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生物链技术理论体系及其对农业升级改造的作用

 xzhk 2011-04-15
提要 国际多极化的格局迟早会打破,全球必将形成各国均衡发展,单纯依靠出口解决国内经济问题,不是最终出路。改革开放30年,我国科学技术已进步到能跟踪世界先进水平,农业外产业体系已具备与世界先进水平相当势力与产能,国家总体经济势力大幅度提升;而我国80%的农业人口相对贫穷,农村建设相对落后,农业经济底子相对不足,势必会影响非农产品的销售量,对国民经济发展产生十分不利影响,因此,按经济学的观点,十分有必要对农业进行升级改造。国家以免征农业税、发放农业补贴、农产品保护价收购方式反抚农业,对拉动内需有作用,只能暂时缓解国内经济矛盾,而不能完全解决国民经济总体发展问题;单方面依靠农产品提价解决国民经济发展问题,不利于解决农业存在的客观需要解决的问题;只有对农业实行升级改造,实行质量安全食品优价政策,提升农业,促进国民经济整体发展,才是利国利民、功在千秋万代的大好事。目前,农业需要解决的是环境污染和化学投入物引起的食品质量安全问题。农业升级改造必须以生产既环保又质量安全的食品为目标,这不是简单的生产结构调整能解决的问题,生态农业的原理太抽象而不能具体,有机农业标准没有提供具体技术手段。为此,本文在分析以上问题的基础上,提出了生态学原理与有机农业标准相结合的生物链技术理论体系,可作为农业可持续发展的参考。
   农业是人类传统产业,农业生产力的提高,解决了农业从业人员温饱有余后,从农业逐步剥离出其它产业。这些产业经过四个不同时期的发展,形成了当代复杂的经济体系。了解这些一般知识,能够明白农业在整个经济体系中处弱势地位的成因。
   实现农业与其它产业的均衡发展,提高农业在国民经济的比重,提高农民对其它产业产品的购买力,对促进国民经济的发展有着十分重大的意义。而提高农业在国民经济的比重,不能简单地理解为对农产品提价,而是要对农业自身存在的问题进行改造升级,使农业生产既环保又质量安全的食品,实行质量安全食品优价政策,才是利于农业发展与人民身体生命健康双赢策略。对此,党中央审时度势、高瞻远瞩地把农业发展问题提到了首要位置。连续五年,中央一号文件谈的都是农业产业化开发和食品质量安全问题,这两个问题的解决总结到一点:必须引入资本进行农业上规模、档次的质量安全农产品开发。今年召开的中央十七届三中全会,更是将农业发展问题进行了宏伟的具体规划,最终目的是消除城乡差别。
   农业发展问题为什么值得党中央如此重视,而农业又应该怎样发展,笔者就自己农业方面浅薄的知识淡几点看法。
1.农业在当代国民经济中处弱势地位的成因分析
农业在当代国民经济中的弱势地位是农业外产业发展四个时期中逐步形成的。
1.1农业外产业发展所经历四个时期
1.1.1家庭作坊式 伴随农业发展而发展、产业规模小、产业优势不十分明显。

