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文档简介

现代农业与生态农业现代农业与生态农业一.现代农业:现代化二.生态农业:生态化三.生态经济:低碳化四.生态文明:新农村报告内容:一.现代农业:现代化报告内容:一.现代农业:现代化(一)农业的发展变化及趋势(二)现代农业的实践及模式(三)现代农业的要求及方向一.现代农业:现代化(一)农业的发展变化及趋势1、农业的有序发展(一)农业发展变化及趋势文明史前文明农业文明工业文明后工业文明农业原始农业传统农业石油农业现代农业时段公元前1万年前公元前1万--公元17001700--至今近50年开始经济性质自然个体自给经济,农业经济商品经济,工业服务业协调型经济信息产业人与自然掠夺自然局部破坏依附自然干扰很小征服自然环境污染协调自然环境友好时代特征野蛮时代妥协时代对抗时代文明时代1、农业的有序发展(一)农业发展变化及趋势文明史前文明农业文(1)原始农业时间:持续时间约为7000年特点:刀耕火种、熟荒、撂荒,基本只有种和收两个环节问题:只取不给,土地营养平衡完全靠自然植被的自我恢复,掠夺经营,水土流失,土壤退化,后果:转移农业,背井离乡,(1)原始农业时间:持续时间约为7000年游牧转移刀耕火种游牧转移刀耕火种(2)传统农业(约4000年)劳动生产低效;对自然的依附状态不能得到改善;难以较大规模上合理充分利用自然资源人力、畜力为主要动力,输入低;人粪尿、动物粪便、绿肥培肥土壤;间作、轮作、套作等利用土地资源,保持多样性;顺天时,应地利,顺应自然规律。男耕女织,固定农业,自给自足,丰衣足食生态合理性:经济不合理性:(2)传统农业(约4000年)劳动生产低效;人力、畜力为主男耕女织,田园风光男耕女织,田园风光手工碾磨,人力劳作手工碾磨,人力劳作现代农业与生态农业课件(3)石油农业(近200年)机械化、水利化、化学化和电气化;农业劳动生产率大大提高;土地生产率和农产品商品率提高生态不合理性:经济合理性:高输入、高能耗,加剧世界能源危机;机械化耕作,不合理的种植导致土壤流失;化肥和农药用量上升,引起严重环境污染;单一种植使生态失衡,引发大规模病虫害;(3)石油农业(近200年)机械化、水利化、化学化和电气化;现代农业与生态农业课件现代农业与生态农业课件集约化\高能耗\高效率集约化\高能耗\高效率(4)替代农业生态农业,自然农业,有机农业,生物农业,生物动力学农业,科学生态农业肥力农业、腐殖质农业综合农业、生物生态农业持久农业、可持续农业(4)替代农业生态农业,自然农业,(1)农业内涵的发展变化农业:利用动植物的生命机能,通过人工培育以取得,产品的社会生产部门;狭义农业:植物生产——种植业广义农业:动植物生产——农、林、牧、渔现代农业:生物质产业(生物能源、生物制药、生物材料、生物环保)2、中国农业的变化及方向(1)农业内涵的发展变化农业:利用动植物的生命机能,农业不再是传统意义的农业农业不再是传统意义的农业五谷丰登→以粮为纲→丰衣足食→食品安全、环境优雅、生态良好(2)农业生产目标的发展变化现代农业的目标:生产供给、生活休闲、生态保护农产品数量增长转向质量和综合效益提高生活质量、生存环境质量产品内容变化:粮、油、肉、奶、蛋、蛋白质、藻类、饮料、保健品、医药、能源、材料、生产内容的变化:食品及原材料、产品加工转化及产

