農業系統是自然生態系統和社會經濟系統的耦合形態，有效形成穩定型自然生態平衡機制與擴張型社會經濟增長機制的耦合對接是應該遵循的基本性原則，生態是始終應該考慮的根本性問題。然而，長期以來，我們并沒有真正從生態的角度去看待農業。20世紀60年代開始的一場所謂農業綠色革命，實際上是某些西方發達國家將化學農業技術和產品推廣到亞洲、非洲和南美洲，促使其農產品增產的一項技術改革活動。這個活動的一個主要內容是增加化學肥料和化學農藥施用量，以提高單位面積產量。這次綠色革命由于在種植領域以及隨后的養殖領域利用了大量的化學投入品，不但沒有給農業系統增添綠色，相反卻顯著削弱了本該屬于農業的綠色，造成了普遍的農業生態危機。

因此，第一次農業綠色革命是不可持續的，我們需要一場真正的農業綠色革命，即農業生態革命，圍繞生態做文章，進行一系列深層次變革與創新。農業生態革命尤其在我國更是迫在眉睫，因為我國農業化學投入品的使用強度和數量已遠超于其他國家，造成的生態危害也是十分廣泛的。

一、我國農業生態革命提出的背景

長期以來，我國農業的常規發展理念主要圍繞著如何通過增加化學投入品提高產量，即所謂的“數量農業”，而不是“質量農業”，以至于對資源管理、環境治理和生態護理方面關注不夠，沒有科學完整的措施體系保障農業可持續發展。因此，下列幾個主要方面的問題成了農業進一步發展的瓶頸。

首先，從耕地資源來看，普遍存在有機質減少、團粒結構退化。從生物資源來看，由于不注重利用當地特有生物品種，農業上優良生物資源的優勢也逐漸喪失。從水資源來看，單一農作物種植不能形成多維生態的水資源高效利用模式，加大了農業用水缺口。

其次，由于大量使用化學投入品破壞了產地環境，造成了水土氣生立體污染。水體方面，不僅地表水被污染，更可怕的是地下水也被污染；土壤方面，不僅耕作層被污染，而且犁底層也有長期污染的積累；氣體方面，不僅化肥農藥產生了有毒氣體，更普遍的是化學農業形成了大量溫室氣體排放；生物方面，不僅地上的動植物體被污染，農田地下的微生物群落也受到嚴重侵害。此外，由于不重視農業有機剩余物的資源化利用，形成了農業上最不該有的生物污染源：畜禽糞便污染和秸稈污染。

第三，大規模單一種植模式和輕視農田林網建設以及過度除草對農業生態系統形成了不利影響，削弱了農業生態系統的穩定性，同時還使得生物群落之間的相生相克功能不能得到應有的發揮，增加了病蟲害的發生率。此外，單一種植還加劇了土壤肥力的下降。當然，傳統的間作套種會給機械化操作帶來困難，但這些本可以可以通過一定寬度的帶狀種植予以變通解決，我們卻忽視了。

第四，我國農業自然稟賦數量短缺和質量不足兼有，從源頭上削弱了農業發展的自然基礎，導致生態農業發展的空間受到限制。同時，長期以來，我國農業對資源高效綜合利用和生態環境保護的技術儲備明顯不足。農業生態革命需要組裝集成先進的現代農業科技，以優質高效、資源節約、低碳環保為目標，創新構建特效科學技術體系。另外，我國農業的小規模分散經營的抵御風險的能力也不強，而且在一定程度上影響了生態農業中物質能量循環轉換與高效利用，限制了農業綜合效益的發揮。

第五，從政策上來看，生態農業呈現很強的正外部性，需要激勵機制。然而，我們在這方面還沒有建立起完善的機制。這種機制可以引導農業生產者重視生態行為，有利于實施生態化生產，使用生態型農業投入品，在提高農產品質量安全水平的同時，有效減少農業污染，保護農業生態系統。

習近平總書記在人民日報上曾經發表題為“走高效生態的新型農業現代化道路”的文章，認為高效生態農業是集約化經營與生態化生產有機耦合的現代農業，是堅持以科學發展觀為統領，走經濟高效、產品安全、資源節約、環境友好、技術密集的新型農業現代化道路。當代農業發展很大程度上以過度消耗資源、污染環境和破壞生態為代價，從長期來看是不可持續的。將資源合理利用、環境治理保護和生態平衡修復融入到農業產業發展中是未來我國農業發展的正確方向。

