪以来,京郊特产中有22个被国家有关部门认定为地理标志保护产品。它们是:延庆国光苹果,延怀河谷葡萄,昌平富士苹果、草莓,大兴西瓜、金把黄鸭梨、安定桑葚,通州大樱桃,张家湾葡萄,密云燕山板栗,怀柔板栗,海淀玉巴达杏,平谷北寨红杏、大桃、佛见喜梨以及泗家水红头香椿等。这些生产“贡品”、“三宝”产品的植物品种都是已传承了百年以上的优良品种资源,产品深受消费者欢迎。

21世纪以来,通过举办世界园林博览会、 世界园艺博览会以及各种专业性国际交流会,引进了一批又一批各类优良种质资源,引进葡萄优良品种1014个,草莓新品种135个,月季品种2030个,兰花品种上千个 ,樱桃品种100多个等。

实践表明,随着科学技术的进步、农业生产的发展和人类对农产品种类与质量的要求不断提高,农业生产对作物品种质量的要求也越来越高。农业生产要适应人类不断增长的需求,其重点工夫就得下在品种更新换代上。本来京郊具有较好的基础,但实践中存在着各种问题,不能充分发挥良种增产增效的潜力。动植物良种也和其他事物一样有其衰退期,大约10年。

微生物是发展循环农业中消解、转化农业废弃物从而使其减量化、再利用、资源化的动力源,是发展循环农业不可或缺的资源。北京地区从事微生物保藏管理及研究与应用的单位有中国工业微生物菌科保藏管理中心、中国农业微生物菌种保藏管理中心、中国药用微生物菌种保藏管理中心、中国农业科学院及北京市农林科学院等。中国科学院系统还有专业从事微生物研究的研究所等,其微生物资源比较丰富。北京市农林科学院植物营养与资源研究所保存有国家有关部门委办的菌根资源库。菌根是直接与培养地力相关的菌种资源。

在供给侧改革中,北京农业的供给侧正在向休闲旅游产业的方向转变。在这个转变中,京郊有限的农业天地正在成为游客“好玩的农业乐园”,即便是70万亩菜田也将变成既出产品又“好玩”的场所——观赏、采摘、尝鲜、见习农艺、辨认物种等。有限资源的循环再生利用将有利于生态环境和休闲游乐!

六、价值流

价值流是物质增值的潜在空间资源,就农业来说,它一般表现为从初级产品开始精深加工,随着加工层次的延伸,其增值率总是较上一层高出许多。例如,人们常见的小麦、原粮1元多钱一斤(1斤=500克),而小麦面粉3元多钱一斤,面条(含水)3元一斤,面条+菜码+炸酱20多元一碗;一斤绿豆能生六斤豆芽菜,而一斤豆芽就值2元多钱。循环农业的“三原则”就讲到资源“减量化、再利用、资源化”的问题。在上述小麦加工的流程中,下一层次的产品就是上一层次产品再利用的资源化成果。因此,在发展循环农业中不能忘记“价值流”所蕴藏的增值规律。