业链、科技服务及旅游产品需求变化:吃饱→吃好→保健→精神享受。五谷丰登→以粮为纲→丰衣足食→食品安全、环境优雅、生态良好(棒石→犁→机器→计算机→工厂化(设施农业、沙漠农业、精确(准)农业劳动密集型为主→劳动-资金密集型→资金-技术密集型→知识-技术密集型演变农业综合技术成为主要手段,知识型、技术型劳动者将成为农业劳动力主体。(3)农业生产方式的发展变化勤劳投资技术知识棒石→犁→机器→计算机→工厂化(设施农业、沙漠农业、精确(准由依靠初级产品增产增收转向发展畜牧业、加工业、服务业;大规模地实现转化增值,延长产业链,形成农业产业化经营模式,使农业成为富有活力的现代产业。(4)农业增长方式的发展变化农业的利润向“微笑曲线”的两端拓展由依靠初级产品增产增收转向发展畜牧业、加工业、服务业;(4)自给自足→计划统筹→提篮小卖→市场经济→知识经济(订单、创汇、网上农业、期货交易)经济全球化,农产品国际贸易市场由单一性向多元化转变,向全球农贸自由化发展。(5)农业经营方式的发展变化自给自足→计划统筹→提篮小卖→市场经济→知识经济(订单、创汇荷兰农业交易中心郑州粮食期货中心荷兰农业交易中心郑州粮食期货中心由侧重一产转向一产、二产、三产协调发展由侧重产中转向产前、产中、产后全面发展,向农业的广度和深度不断拓展。服务公司、中介、经纪人、行业协会、企业、加工、营销相关产业迅速发展(6)农业产业结构的发展变化由侧重一产转向一产、二产、三产协调发展(6)农业产业结构的发(7)农村劳力转移及变化农业就业比例下降,2010年将下降到38%以下,2015年将下降到33%左右。农业内部向高利润领域转移农业就业住宅就业在外就业农户兼业化农工商一体化农村城镇化(7)农村劳力转移及变化农业就业比例下降,农业就业住宅就业在现代农业与生态农业课件农业GDP占比例下降,2010年下降到10%以下,每三年下降两个百分点,到2015年下降到6%以下。农业比重下降,农业在转型,增值加快,增值方式改变;农业农业的事业成分加重;农业的政治作用凸显;农业投入增加农业科技更为重要(8)农业GDP比例下降、地位凸显农业地位下降?农业GDP比例越低越好?农业GDP越高越落后?农业GDP占比例下降,农业比重下降,农业在转型,增值加快,增江苏的农业“陀螺论”:份额在GDP中越来越小的“农业”,是“陀螺”的尖,无“尖”不转;二、三产业是“陀螺”的身,“身”大惯性大,转得才快;“尖”离不开“身”,“身”离不开“尖”;农业份额越小,承载的分量越重江苏是产粮大省、农业强省,用占全国百分之一的土地,创造了占全国十分之一的GDP总量。从改革开放之后就开始的“以工补农”,“以工建农”,前些年就实施了“以工业化致富农民、城市化带动农村、产业化提升农业”的“三化”带动战略,近年来实施农业规模化、产业化、标准化、集约化和信息化“五化”联动战略。江苏的农业“陀螺论”:份额在GDP中越来越小的“农业”,是美国农业从业人口2%,农业GDP比重占10%我国农业从业人口38%,农业GDP比重占10%我国农业从业人口将持续下降,农业GDP下降后持续吗,怎么提升农业GDP?美国农业是全球化的,是超级农业大国:农产品进出口贸易额1320亿美元(2006),我国农产品进出口总额630.2亿美元,不到美国的1/2。美国农业从业人口2%,农业GDP比重占10%美国农业是全球化玉米:产量世界第一,出口占世界70%大豆:产量世界第一,出口占世界50%小麦:产量世界第三,出口占世界1/3花生:世界第三;牛肉:世界第一猪肉:世界第二;牛奶:世界第一禽肉:世界第二;鸡蛋:世界第一奶酪:世界第一美国的基辛格博士曾经说过,如果你控制了粮食,你就控制了所有人类。种子、种植、加工、贸易,控制全球(9)农业全球化:美国农业的全球化玉米:产量世界第一,出口占世界70%美国农业机械革命--农业化学革命--农业种子革命--农业生物革命--农业管理革命--农业信息革命--美国农业的成功在于一系列的农业革命农业机械革命--美国农业的成功在于一系列的农业革命1、科学技术产业化科研成果与推广体系

2、农业生产专业化区域规划与产业布局

3、农场化与规模化集约集成与农业生产

4、农业生产组织化农场企业与农业合作社

5、农业生产现代化机械化-智能化-信息化

6、农业政策补贴化直接补贴政策与贸易保护

7、产业化与国际化种子产业与农产品流通美国现代农业发展的基本经验1、科学技术产业化科研成果与推广体系美国现代农业发展的一是以卫星定位遥感技术为主的信息化。在美国,从农场到市场、从农村到国家中央信息中心普遍使用了卫星定位技术。二是以生物工程为主的科技化。孟山都公司就是一个农作物的转基因技术推广在美国乃至世界占据领先地位。现代农业科技支撑着美国农业美国农业现代化方面最具代表性的特征有两个:一是以卫星定位遥感技术为主的信息化。在美国,从农场到市场、从都市农业城郊型农业无公害农业观光农业绿色农业精确农业持续农业生态农业有机农业白色农业旅游农业蓝色农业设施农业无土农业电脑农业信息农业立体农业创汇农业特色农业基因农业太空农业新兴农业模式及趋势(二)现代农业的实践及模式都市农业生态农业电脑农业新兴农业模式及趋势(二)现代农业的实1、以颜色相关的农业绿色农业白色农业蓝色农业彩色农业多色农业1、以颜色相关的农业绿色农业三色革命与农业发展国际学术界提出解决人类食物问题,要开展绿色、白色、蓝色“三色革命”来改造大农业。

三色革命绿色革命白色革命蓝色革命以安全生产,营养、无污染、无公害产品为特点以生物工程、工厂化为特点以开发海洋和内陆水域为特点三色革命与农业发展国际学术界提出解决人蓝色农业蓝色农业指利用海域种植或者捕捞海洋生物资源,进行农业生产,发展海洋农业、海洋种植、海洋养殖和海洋捕捞,开发海洋食用蛋白。现代人类所需要的动物蛋白质,其总量的20%来源于海洋生物资源。在一些发达国家,如美国、日本等,仅在海岸沿线开始的“蓝色田园”种植带,其海藻产量已达5000万吨。蓝色农业蓝色农业指利用海域种植或者捕捞海洋生物资源,进行农业海洋渔业农牧化的主要方式是:人工育苗,放养到海里,在人工控制下生长,再捕捞(鱼、虾、贝类)或收割(藻类)上来。这种方式的渔业在日本称为“栽培渔业”。贝类养殖。鲍鱼、干贝、牡蛎等经济价值较高的贝类,已经实现了工厂化育苗。藻类养殖。藻类养殖主要有海带、裙带菜、紫菜等。藻类养殖在我国沿海非常普及。虾蟹养殖。海水的表层用来养殖海带等海藻,底层用来养殖蟹贝,中间层用来养殖经济鱼或虾等,实现海水立体养殖业。日本近海实现“海底园田化”,美国人工鱼礁鱼类生产的管理和捕捞实现了自动化。海洋渔业农牧化的主要方式是:人工育苗,放养到海里,在人工控制现代农业与生态农业课件白色农业白色农业被称为除植物种植和动物养殖两大块之外的第三农业,是对微生物资源(主要是利用菌类微生物)进行工业化开发而形成的高科技农业,又称为微生物农业。白色菌丝、白大褂、白色的厂房,所以叫白色农业。白色农业白色农业被称为除植物种植和动物养殖两大块之外的第三农白色农业的特征及产业工业型农业:不受气候和季节的限制,可常年在工厂内大