二、農業生態革命的理論分析

馬克思和恩格斯反思人與自然的關系，形成了馬克思主義生態觀。一方面，馬克思主義生態觀認為自然先于人類社會而存在，人是自然發展到一定階段的產物，是自然的一部分，必須依賴于自然界來生存。另一方面，馬克思主義生態觀認為世界的本源是物質的，物質決定意識。客觀的物質世界決定并影響著人的生產活動，人的一切活動都是在物質本身預先存在的條件下進行的，人類只有認識并把握自然的運行規律才能夠改造自然。此外，馬克思主義生態觀認為人與自然的關系在本質上是以實踐為基礎的對立統一關系。人以自身的內在需求為尺度，通過發揮主觀能動性積極改造自然的過程實質上是改變自然的物質形態，將自然不斷人化、社會化的過程。也是在這一過程中，自然界才真正成為人類生產和生活資料的來源，成為聯系人與人之間關系的紐帶。馬克思主義生態觀強調，人在發揮主觀能動性改造自然的同時要充分尊重自然自身的運行規律，促進人與自然的和諧共處。

馬克思主義生態觀還認為，人類─土地之間的新陳代謝出現裂痕，自然條件的再生產就會受到損害，農業如果造成人類與地球之間天然和諧的新陳代謝關系的沖突，就會破壞土壤持久肥力的永恒的自然條件，破壞一切財富的源泉──土地，必須加以整體恢復。馬克思主義生態觀告訴我們，如果社會制度立足于不停剝削、掠奪人與自然界，就是個無法持續發展的體系。馬克思主義“生態的基本三角”強調：（1）自然資源應由社會運用而非占有；（2）由聯合的生產者調節人類與自然之間的新陳代謝關系；（3）滿足共同的需要──不僅滿足當前的世代也要滿足未來的世代（以及生命本身）。馬克思主義生態觀進一步提出，整個社會，一個民族，以至一切同時存在的社會加在一起，必須像好家長那樣，把土地改良后，傳給后代。為人類平等與為地球而戰的斗爭正合而為一。我們只有一個前途：永續的人類發展。

恩格斯的《自然辯證法》對當時社會的生態問題進行了關注和剖析，全面分析了人與自然的辯證關系，高瞻遠矚地看到了人與自然關系惡化后的生態危機，包含著豐富、深刻的生態哲學思想。恩格斯在《自然辯證法》中提出，我們每走一步都要記住：我們決不像征服者統治異族人那樣支配自然界，決不像站在自然界之外似的去支配自然界。

依據一般理論分析可以得知，在開放性的農業系統中，物質流動和能量轉換是通過鏈、環、網持續利用物質功效的多級循環。這種多級循環帶來的循環增值，既可以減少附在廢棄物上的價值流失和對環境的負效應，又可以加大附在產品上的價值增量和對環境的正效應。由單純的考慮物質運動向物質運動與價值運動、生態循環與經濟循環、環境保護與社會保障相結合的綜合思維轉變，是可持續發展的必然要求。物質流動和能量轉換是自然生態系統的基本功能，其對應的價值流動與循環增值又是社會經濟系統的基本功能。農業必須既遵循自然規律，又遵循經濟規律，要合理利用自然資源，在資源不斷循環利用的基礎上發展經濟，在經濟不斷發展的同時保護資源。

從物質流動和能量轉換的方向看，常規農業是一種單向流動的線性經濟，即“資源→產品→廢棄物”。線性經濟的增長，其特點是高強度地資源消耗和高強度地污染。農業生態革命必須構建一種促進人與自然協調和諧的經濟發展模式，運用生態學規律把經濟活動組織成一個循環式流程，全程多環節實現“資源→產品→廢棄物→資源”，以最大限度利用進入系統的物質和能量，提高資源利用效率，充分發揮資源價值，盡可能地減少污染物排放，在增加經濟效益的同時，提升生態環境質量和社會生活質量。

農業系統中的物質單元在系統中某個子系統的同級循環增值或各子系統間的多級循環增值是農業生態系統的本質要求。通過系統中物質單元的循環增值，農業可以用同樣的資源量創造更大的價值量。只有農業系統內部所有未附在產品上的物質單元都盡可能地循環增值，才能為經濟系統帶來更大的價值。如何才能使未附在效用產品上的物質單元在經濟系統內多次地經過生產過程實現充分循環增值呢？只有用合理的價值鏈條拉動物質單元，才能形成暢通的循環通道，因為經濟系統內的各子系統（各部門以及不同環節）是不同的經濟理性單位，他們需要通過價值鏈進行交易，也就是說，他們需要計較價值，價值流是物質流和能量流的實際拉動力。

