[科普中国]-生态农业技术

生态农业技术指的是根据生态学、生物学和农学等科学的基本原理和由生产实践经验发展的有关生态农业的各种方法与技能。生态农业技术是在传统农业及常规农业基础上发展起来的，大致归为以下几种类型：良性循环多级利用技术，立体开发多层利用技术，时空掩体合理配置技术，系统调节控制技术。目前生态农业技术研究的重点是发展农业资源的综合循环利用技术，如农作物秸秆资源化利用技术，沼气综合利用技术等。

简介我国农业长期以高产为目标，其技术体系总体上以增产增收为主导，在相当程度上是建立在牺牲生态环境与浪费资源的基础之上的；我国也不具备发达国家在实现农业现代化过程中所拥有极廉价的丰富能源、资源供应条件；对资源高效利用、生态环境治理和培育的技术储备极其薄弱，这也是造成生态环境问题的人为原因。

我国农村经济基础薄弱，也承受不起发达国家先污染、破坏、后治理的沉重代价，加上我国特有的农村劳力过剩等限制，因此要实现“生产发展、生活富裕、生态良好的可持续发展道路”，常规农业现代化策略与技术并不能完全适应我国农业实际，必须把自然资源和生态环境保护统筹在农业生产过程中，建立生态合理的新型农业发展模式，这就是生态农业模式，用以促进农业健康与可持续发展，适应21世纪我国农业进入一个新的历史发展阶段所面临的结构调整、产业升级、农民增收、食物安全、生态环境治理、农产品国际市场竞争力提高等艰巨任务。生态农业模式的实施，必须通过具体配套技术来实现，换句话说，生态农业模式也可以说是发展生态农业的技术组装图纸。1

特征生态农业是从生态经济系统结构合理化入手，通过工程与生物措施强化生物资源的再生能力；通过改善农田景观及农林复合系统建设，使种群结构的合理多样化，恢复或完善了生态系统原有的生产者、消费者与分解者之间的链接，形成生态系统的良性循环结构及物质的循环利用；在种群结构调整中，依据生态适宜性原则，改善农业系统内生物多样化，不但有利地促进了生态资源的保护与培育，也为产业的多样化、良性循环的生态农业产业化打下了物质基础；有利于提高绿色覆盖，改善生态环境；有利于资源高效利用；有利于减少废弃物排放造成的环境污染；有利于实现农业的清洁生产。生态农业技术体系的主要特征体现在下面四个方面。

综合性生态农业是可持续发展的有效途径，它既考虑生产的可持续性，又要考虑经济与资源利用、生态的可持续性，实现多目标的要求决定了技术集成的系统设计是生态农业技术体系的主线。

一般而言，在生态农业建设初期要求对其原有的农业生产现状进行详尽调查与科学分析，对生产系统进行全面诊断及评价；在此基础上，设计规范农民生产行为与方式的生态农业模式和相应的生态农业工程项目。但是，生态农业模式只能说是生态农业的技术组装的图纸，只有通过各种硬技术及接口技术加以组装实施才能发挥其功能效益。

现代农业技术的优化组装生态农业注意对常规现代技术的利用。但要依靠现代农业技术及系统工程方法，因地制宜地引进、改造和优化组装。技术组装的原则应是因地制宜，在重视先进性的同时，更要强调其适用性。

当前在注重现代化农业技术的先进性的同时，更要重视其适用性、技术间的协调性和总效果(即经济效益、生态效益、社会效益)的协同性，生态农业重视挖掘中国传统农业的精华，强调继承和发挥具有可持续特征的传统农业技术的作用，更重视与现代化农业技术的集成效应。

开发接口技术开发资源再生、高效利用及无(少)废弃物生产的接口技术是关键。用以促进农业生态经济系统的良性循环，生态农业强调开发资源再生、高效利用及无(少)废弃物生产的接口技术。只有开发接口技术才能将生态经系统的生产者、消费者、分解者与环境链接起来，将系统内各组分衔接成良性循环的整体，加快系统内的物质循环流动，能量的多级传递，提高生态系统的自我调节与自组能力的同时，形成一个产投比高的开放经济系统。并能实现无废弃物或少废弃物生产、清洁生产，生产健康、安全农产品，提高资源利用效率，保护生态环境。目前开发的接口技术的重点是：以微生物技术、废弃物利用技术，如厌氧、好氧发酵技术，农产品加工增值、保鲜、储藏技术等。

地域性实现农业的生态合理就必须适应自然条件、因地制宜。由于各地自然、经济乃至社会需求不同，所要求的生态农业模式不同，相应的生态农业技术体系也有差异，呈现明显的地域性特点。选择运用生态农业技术要注意在生态环境和资源条件上具备可行性：特别要选择那些经济上可行。可以依靠自己的力量能够推广的技术；要注意建立配套的农业技术推广体系，农业技术培训体系，农业生态环境监测体系等，要通过运用生态农业技术完善各种生态农业经营模式。1