规模生产。拓展型农业:拓宽了传统农业动植物生产资源节约型农业:可将动植物的有机废弃转化为饲料或食

物,节约资源,实现资源的循环综合利用。高效环保型农业:把传统绿色农业向“光”(阳光)要粮、

向地要粮的生产方式,转变为向“草”(秸秆)

要粮、向废弃物要粮的生产方式。白色农业的特征及产业工业型农业:不受气候和季节的限制,可常年(1)微生物饲料;(2)微生物肥料;(3)微生物食品;(4)微生物农药;(5)微生物能源;(6)微生物环境。(1)微生物饲料;彩色农业未来的农业将随着基因工程等技术的应用,出现多彩的局面。一方面有色薄膜将大量推广,白色薄膜逐渐减少。另一方面可直接生产出不同颜色的同一作物。如棉花纤维不再只是白色,玉米籽粒不再只是黄色或白色等。

彩色农业未来的农业将随着基因工程等技术的应用,出现多彩现代农业与生态农业课件利用含保健成份“姜黄素”、“花青素”开发的名为“黄水晶”、“绿翡翠”、“紫玛瑙”、“白珍珠”等的有色稻米利用含保健成份“姜黄素”、“花青素”开发的名为“黄水晶”、“彩麦不仅是提供营养的食物,也是治病的药物。彩麦的麦皮、麦芽和麦油中含有丰富的纤维素和维生素E具有防癌作用和抗血凝作用。并且含有极其丰富的淀粉、脂肪、明磷酸、淀粉酶、蛋白酶、类固醇和维生素E等营养,所以它的面粉和麸皮有除热、止燥渴咽干、利小便、养肝气的功能。此外,彩麦体内氨基酸、糖类、酚类物质、生物碱和非蛋白氨基酸等生化物质具有抗蚜作用。彩麦不仅是提供营养的食物,也是治病的药物。彩麦的麦皮、麦芽和“五彩甘薯”营养丰富,白色薯肉甘薯多富含淀粉,桔红色薯肉甘薯胡萝卜素含量较高,紫色薯肉甘薯则含有抗氧化能力特强的花青素,黄色薯肉甘薯一般则含有丰富的维生素C。

迷你香薯兼备粮食和蔬菜的特性,营养丰富,含易于消化的淀粉、蛋白质和氨基酸,富含维生素C、A原、B1、B2、E和K等重要的维生素以及钙、磷、铁和钾等矿物质。“五彩甘薯”营养丰富,白色薯肉甘薯多富含淀粉,桔红色薯肉甘薯2、信息相关的农业电脑农业精确农业、精准农业网上农业信息农业信息农业就是集知识、信息、智能、技术、加工和销售等生产经营诸要素为一体的开放式、高效化的农业。一方面是“智能生产”;另一方面是“农业信息管理”。2、信息相关的农业电脑农业信息农业就是集知识、信息、现代农业与生态农业课件电脑农业农业专家系统。该系统融入了农业专家的知识和经验,吸收了新的农业科技成果,把成熟的单项技术措施进行了综合,针对不同的土壤和气候条件等提供综合的增产方案,并以图、文、声、像的形式及时、生动地向农民传播农业科技知识,有效地指导农民科学种田,深受农民欢迎。电脑农业农业专家系统。该系统融入了农业专家的知识和经验,吸收物联网农业物联网农业精准农业精准农业是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。因时、因地、因状、定量管理农作物(1)定位:GPS(农田、机器、信息)(2)状态:RS、GIS(光温水土气作物病虫草)(3)决策:GIS、ES、SS、DSS(产量、经济、生长)(4)操作:ICS(农机)精准农业精准农业是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、1)指挥农机行走。根据GIS提供的电子地图经纬度范围,利用农机上的GPS天线,每0.5秒接收一组GPS定位数据,将自行农机实际行动轨迹显示在电子地图上,使其在场区范围内自由行走。若电子地图上设计有行走路线,则按设计的轨迹行走。2)指挥农机作业。依据农业信息采集系统和专家系统提供的农机作业路线及变更作业方式的空间位置(给定X、Y值内),使农机自动完成耕地、播种、施肥、中耕、灭虫、灌溉、收割等工作,包括耕地深度、施肥量、灌溉量的控制等。3)指挥农情监测。定期和不定期监测的定位。定位:精准农业GPS系统1)指挥农机行走。根据GIS提供的电子地图经纬度范围,利用农全球定位系统:全球有24个GPS卫星,它们随时都在传送精确的信息,而地球上的GPS接受器就接受那些处在其接受范围卫星发出的信号,从而进行卫星定位。全球定位系统:全球有24个GPS卫星,它们随时都在传送精确的定状态:RS遥感监测诊断及数据库自动信息采集、传感、遥感监测、定位监测遥感技术(RemoteSensing)是精准农业田间信息获取的关键技术,为精准农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术要求。定状态:RS遥感监测诊断及数据库自动信息采集、传感、遥感监测波文比自动观测系统大型称重式蒸渗仪Lysimerter水势传感器波文比自动观测系统大型称重式蒸渗仪Lysimerter水RS监测及空间信息分析利用高分辨率遥感信息,获取小区域长势与背景的差异,从而提供精准农业实施定位处方农作所需的信息:作物长势及其背景的监测;作物冠层多光谱监测;测定叶绿素的含量;作物条件下监测土壤水分等