1.1.2第一次工业革命 以1765年英国人哈格里夫发明珍妮纺纱机、瓦特在1781年发明的蒸汽机为标志,以机器生产代替手工劳动的第一次工业革命,并广泛应用于纺织、采煤、冶铁等个行业,使得工人劳动效率提高。
1.1.3第二次工业革命1831年法拉第发现了磁电感应现象,到1865年德国人西门子发明了发电机,1870年比利时工程师格拉姆发明了电动机,电力开始代替蒸汽成为主要的能源和动力的来源,称为“电气时代”,使得农业外产业增加更多,如电报、电话、电灯、无线点等,生产自动化程度更进一步提高,生产成本更加下降。
1.1.4高科技产业形成与发展 20世纪40至60年代,以美国为代表,以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。其中:技术科学化、技术群体化、技术智能化、高技术化和技术产业化,使得产品科技含量增加,产品附加值提高,形成科技发达国家对高科技产品垄断地位,对不发达国家输出高科技产品进行经济掠夺,与高尖端武器对他国进行武力干涉与资源掠夺。
   以上农业外产业发展所经历四个时期特点,不难发现。
1.2农业外产业的资本累积与升值快且易于农业 其它产业从农业剥离出来后,其产品成为人们生活的日用品时,起初具有比农产品无穷大的绝对市场,然后随农业外从业人员的增加,农产品市场才有缓慢的增加,而资本家为了追求资本的最大升值,不断提高生产自动化程度,缩短生产周期,减少从业人员,最终形成农民大于非农业从业人员的比值。
1.3滞留农业人员队伍庞大,农产品商品率低 农业外产业吸纳的从业人员少,与农民的比例严重失调;农产品的消费群体小,农民能够通过农产品交易市场得到的可支配消费资金比重不够,造成农民的相对贫困。
2.提高农业在国民经济中比重的重要性与迫切性
2.1不能照搬发达国家的经济发展模式 发达国家凭借自己科学技术的先进性,输出高附加值的高科技产品和工业产品,赚取高额利润,他们在城市集中了国内近90%从业人员;而农业实行以机械化作业和化学肥料为特征的石油农业,以近10%的农业人员耕种土地,大宗农产品自给外出口。
   为了实现国际贸易之间的平衡,发达国家采取劳动力密集型生产成本高、资源消耗大环境污染大的低附加值加工产品完全进口策略。这种作法,实际上是以高附加值产品换回低附加值产品,对不发达国家实行经济和资源的双重掠夺,同时转嫁了环境污染的祸害。
从社会发展整体角度考虑,世界各国均衡发展是必然的,只要其它国家崛起,他们的经济必然出现危机。所以不能效仿发达国家的现有经济模式,只有立足本国资源,解决好国内各行业的均衡发展,提高国民经济的整体势力才是硬道理。农民的购买力有限对扩大其它产业的产品销售十分不利。行业发展的不均衡性最终阻碍整个国民经济的发展。
2.3扩大非农产品出口不能完全解决农业外产业发展问题 非农产品出口,从国外换取回来的产品,依然存在国内市场的销售问题。进口产品的消费群体主要是农业产业外人员,这部分消费者比我国广大的农民小了几倍;也就是说允许出口的量是有限度的。因此,只有提高农民购买力基础上,增加出口才是国民经济双赢的方针。
2.4增加农民收入等于提高国民经济的整体发展水平与速度 农民是一个庞大的消费群体,农民出售农产品的纯收入,一部分是购买非农产品,另有比较大的一部分是购买自己不能生产的农产品,所以农民的相对贫困,使农民对非农产品的购买力非常低,如冰箱、空调、电脑、建材、装饰材料、高档日用品、以及正在发展的高科技产品等在农村的需求量是现有销售量的2倍以上。
2.5我国改革开放取得的成果迫切需要提升农业来巩固与发展 改革开放30年,我国科学技术已进步到能跟踪世界先进水平,非农产业已具备与世界先进水平相当势力与产能,国家总体经济势力大幅度提升。继续保持良好的经济发展势头,只有提升农业在国民经济中的比重,其它的经济手段都不如提升农业这么完美解决问题。

3.以质量安全食品生产的提高农业在国民经济中的比重

   我国食品安全级别划分为:无公害、绿色、有机三个等级,其中有机食品的等级最高。

3.1质量安全食品的定义及其深刻内涵 1996年世界卫生组织(WHO)将食品安全界定为“对食品按其原定用途进行制作、食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保”,食品质量则是指食品满足消费者明确的或者隐含的需要的特性。

   我国食品安全定义除了WHO的含义外,加入了“一个国家或社会的食物数量保障”。

   “食品安全”含义包括了几个大的方面:从数量的角度,要求人们既能买得到、又买得起需要的基本食品;从质量的角度,要求食品的营养全面、结构合理、卫生健康;从发展的角度,要求食品的获取注重生态环境的保护和资源利用的可持续性。由此看来,食品安全问题是一个系统工程,需要全社会各方面积极参与才能得到全面解决。