类型农业综合利用技术1、农业环境综合整治技术

采用了生物措施与工程措施相结合的方法来综合整治农业环境，这一方法已成功地应用于治理华南和黄土高原的水土流失、黄淮海平原的盐碱地和西北的沙漠化问题。

2、农业资源的保护与增值技术

生物养地技术是中国传统农业的精华之一。目前采用的方法有：作物秸秆和动物粪便经堆制、沤制或经制沼气之后回田作肥；实行养地作物和耗地作物的轮作间种；采集野生绿肥、河流沉积物等，增加有机肥投入。

3、立体种养技术

立体种养技术是根据物种间对资源利用的互补特性，利用生物间生态位的差异，从而提高对资源的利用率。不仅在大田作物之间开展多，熟种植和间套作，而且包括利用木本果树、林木、热带作物、牧草甚至食用菌等。

农作废弃物的资源再生技术1、废物还田技术

秸秆等植物纤维性废弃物退还土壤后，可以大量补充和更新土壤有机质，提供丰富的氮、磷、钾、硅等元素。同时，农作物秸秆中含有大量的木质素和纤维素，腐烂分解后可使土壤腐殖质增加，孔隙度提高，通气透水，理化性状大为改善。秸秆等植物纤维性废弃物还田的方法主要有整株还田、根茬粉碎还田和传统沤肥还田三种方法。

2、饲料化利用技术

植物纤维性废弃物往往因其营养价值低或可消化性低，不能直接用作饲料。但如果将它们适当处理，即可大大改善其营养价值和可消化性。具体处理方法一般有以下几种：微生物处理技术、青贮法(青贮主要是利用自然的乳酸在厌氧条件下对青绿秸秆进行发酵处理)，氨化法(氨化法主要是用液氨或尿素、碳氨的水溶液对切碎的秸秆等废物进行氨化处理，改善原料适口性和营养价值)，热I喷法(农业废弃物经蒸汽处理后，进行增压、突然减压、热喷处理)。

3、气化技术

气化是指含碳物质在有限供氧条件下产生可燃气体的热化学转化。气化后的可燃气体可作为锅炉燃料与煤混燃，也可作为管道气为城乡居民集中供气；将气化后的可燃气经过净化除尘与内燃机连用，取代汽油或柴油，实现能量系统的高效利用；气化后的可燃气还可进行气化发电，气化发电技术可以在较小规模实现较高的利用率，并能提高能源的档次。

4、固化、炭化技术

固化、炭化技术是将松散的植物纤维性废弃物原料压制成棒(块)状，放入炭化设备中炭化后制成生物质炭，其质量能可达3.16～3.36 kJ/kg。

5、制备复合材料技术

利用农业植物纤维性废弃物可生产纸板、人造纤维板、轻质建材板等包装和建筑装饰复合材料。如以石膏为基体材料，农业植物纤维性废弃物为增强材料，可生产出植物纤维增强石膏板，产品具有吸音、隔热、透气等特性，是一种较好的装饰材料。另外，以秸秆、稻壳、甘蔗渣等农业植物纤维性废弃物为原料，通过粉碎，加入适量无毒成型剂、粘合剂、耐水剂和填充料等助剂经搅拌捏合后成型制成可降解快餐具，以替代一次性泡沫塑料餐具；以农业植物纤维性废弃物为原料还可制成可降解植物纤维素薄膜，替代不可降解性塑料薄膜。

6、肥料化技术

畜禽粪便的肥料化技术还分为堆肥化技术和制复合肥技术。(1)堆肥化技术。利用微生物在一定温度、湿度、pH值条件下，使畜禽粪便和秸秆等农业有机废物发生生物化学降解，形成一种类似腐殖质土壤的物质，这种方法成为堆肥化。(2)制复合肥技术。将高温堆肥产品经杀灭病原菌、虫卵和杂草种子等无害化处理和稳定化处理后与经粉碎后的N、K、P化肥混合，经筛分、干燥可制成颗粒化复合肥。颗粒化的复合肥因为具有能同时提供多种营养成分、养分均衡、施用方便、便于运输等特点而得以迅速发展。

7、饲料化技术

畜禽粪便含有丰富的营养成分，最适合于反刍动物。畜禽粪便经适当处理杀死病原菌，改善适口性，并能提高蛋白质的消化率和代谢能。

畜禽粪便饲料化方法主要有以下几种：其一，干燥法。干燥法以鸡粪的处理用得最多，也是常用的处理方法。干燥法是将粪便单独或掺人一定比例的麦糠，拌匀后干燥、过筛除去杂质，再粉碎供作饲料。按干燥方式不同，可分为自然干燥法和人工干燥法。其二，青贮法。畜禽粪便可单独或与其他饲料一起青贮。这种方法经济可靠，产品无毒无味，适口性强。其三，需氧发酵法。在氧化池中利用好氧微生物对畜禽粪尿进行发酵，产生单细胞蛋白，可制成适合单胃动物的饲料，氧化池混合液可作为动物饮用水。

8、燃料化技术

以畜禽粪便、秸秆等农业废物为原料。经厌氧发酵可以产生以CH4为重要成分的沼气，可作为燃料；沼液可以直接肥田，沼渣可以用来养鱼，形成养殖与种植和渔业紧密结合的物质循环的生态模式。2

本词条内容贡献者为:

吴俊文 - 博士 - 厦门大学