精准农业需要特别的程序进行空间分析,以决策施肥、灌溉、播种、除草、灭虫等农事操作:(1)作物产量空间分布;(2)土壤养分的空间分布;(3)土壤水分空间分布;(4)土壤微量元素空间分析;(5)作物需求空间分析;(6)环境空间分析等。RS监测及空间信息分析利用高分辨率遥感信息,获取小区域长势与喷灌试验区冬小麦产量图喷灌试验区冬小麦产量图作物生产管理专家决策系统

它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库;支持作物生产管理的数据资源的数据库;作物生产管理知识、经验的集合知识库;基于数据、模型、知识库的推理程序;人机交互界面程序等。定方案:决策:(产量、经济、生长)作物生产管理专家决策系统它的核心内容是用于提供作物决策支持系统地理信息系统:源数据库、数据处理、空间数据、数据管理农业专家系统:生长模型,收获和水肥管理的专家系统经济评价模型:不同经营方式的经济效益评价环境评价模型:不同经营方式的环境效益评价决策支持系统:对各种系统的分析结果进行综合优化,并做决策判断,提出田间时空作业方案。作业指挥系统:电子导航图,田间作业、调整命令的发布和反馈信息的接收系统集成:GPS系统、信息采集系统、GIS系统和管理决策支持系统的集成决策支持系统地理信息系统:源数据库、数据处理、空间数据、数据

又叫农业智能系统,是运用人工智能的专家系统技术,并集成了地理信息系统、信息网络、智能计算、机器学习、知识发现、优化模拟、虚拟现实等多方面高新技术,汇集农业领域知识、模型和专家经验等,采用合宜的知识表示技术和推理策略,运用多媒体技术并能以信息网络为载体,向农业生产管理提供咨询服务,指导科学种田。农业专家系统又叫农业智能系统,是运用人工智能的专家系统技术,并集现代农业与生态农业课件肥料运筹界面一肥料运筹界面二基于知识模型的PDA水稻管理仪肥料运筹结果肥料运筹界面一肥料运筹界面二基于知识模型的PDA水稻管理仪肥现代农业与生态农业课件智能化农业机械系统

智能农业机械是带有GPS系统和各种传感系统的装备。如带产量传感器及小区产量生成图的收获机械;自动控制精密播种、施肥、洒药机械等等。定量操作,操作:ICS(农机)智能化农业机械系统智能农业机械是带有GPS系统和各种精准农业智能收获系统组成

精准农业智能收获系统组成现代农业与生态农业课件GPS–GlobalPositioningSystemmeasuresexactpositionofcombine(mandcmaccuracy)GPS–GlobalPositioningSyste3、旅游相关的农业都市农业观光农业休闲农业旅游农业旅游、休闲、观光是农业的新功能、新产品。3、旅游相关的农业都市农业旅游、休闲、观光是农业的新现代农业与生态农业课件都市农业它是指在都市化地区,利用田园景观、自然生态及环境资源,结合农林牧渔生产、农业经营活动、农村文化及农家生活,为人们休闲旅游、体验农业、了解农村提供场所。换言之,都市农业是将农业的生产、生活、生态等“三生”功能结合于一体的产业。都市农业它是指在都市化地区,利用田园景观、自然生态及环境资源都市农业现代化的标志凸现功能体现水平经济功能生态功能服务功能科技创新能力服务全国能力企业核心竞争力不同于一般城郊型农业;体现大都市对农业的依赖;具有生产、经济、生态功能;具有教育、科普示范、科技创新功能有休闲、旅游、体验功能都市农业的特点:都市农业现代化的标志凸现功能体现水平经济功能生态功能服务功能多利农庄位于上海市浦东新区组织化、标准化、信息化、装备化、科技化、市场化多利农庄位于上海市浦东新区组织化、标准化、信息化、装备化、科都市旅游农业生物主题公园、城市绿化带、菜篮子工程、市民农园都市旅游农业生物主题公园、城市绿化带、现代农业与生态农业课件现代农业与生态农业课件生态旅游农业自然多样性(自然保护区)、风景名胜区、森林公园、自然遗产潜江兴隆枢纽生态旅游农业自然多样性(自然保护区)、风景名胜区、森林公园、现代农业与生态农业课件现代农业与生态农业课件观光旅游农业观光农业园(特色作物园、菜园、果园)、观光农业(自然布局、农田设施、人工修饰)观景、赏花、摘果、尝鲜观光旅游农业观光农业园(特色作物园、菜园、果园)、观光农业(休闲农业庄园农业(度假)、庭院农业(别墅)、市民农园(周末)劳动、学农、体验生活、避暑、科考、整枝采果、体验农作、了解农民生活、享受乡土情趣,而且可住宿、度假、游乐休闲农业庄园农业(度假)、庭院农业(别墅)、市民农园(周末)民俗旅游民俗村(少数民族)、特色村镇农家小院(四合院、土楼、竹楼)住农家房、吃农家饭、享农家乐民俗旅游民俗村(少数民族)、特色村镇科技旅游农业农业科技示范园、工厂化农业、技艺农业、农业科技馆科技旅游农业农业科技示范园、工厂化农业、技艺农业、农业科技馆现代农业与生态农业课件4、设施农业设施农业、沙漠农业、无土农业