農業作為一個復合資源利用系統，它所產生的多重循環增值效益是不可估量的。而且，不單是價值得以循環增值，用于生產農業投入品的初始資源的開采量也會大量減少。伴隨系統資源的永續利用，必將有力地推動可持續發展。實踐中，我們應該把以生產農產品為目的的動脈產業和以處理廢棄物為主的靜脈產業穿插結合，打造動靜脈產業集群，謀求資源的高效利用和廢棄物的“低排放”甚至“零排放”，充分體現循環經濟的本質要求，以實現農業產出價值高增長、農業資源消耗零增長、農業污染排放負增長的發展格局。其中，最為關鍵的是如何對常規產品生產的動脈產業所產生的廢棄物進行深層次資源化利用，打造靜脈產業新的價值增長點，并進一步促進動脈產業的發展，形成高盈利動靜脈產業聯合體。我國農業廢棄物資源化利用一直走不出困境，一個關鍵性的問題是沒有形成高盈利循環增值模式。目前，這方面的各具特色的價值增長點已經不斷涌現，把這些價值增長點串成多維循環體系，必然會產生巨大的盈利空間。

從實質上來講，廢棄物也是資源經過生產過程后輸出的產物之一，對應的是一定量的資源消耗。例如，我國每年生產6億多噸糧食，同時也生產了約8億噸秸稈，其中有3億噸秸稈白白腐爛和焚燒，這就等于白白浪費和消耗了生產3億噸秸稈的耕地、淡水和其他農業投入品等資源。如果這3億噸秸稈通過農業系統內部的循環重新經過生產過程加以單次利用，那么對應的物質單元循環利用率就等于增加了3/（6+8）或21%。如果我國目前尚未得到利用的3億噸秸稈能被多級充分循環利用，1個單元農業資源就轉變成了1/(1- 21%)=1.27單元，那么對應的物質單元循環利用率就等于增加了27%，相當于增加了27%的耕地、淡水和其他農業投入品等資源，如果在生產結構保持不變的情況下，就等于增加了27%的產出效益。當然，實際情況一般在21%至27%之間。

生產子系統構成越豐富，越能讓物質單元更充分地循環，從而更多地附在效用產品上走出經濟系統以增加產出量。同時，每級循環的轉化技術水平也是影響物質單元能否更多地附在產品上的關鍵因素，如果這一級循環的轉化技術水平較高，物質單元通過這一級就能較多地附在產品上。技術水平在各級循環轉化上起決定作用。

農業生態革命的總體要求就是要在現有的綜合資源存載量、環境容量以及生態閾值約束下，重新組織和調整生產和生活方式，促使物質能量利用率的提高和投入量的減少，并最大限度地控制污染物的排放，保證價值不斷增值和農業農村的可持續發展。農業生態革命的基本任務是自然稟賦的節約和多維循環利用，最大限度地提高資源利用效率。農業生態革命的根本原則是消除經濟增長與自然稟賦保護之間的尖銳矛盾，達到既保護自然稟賦，又促進農業生產并提高農民生活水平的自然—經濟—社會綜合效果。農業生態系統內部的物質循環系統就像人的血液循環系統，如果人的血液循環系統出現了阻塞，人就不會健康，同樣，農業內部的物質循環系統不暢通，農業也不可能健康可持續發展。

三、農業生態革命的基本思路

農業生態革命必須兼顧兩個方面，即在保障農產品供給的同時注重保護農業資源、環境與生態。考慮到我國農業的發展現狀，這兩個目標要同時兼顧必將在當前和今后相當長的時間內對農業形成巨大的雙重壓力，因此，我們必須多方面統籌謀劃。

農業生態革命要在加強農業生態系統治理和恢復的同時，通過深化農業結構調整、推進生態科技創新，著力加強資源、環境、生態等自然稟賦的利用與保護。要把持自然稟賦的開發與修復的動態平衡，堅持生態產業化、產業生態化，并在發展中保護、在保護中發展。

首先，要根據區域自然稟賦條件，靈活選擇農業種養結構，構建復合生態系統模式，以利于物質和能量的多層次利用，提高空間和光能利用率，增加生物質產量。復合生態系統中的物種多樣性可提高物質循環和能量轉化的效率，從而充分利用有機剩余物，增加養殖業的飼料和種植業的肥料有機來源，減少化學肥料和飼料添加劑的使用；可為病蟲害防控提供天然相生相克條件，從而減少化學藥劑的使用量。

其次，強調適度規模化的種養組合，能夠充分發揮整體農業生態功能，以實現最佳的產出效益。農業是涵蓋農、林、牧、漁等種養業在內的綜合經營體系, 要注重發揮農業系統的整體功能，這是實現綜合效益最大化的重要前提。因此，要根據當地的具體情況進行合適的種養業與大生態系統的耦合搭配，瞄準最高的整體產出水平。