   20世纪80年代以来,由于一系列食品原料的化学污染、疯牛病的爆发、口蹄疫疾病的出现和自然毒素的影响,以及畜牧业中抗生素的应用、基因工程技术的应用,使食品安全成为全世界关注的问题,业已成为21世纪消费者面临的首要问题,可以说:食品安全性不仅是一个经济问题,更是一个社会、政治问题。

3.2食品质量安全的不利因素 主要指不良农业投入物与工业污染危害。

3.2.1不良农业投入物的危害 包括农药(含除草剂)、化肥、化学添加剂、激素、转基因生物及其产品。

   农药能杀死其它生物,对人体的直接毒性是毋容置疑的;同时,通过生物链累积中毒特性对人体构成进一步的伤害;农药对生物种群数量的破坏,使得生物链上分担有毒物质的群体数量减少,间接加重人类对有毒物质的承受量。农药的大量使用,杀死天敌,形成农药使用的恶性循环。

   化肥在我国的利用率为30%,其余随水土流失到江河、湖泊,造成水体富营养化,引发生物污染;其中,硝酸根离子的严重超标,容易在食物与人体内产生亚硝酸盐,是人体癌症诱因。化肥大量使用,作物体内游离氨基酸含量增加,有利于病虫害生物的繁殖,降低作物的自然抵抗力,与农药搭配使用,加剧病虫害发生的恶性循环。

   化学添加剂中的防腐剂有着类似农药的特性,饲料中的铜、铁、锌离子作为动物体内生长生化反应酶的辅助因子,提高其使用浓度能促进动物的生长。但通过动物与人体内的累积,对人体肝、肾、脾、胃有损害作用。

   动植物激素是一类用量在每升溶剂中以微克为单位,就能起到很好促进生长作用的生化物质。它在动物体内累积,再通过人体的累积,极易对人体产生不良影响。

   通过基因工程技术导入某种基因的植物、动物、微生物及其产品,由于其技术手段存在不十分精准性,安全隐患的不确定性,加上在生物链上的生态定位难以确立,容易破坏自然生物多样性,打破自然物种平衡,在没有严格的科学结论之前不能在生产中使用。

3.2.2农业外的环境污染危害 工业的废水、废渣、废气中的有毒、有害物质,除了直接对人体产生危害外,通过污染水源、土壤、空气对生物链产生危害,有类似于农药、化肥的危害作用。

3.3有机食品是质量安全食品的最可靠保证 有机农业产生的依据是:人类从原生态生物链获取食物的原理,有机农业依据的生态学原理也是以生物链进化与环境的配合关系为基础,适者生存的生物链进化原理应该是农业生产的最高准则。

3.3.1有机食品的定义 有机食品指来源于有机农业生产体系,生产、加工、销售过程符合有机产品标准的供人类消费、动物食用的产品。

   其中,有机农业生产体系是指有机农业与有机生产。

   有机农业指遵照一定的有机农业生产标准,在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业的平衡,采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式。   

   有机生产指根据有机生产标准要求进行的生产系统,且该系统充分考虑栽培、生物和机械措施以促进资源循环,改善生态平衡和保持生物多样性。

3.3.2有机食品的市场需求 有机产品占世界农产品市场份额的2%,在中国仅占0.1%,市场需求量巨大,将来必定要取代现在的常规农产品。据预测,近期内有机食品增长率为25%-30%,2008年全球有机食品零售额将达到800亿美元。

3.3.3我国开展有机农业的优势 食品质量安全问题不光是我们国家存在的问题,而是越发达的资本主义国家越严重存在的一个问题。因为它们在国家工业化的道路上,许多成就是以牺牲环境为代价取得的,半个多世纪的石油农业又使它们的环境和农业资源遭到前所未有的破坏,它们更是深受其害;而我们是发展中国家,在发展的道路上借鉴了它们的经验与教训,我们的传统农业做法有利于保证食品质量安全。从某种意义上讲:世界农业又回到了一个新的起点,在这个起点上,我们的环境、农业技术、劳动力资源、农产品价格具有无可争议的竞争优势。