即无土栽培技术。它利用水做溶剂,根据不同作物的生理需求,加以不同量的营养物,配制成不同配方的营养液。以砂石或锯末粉为载体,达到高产、优质、高效的生产目的。同时具有劳动强度低,抗灾抗逆能力强,省工省水省肥的优点。目前主要应用在特需蔬菜的栽培上。

4、设施农业设施农业、沙漠农业、无土农业即无土栽培技现代农业与生态农业课件现代农业与生态农业课件现代农业与生态农业课件设施农业设施农业现代农业与生态农业课件5、特色农业创汇农业特色农业包装农业基因农业太空农业环保农业木本农业野生农业海洋农业5、特色农业创汇农业环保农业特色农业指为适应市场条件的要求,开发那些高营养值、高消费值或高附加值的农业项目。可谓是另辟蹊径。不种植常规作物,不养殖常现家畜禽。如开发珍稀苗木、名贵水果、特色甘薯、富硒农产品、特色鲜枣、灵芝产品特色农业指为适应市场条件的要求,开发那些高营养值、高消费富硒农产品特色甘薯特色鲜枣油菜花节富硒农产品特色甘薯特色鲜枣油菜花节木本型农业即以种植经济树林替代传统的糖、油植物。一些多年生的经济树木,根系发达、须根吸收力强,可以免耕抗旱,且光合作用力强草本植物的3倍,即可收获粮、油、果,又可收获饲料、木材和其它林产品,其生产效应可以解决温室效应、大气污染、水土流失等农业上的难题。

木本型农业即以种植经济树林替代传统的糖、油植物。一些多年生的野生型农业野生型植物无污染、无公害,是天然的绿色食品。具有鲜嫩、清香等独特滋味,其营养价值等于人工栽培的天然食用植物,有些还具有极高的药用价值和保健作用。尤其是将野生蔬菜等野生植物改为家种,已日渐流行。

野生型农业野生型植物无污染、无公害,是天然的绿色食品。具有鲜现代农业与生态农业课件(三)现代农业的要求及理解指在现代、在世界范围内处于先进水平的农业形态。具体就是指用现代工业力量装备的、用现代科学技术武装的、以现代管理理论和方法经营的,生产效率达到现代世界先进水平的农业。现代农业的主要特征是:

科学化、集约化、商品化、市场化1、现代农业的概念(三)现代农业的要求及理解指在现代、在世界范围内处于先进水平现代农业是以生物技术和信息技术为先导技术高度密集型产业现代农业是正在向多元化方向拓展的一种新型产业。农业生物技术使农业从内涵到外延上发生了革命性的变化。现代农业由传统的初级农产品生产,向着农产品加工、制药、生物化工、能源、环保、观光休闲等领域拓展,形成一个以生物质产品生产为基础的、多元化的新兴产业。传统的一、二、三产界限趋于模糊。现代农业是贸工农一体化经营和面向全球经济的商品农业。现代农业是资源节约可持续发展的绿色产业。学者对现代农业的概括现代农业是以生物技术和信息技术为先导技术高度密集型产业学者对2、现代农业技术及农业科技革命生物技术:基因工程如:保铃棉、抗除草剂大豆、抗花叶病烟草、吨粮超级稻、超级猪、克隆羊等。细胞工程如:花卉苗、树苗的组织培养、快速繁殖、马铃薯无毒苗生产等。发酵工程(酶工程)如:废利用,将桔杆通过发酵生产酒精、燃料。信息技术:GPS、RS、GIS→3S农业,网上农业,知识经济工程技术:环境工程技术,如:工厂化生产,种子包衣,微灌、喷灌、滴灌节水、设施农业。结构工程技术,如:结构调整;生态工程技术,如:生物自净技术。2、现代农业技术及农业科技革命生物技术:科技创新与农业革命瓦特发明蒸气机,引发工业革命——产生了农业机械产业。达尔文进化论、孟德尔遗传学——开创了育种和种子产业;李比西矿质营养学说——开创了化肥和新施肥技术;缪勒合成农药——开创了农药产业;转基因——产生了新的种子产业。信息技术——开创了智能专家系统、精准农业。高新技术的介入,进一步使农业高产、优质、抗逆、高效、可持续发展达到一个新的水平。科技创新与农业革命瓦特发明蒸气机,引发工业革命——产生了农业所谓农业革命是(1)农业重大问题、全球性食品危机出现。(2)技术及生产工具取得突破性进展。(3)政策导向的推动。使农业效益极大提高。在19世纪和20世纪先后发生过多次农业革命,如“机械革命”;