第三，資源、環境、生態等自然稟賦質量低下是當前農業的普遍問題，生態革命要求整個農業生產系統在很大程度上減輕生產活動對自然稟賦的干擾。同時，注重用生態的方法恢復和提高自然稟賦的質量，有效控制資源破壞、環境污染、生態衰退，使農業與農村自然系統持續得到改善，增強發展后勁。

要使我國農業生態革命順利進行，還必須建立強有力的保障體系：

（一）系統化的政策法規

農業生態革命具有較大的正外部性效益，同時也承受著較大的機會成本，應實施扶持政策，建立激勵機制，引導經營者的行為。此外，還要通過相應的法規體系建立相應的約束機制，限制經營者的破壞資源和生態環境的污染行為。因此，一方面要加大資源保護、環境治理和生態恢復的投入，另一方面要健全法律法規和配套的標準體系，提高農業資源、環境和生態方面的違法行為處罰力度。

（二）規模化的運營模式

農業生態革命需要適度規模經營促進專業化生產、集約化投入和商品化產出。同時，農業生態系統各子系統間的高效物質循環和能量轉換也必須建立在一定規模之上。此外，具有一定規模的農業生態大系統和具有一定規模的各子系統，才能有效抵御大的自然災害。因此，要加快培育從事規模化生產的新型農業經營主體在多維高效生態循環農業領域的技能。

（三）現代化的科學技術

農業生態革命要在挖掘傳統生態農業技術精髓的基礎上，采用現代農業技術彌補其缺陷。然而，對于傳統生態農業技術也并不是簡單的拿來，而是根據不同類型對接新的需求進行集成創新，然后再與現代科技進行二次創新。因此，要優化科技創新條件，加快資源節約型、環境友好型和生態保育型農業的研發和人才培養.

四、農業生態革命的科技體系

長期以來，我們的農業科技體系偏重于高產，而忽略了生態。現實當中，一般是通過高產得效益，并不是通過生態得效益，要做到既生態又高效的很難。因此，農業生態革命的科技體系必須不同于以化學農業科技為主的常規農業科技體系，而是以生物農業科技和物理農業科技為主的高效生態農業科技體系。

生物農業科技是根據生物學原理建立的農業科技體系，強調通過完善自然過程和各種生物學過程促進動植物生長，并建立起有效的生物防疫和生物植保體系，實現農業的生態增值與生態平衡相協調。生物農業科技除了涉及生物肥料、生物農藥、生物飼料和生物獸藥外，未來還將更直接地參與到動植物體內的代謝系統、免疫系統等生物學過程，使動植物健康生長，使農產品高產優質。

生物農業科技還注重動植物等生物群落之間的物質能量的循環轉換，以生物循環提升農業生產力，達到農業生態系統的多維循環增值。實踐中這種循環的前提是系統內物質和能量的資源化費用低于系統外對應資源輸入的增加費用，可以通過生物農業科技提高循環轉化水平，降低系統內物質和能量的資源化費用。

物理農業科技是物理技術和農業生產的有機結合，是利用光、熱、聲、電、磁等物理因子操控動植物的生長發育及其生活環境, 減少對化學農業的依賴，提高自然生產力，最終獲取高產、優質、安全的農產品。

常規的物理農業科技就是我們常常見到的設施農業，通過大棚等人為設施增加植物的光、熱供給，此外還有燈光誘蟲、音樂養殖等。其實，物理農業科技還有很多方面。首先，在防疫和植保技術方面，用物理學方法滅殺病原微生物、害蟲和雜草等不利于畜禽、魚類和農作物的生物。例如，通過電處理技術消除土壤連作障礙；以加速的高能帶電粒子為植物降低患上氣傳病害的可能性；利用噪聲除草器發射一種超聲噪音，來誘發雜草種子提前萌發，以便在作物生長之前施藥除草；利用靜電和電擊技術殺滅螨蟲和蠅類害蟲；使用物理設備使禽畜養殖場環境凈化、滅菌殺毒，同時還能將各類粉塵和飛沫進行及時的處理，為禽畜提供衛生的生活環境。其次，在生長技術方面，用物理學方法優化動植物生長。例如，應用空間電場與二氧化碳同補，使農作物產量倍增；應用光控生殖工藝，調理家禽、水生動物的生殖生長、排卵、受精等；利用強度適中的聲波，刺激種子中的分子活性，使幼芽容易破皮而出，加快種子發芽速度；磁化處理種子，提高種子酶活性，使種子有更強的生命力和發芽率；利用等離子體和高壓靜電場等技術處理種子，促進種子的發育。

作者：朱立志（中國農業科學院農業經濟與發展研究所研究員、北京中農生態農業科技研究院院長）

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