3.4发展有机农业与我国国民经济的持续发展 发展有机农业,提高食品质量安全水平;有利于打破国际贸易技术平壁垒、促进农产品出口;有利于整顿、规范市场经济秩序,促进标准化生产、标识化流通、规范化管理、健康化消费。以有机产品高于一般产品3~5倍的目前价格,是消费者易于接受而且能够理解的价格,届时,农业在国民经济中处在一个比较恰当的比重。同时,利用我国发展有机农业的优势,扩大农产品的出口量,形成农产品与非农产品出口比翼双飞的状况,更加有利于国民经济的整体发展。

3.5发展有机农业需注意的几个问题 环境的治理与恢复慢于环境破坏,在自然生态环境已受到损害的今天,要恢复到我国70年代末期以前大多是有机产品的程度可能要走30年以上的历程,这还得依仗全民的共同努力,所以我国制定的无公害、绿色、有机食品三位一体逐步发展的方针是正确的。

3.5.1理论指导体系的完善 人是生物链上的一员,并通过生物链取得食物,那么遵循自然规律的农业生产,首要的一条是按照生物适应环境进化规律指导生产,生态农业、有机农业的基本出发点也莫过于此,而使用生物链的概念更贴近自然规律,人为想像发挥的空间更小,更不易产生偏差。

3.5.2生产技术体系应具备足够保证食品需求量的性能 原始人是在原生态生物链上取得食物的,当然是质量最为安全的食品,实行有机农业并不是简单地回归到原始农业,而是扬弃现代农业存在的食品质量安全不利因素,建立更加合乎自然规律的农业耕作体系。如病虫害生物与物理防治代替农药、生物方法代替化学物质促进生物生长、生物有机体物质循环原理代替化肥,现代科学技术水平能够为实施有机农业,保证食品足够需求量提供可能。

3.5.3诚信与专营机制的建立 在商品资本化运作的年代,受利益驱动,制假成了人类社会屡禁不止的违法行为,人们对假冒伪劣产品防患意识加强。既然有机产品高于一般产品3~5倍的价格有人接受,生产者的利润空间大于一般产品,用一般产品假冒有机产品那就利润更加可观,所以国家对有机产品的认证与管理措施十分严格,有力于诚信机制的建立,全面贯彻实施有机产品标准是有机生产者立世之根本。有机产品的专营机制有利于打假,建立产品诚信度;有利于建立监督机制,树立品牌。

3.5.4横向联合的日常食品均衡配套 有机食品对人体的保健作用必须保证所有日常所需食品(包括食用水)一体化供给才有现实意义,单一作物、动物难以获得高档消费者的认同,这要求有机生产者进行综合开发与横向联合的保障供给。从生物链的角度考虑,综合开发的途径更能降低成本,保证生产者利益。

4、生物链技术理论体系及其提高食品质量安全性能的作用

4.1生物链理论体系 生物链是一个已定义好的专有名词术语,是指由动物、植物和微生物互相提供食物而形成的相互依存的链条关系。其中:植物是生产者或光能的累积者;动物是消费者或光能的消费者;微生物是生命机体器官、组织、高分子有机物的分解者或物质循环利用的促进者,它在行使分解作用的时候,吸收部分物质作自身机体的组分,同时释放能量与气态物质,是光能的消费者,它又参与土壤的形成与更新,是土壤结构不可缺少的元素,是一个为人类肉眼不可见的微妙生物群体。

   在生物链现有定义的含义上,总结生物链理论体系为:生物链是适应自然长期选择与进化的结果;生物相互依存的关系包含遗传进化关系、维持生物多样性与物种间数量的平衡性;生命机体在大自然中存在物质总量不变的物质循环利用;物质循环利用受能量推动,生物链有一个从光合作用产物生产、与光合产物降解的能量流动过程与伴随能量流动的物质循环链。

4.2生物链技术体系 在生物链理论体系指导下,围绕农业生产的生物链技术体系包含以下内容:1、提高单位面积生产者光能储藏总量与光能物质质量的生物链物质循环利用技术;2、提高消费者光能物质利用率的动物生物链养殖。

4.3运用现代农业研究成果组装生物链技术体系 主要指排除农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂使用后,按原生态生物链的原理,打造为人们提供质量安全食品、农民能获得高效益的农业生物链体系。