“化学革命”,“杂交育种革命”,“绿色革命”等。农业革命所谓农业革命是(1)农业重大问题、全球性食品危机出现。(2)第一次绿色革命第一次绿色革命是20世纪利用“矮化基因”开展培育和推广高产粮食作物品种为主要内容的生产技术改革活动。国际玉米和小麦改良中心,以诺贝尔和平奖金获得者勃劳格为首的小麦育种家,利用具有日本“农林10号”矮化基因的品系,与抗锈病的墨西哥小麦杂交,育成了30多个矮秆、半矮秆品种,同时具有抗倒伏、抗锈病、高产的突出优点。墨西哥、印度实施绿色革命发展,由粮食进口国变为出口国。第一次绿色革命第一次绿色革命是20世纪利用“矮化基因”开展第一次绿色革命的主要目的是产量,随后就逐渐暴露了其局限性,主要是它导致化肥、农药的大量使用和土壤退化。又发现其高产谷物中矿物质和维生素含量很低,用作粮食常因维生素和矿物质营养不良而削弱了人们抵御传染病和从事体力劳动的能力,最终使一个国家的劳动生产率降低,经济的持续发展受阻。由此有人提出了第二次绿色革命的设想,主要目的在于运用国际力量,为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。第二次绿色革命第一次绿色革命的主要目的是产量,随后就逐渐暴露了其局限性,主第二次绿色革命主要得益于分子生物学和生物技术的发展1953年发现DNA双螺旋结构;1973年成功进行了基因重组;1983年第一个植物基因工程产品转基因烟草成功——开创了分子生物学和生物技术的新纪元。产生了新的种子产业(转基因抗虫、抗病、抗除草剂),胚胎工程产业,农、医用生物制剂产业等。保铃棉、抗除草剂大豆、抗花叶病烟草、吨粮超级稻等。第二次绿色革命主要得益于分子生物学和生物技术的发展绿色超级稻我国农业科学家提出了我国农业“第二次绿色革命”的战略构想,并将其目标定义为“少投入、多产出、优质、保护环境”。围绕培育“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”的绿色超级稻这一战略构想绿色超级稻我国农业科学家提出了我国农业“第二次绿色革命”的战生物技术使农业丰富多彩随着基因工程等技术的应用,出现多彩的局面。如棉花纤维不再只是白色,玉米籽粒不再只是黄色或白色等。

生物技术使农业丰富多彩随着基因工程等技术的应用,出现多彩农业通过运用生命科学的新成就,定向设计构建具有特定性状的新物种,打破生物的种、属、科、目、纲,乃至动植物与微生物之间不可交配的界限,从空想到科学并应用于生产的实践,按照人们意愿塑造更多的新物种和新品种将成为现实。第二次绿色革命目的在制造更健康、更环保的作物。如含有防癌物质的番茄、含抗生素的香蕉、能提炼塑胶膠玉米等。农业通过运用生命科学的新成就,定向设计构建具有特定性状的新物3、发展现代农业的途径1、用现代物质条件装备农业2、用现代科学技术改造农业3、用现代产业体系提升农业4、用现代经营形式推进农业5、用现代发展理念引领农业6、用培养新型农民发展农业3、发展现代农业的途径1、用现代物质条件装备农业要用现代物质条件装备农业基础设施:水利设施、梯田、田间道路……作业机械化:耕翻、播种、插秧、收割、挤奶……设施农业:温室、养殖……流通设施:收购、仓储、运输、加工……

用现代科学技术改造农业良种:高产、优质……良法:栽培方法、薄膜覆盖……动植物疫病防治……加工储藏运输技术……要用现代物质条件装备农业基础设施:水利设施、梯田、田间道路…用现代产业体系提升农业现代种植业——-大田、设施农业现代养殖业——畜禽养殖、水产养殖现代加工流通业——收购、储藏、加工、零售现代农业科技服务业——种业、推广、示范、产品设计、咨询现代观光休闲农业——观赏、采摘、渔钓、娱乐、度假、民俗等。用现代产业体系提升农业现代种植业用现代经营形式推进农业家庭经营为基础,专业化与合作:土地的使用权可以流转和集中。发达国家大农场的土地有相当比例是租地。产前、产中、产后:产前、产中和产后联合:农民专业合作组织、农业产业化、跨区收割等农业服务体系等。劳力转移、企业运作、市场组织。用现代经营形式推进农业家庭经营为基础,专业化与合作:土地的使用现代发展理念引领农业市场经济理念重视质量的理念合作理念可持续发展理念循环理念用培养新型农民发展农业有文化、懂技术、会经营守法纪、讲文明用现代发展理念引领农业市场经济理念用培养新型农民发展农业有文国际化、区域化、城镇化农业经济由侧重一产业向二三产业转化农业生产由侧重产中向产前、产后发展农业由量向质、多样化、生态型变化4、现代农业的趋势国际化、区域化、城镇化4、现代农业的趋势农业开发的新领域新物种塑造新型快速繁育技术的应用新型农业工厂新型人造食品和饲料生产新能源开发新的空间领域拓展农业开发的新领域新物种塑造八种有前景的农业生态农业立体高效型农业超级型农业快速型农业设施型及无土型农业工艺型农业保健型农业观光型农业八种有前景的农业生态农业二、生态农业:生态化(一)生态农业的理解(二)生态农业原理(三)生态农业技术体系(四)有机农业技术二、生态农业:生态化(一)生态农业的理解(一)生态农业的理解1970年,“生态农业”一词是美国土壤学家W.Albreche提出;1981年,英国农学家M.Worthington明确定义“生态农业”是:生态上能自我维持,低输入,经济上有生命力,在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业。1、生态农业的含义(一)生态农业的理解1970年,“生态农业”一词是美国土壤学生态农业(马世骏)按照生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。它要求把发展粮食与多种经济作物生产,发展大田种植与林、牧、副、渔业,发展大农业与第二、三产业结合起来,利用传统农业精华和现代科技成果,通过人工设计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾,形成生态上与经济上两个良性循环,经济、生态、社会三个效益的统一。主要特征是:

综合性;多样性;高效性;持续性生态农业(马世骏)按照生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设早先拟定的“生态农业7个条件”1)是一个自我维持系统,所有产品内部循环2)用豆科植物轮作,施有机肥保持土壤肥力3)多业结合,保持生物多样性4)单位净生产量增加5)经济可行6)伦理、道德、美学上可以接受7)农场规模不大早先拟定的“生态农业7个条件”1)是一个自我维持系统,所有替代农业定义规模(ha.)化学品问题主要国家有机农业有机培肥土壤、中国传统农业10~60拒绝封闭、减产美、英、法生物农业生物学过程农业、自然10~20基本不用任自然、减产英、德、荷兰生物动力农业土地、作物、动物动力学系统10~100拒绝完全封闭德、瑞典自然农业无为农业10~60拒绝封闭、减产日本生态农业自我维持系统10~60基本不用封闭、减产东南亚2、国外替代农业的纷争替代农业定义规模(ha.)化学品问题主要国家有机农业有机培肥西方替代农业的特点坚决反对使用化肥农药等人工合成物质主张用厩肥替代化肥、天敌除虫等生物防除重视土壤免耕技术和秸秆归田利用极力推崇轮作倒茬、间作混作形成了有机农产品发展协会和产品标准有机农产品开发受到重视有机农业是一种典型生产模式,适合于经济作物以及高消费群体。西方替代农业的特点坚决反对使用化肥农药等人工合成物质日本自然农法起源于日本的福岗正一《自然农法》,并成立了自然农法组织不施肥、不灌溉、不耕地、不打药“四不”农业完全依赖自然的“天道论”,叫“无为”农业希望其产品比其他产品价格高10%以上崇尚自然生态平衡,提倡生态有机内循环,反对农业系统外部使用化肥农药等投入日本自然农法起源于日本的福岗正一《自然农法》,并成立了自然农现代农业与生态农业课件国外对替代农业的态度美国:1%日本:1%德国:3%欧洲:荷兰委员会调查报1-3%国外对替代农业的态度美国:1%石油农业面临危机替代农业难于替代传统农业经济不合理石油农业生态不合理替代农业不具普适性世界农业走向何处?石油农业面临危机传统农业经济不合理世界农业走向何处?世界生态农业的兴起;满足日益增长的巨额农产品的需求;阻止自然资源的耗竭和生态环境的恶化;保持和进一步提高经济效益。3.中国生态农业的产生及讨论石油农业传统农业现代农业传统农业经济不合理石油农业生态不合理替代农业不具普适性中国农业走向何处?石油农业面临危机替代农业难于替代世界生态农业的兴起;3.中国生态农业的产生及讨论石油农业传统80年代大讨论,2000多个试点90年代大实践。1993年,农业部等7部委合组织了全国51个生态农业试点县建设。新世纪。国家重视、地方积极、全面发展,各地分别开展生态县、区、省建设。大兴县留民营村等7单位先后被联合国环境规划署授予“全球500佳”称号。生态农业企业、生态农业科技园蓬勃发展内涵不断丰富,实践迅速发展、理论相对滞后、理论及实践体系有待深化、政策法律有待完善。80年代大讨论,2000多个试点清洁农业现代化农业整体农业综合农业高效农业可持续农业总原则:整体、协调、循环、再生战略性地域性多样性整体性协调性层次性高效性持续性4.“中国生态农业”的特点与实践————中国特色的生态农业清洁农业总原则:整体、协调、循环、再生战略性4.“中国生态不同点中国西方背景人口多、资源短缺、环境破坏产品过剩、高能消耗、环境污染目标提高产量、保护环境降低污染、改善环境经济观高产、优质、高效经济优先于环境生态产品价格优势不大美化环境、忽略利润环境优先于经济生态农业产品价格高化学品有机无机结合拒绝使用化学品结构组成结构复杂、多业结合结构简单政府态度重视、关注、支持,全国推广应用,30~40%政府不关心,农场主应用受限制,1~3%5.“中国生态农业”与西方生态农业比较不同点中国西方背景人口多、资源短缺、环境破坏产品过剩、高能未来技术如何传统技术生产条件10,000年前100年前工业技术????6、中国传统农业的传承与发扬数百年上千年考验而保存下来的实践有其生存的深刻理由今天未来技术如何传统技术生产条件10,000年前100年前工业公元304年《南方草木状》:记载以虫治虫。公元262年《广志》记载使用苕草、绿豆、红花草等作绿肥。公元304年《南方草木状》:记载以虫治虫。公元262年《广志小麦、玉米间种花生、烟草间种胡麻、玉米间种小麦、大豆间种(1)传统农业的作物间套作制度-营养效应小麦、玉米间种花生、烟草间种胡麻、玉米间种小麦、大豆间种(小麦/玉米玉米/蚕豆缺磷土壤小麦/玉米玉米/蚕豆缺磷土壤蚕豆具有强的根际酸化能力,可以较好利用土壤中难溶性无机磷;鹰嘴豆根系高的酸性磷酸酶活性促进了对土壤有机磷的吸收利用。pH7.5质子PiPiPiPiPiPi土壤难溶性无机磷磷酸酶pH4.0Lietal.,2004Ann.BotZhouetal.,2005土壤有机磷豆科植物根分泌物主导的根际效应是间套作磷高效利用的关键过程蚕豆具有强的根际酸化能力,可以较好利用土壤中难溶性无机磷;p花生、玉米单作(有隔板分隔)花生/玉米间作(无隔板)土壤缺乏微量元素铁的条件下间作的效果