4.3.1提高单位面积生产者光能总量与光能物质质量的生物链物质循环利用技术 

4.3.1.1合理品种选用与搭配 完善自然环境下人工杂交优质、高产、高抗病虫害作物品种的选育,合理搭配动物养殖用牧草品种种植面积,获取动物食用的低廉植物高蛋白。

4.3.1.2建立生物链物种平衡用2~3年时间,建立生物链物种平衡,物种未达平衡之前,以营造害虫天敌生存的生态环境,用有机肥代替化肥,合理作物品种轮换种植,结合物理防治(杀虫灯、防虫网),辅以选择性强的生物农药,控制病虫害的发生,彻底扬弃化学合成农药。

4.3.1.3复合型有机肥代替化肥 全部作物秸秆与能够收积到、未经第二次污染的动物粪便经过生物发酵还田;配合加入含氮、磷、钾的原生矿物质发酵,补充农业生物链上物质不能循环利用的损耗;选用自然界存在的非豆科植物固氮菌、解磷与解钾菌、植物激素分泌菌,构成复合菌系,进行提纯、复壮、扩大繁殖后与有机肥混施,起到提高土壤自然肥力、拮抗植物病害、促进植物生长的作用。

4.3.1.4省时、节能、省料、环保型材料及机械的使用 避蚜防杂草的银黑地膜覆盖;高架防虫网及塑料温室;省水、省肥滴喷灌设施;使用土地耕种与收获机械等。

4.3.2提高消费者光能物质利用率的动物生物链养殖

4.3.2.1利用动物的野生特性,养殖房为其提供活动场所 改圈养为散养可以提高动物的自然抵抗力与肉质,使用质量安全的饲料,不使用化学药剂治病。

4.3.2.2模拟动物消化系统的饲料体外发酵 选用动物消费道内自然存在的分解者菌株,进行提纯、复壮、扩大繁殖后,构成复合菌系,预先进行饲料发酵,降解饲料的粗纤维含量,释放更多动物可消化吸收利用的有效养分,提高饲料利用率,同时可以加大粗纤维含量高的麦麸、米糠、牧草在饲料中比例,降低饲料成本。

4.3.2.3用生物方法促进动物生长 物链上的蚯蚓等是利用粗纤维合成高蛋白的动物,其体内含有特殊的消化功能物质与高效的蛋白合成、免疫体系内物质,利用其作饲料添加剂,能够代替现有的化学添加剂,而促进生长的效果不会逊色。

4.3.2.4肉食动物饲养的饵料采用生物链养殖实惠看得见 以鲜活饵料为食的黄鳝、青蛙、名贵鱼类等,市场售价高,养殖效益可观,主要是受饵料来源与价格影响,难以扩大养殖规模。以新鲜动物粪便或牧草发酵后,养殖生长速度快、产量高、繁殖易的蝇蛆作饵料,可以发展其养殖,不失为高效农业的好门路。

4.3.2.5牧草发酵利用降低草食动物成本 牧草品种很多,栽培技术与要求的土质不高,其蛋白质含量一般是玉米的3~5倍,产量是玉米的10倍,维生素种类与含量均对养殖草食动物有利。主要缺点是能量物质含量低与粗纤维含量较高,选用粗纤维含量低的品种,配合体外发酵,单胃动物饲养也能利用牧草作饲料的主要成分,降低生产成本。

5.结语

   有机农业是在土壤、水质、空气达标的地域,按有机产品标准实施生产的农业耕作方式,其产品的安全性能对人体生命健康提供很好保证。发展有机农业是人类、社会、自然走向和谐的一个重要标志,全面实施有机农业有待于国家整体国民经济产业体系的环保与环境治理达标。

   在有机农业发展的初期,迫切需要一个完整的理论体系作指导,有力的技术体系作支撑,既要解决食品质量安全,同时又要解决食品数量安全,这是有机农业能够作为农业发展方向的根本所在,目前,生物技术的进步已经能够保证作到这一点。具体的单项技术本文没有提及,但可以通过本文的线索找到相关的应用技术。

中国科学院亚热带农业生态研究所副研究员莫继荣

 

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