花生单作则缺铁黄化,而与玉米间作则生长正常花生、玉米单作(有隔板分隔)花生/玉米间作(无隔板)土壤缺乏FeOCHCHCONHCHCCOOHCHCHNHCCCOH22222OOHC2OH吸收FeFePS,ZnPS专一性活化铁

(RömheldandMarschner,1986)(Takagi,1976)(RömheldandMarschner,1986)(RömheldandMarschner,1986)细胞质植物铁载体(PS)分泌缺铁缺锌质膜FeOCHCHCONHCHCCOOHCHCHNHCCCOH22222OOHC2OHFePSZnPS细胞质质膜根际土壤Fe2+IRTRiIRTRiYS1FeIII-PS玉米花生ZnCuMn(PlantandSoil,2000;J.PlantNutr.2003;PlantNutr.SoilSci.2004)禾本科植物根分泌物改善双子叶植物铁锌营养状况,为解决石灰性土壤双子叶植物缺铁黄化难题探索出了一条新思路。FeOCHCHCONHCHCCOOHCHCHNHCCCOHFarmer’sPracticeImprovedPractice(2)传统作物布局及间套作制度-病虫防治效应Usingbiodiversitytocontrolriceblastdisease.Itdecreasedthediseaseby94%,andincreasedyieldby8.9%.Farmer’sPracticeImprovedPraRicefarmingDiversitybeatsdiseaseRicefarmingDiversitybeatsd优质稻混播:改善、调和品质,比例可调提高产量15-20%,边行效应防病虫:病虫株率降68%耐存储:相同条件多存6月优质稻混播:明代《明经世文编》霍韬(1485-1540)介绍了稻田养鸭陈经纶(1597)《治蝗笔记》,利用稻田养鸭治蝗(3)传统的稻田养鸭体系(1)除草(2)灭虫(3)增肥(4)中耕浑水(5)促进稻株发育(6)节本增效(7)提高效益明代《明经世文编》霍韬(1485-1540)介绍了稻田养鸭(NumberofleavesdamagedbyleafrollerinearlyriceCKDuck-ricedate“爱地”牌有机稻米——“鸭稻米”“爱地”牌稻田野生鸭——“走田鸭”Numberofleavesdamagedbyle《魏武四时食制》表明三国时代四川就已经有产于稻田的鲤鱼,《齐民要术》又作了详细记载(4)传统的稻田养鱼系统《魏武四时食制》表明三国时代四川就已经有产于稻田的鲤鱼稻田养蟹稻田养甲鱼稻田养龙虾稻田养鱼稻田养泥鳅稻田养蛙稻田养蟹稻田养甲鱼稻田养龙虾稻田养鱼稻田养泥鳅稻田养蛙

明代朱国桢《涌幢小品》:“开荒时,先种芝麻一年,后种五谷,盖芝麻能败草木之根。”(5)利用芝麻除草——化感作用、相生相克明代朱国桢《涌幢小品》:“开荒时,先种芝麻一年,后

农业对秸秆、粪肥的堆肥利用从西周时代已经开始,春秋战国已经有施肥的记载(6)传统农业堆肥经验的利用堆肥土壤微生物多样性菌根营养效应抗病效应拮抗作用农业对秸秆、粪肥的堆肥利用从西周时代已经开始,春秋战三叶草根间菌丝桥的磷素传递作用有机肥与番茄青枯病三叶草根间菌丝桥的磷素传递作用有机肥与番茄青枯病始于汉代,宋朝有比较大的发展。明清进入大发展阶段(7)基塘系统挖低填高,高做基、低做塘、基上种桑养蚕、塘内分层养鱼始于汉代,宋朝有比较大的发展。明清进入大发展阶段(7)基塘系长江、珠江三角洲的“桑基鱼塘”系统长江、珠江三角洲的“桑基鱼塘”系统共同特点传统农业未来农业资源约束改造利用自然的能力所限过渡开发造成资源短缺尊重自然尊崇自然、顺从自然生态文明不依赖化学品还没有化肥农药认识到化肥农药的害处追求长远利益追求安居乐业追求可持续发展不是完全相同,有传承有发扬。而是“否定之否定”的螺旋式上升传统农业与未来农业的共同点共同特点传统农业未来农业资源约束改造利用自然的能力所限过渡开(1)产业化(2)规模化(3)集约化(4)区域化(5)市场化小生态大经济现代农业要求传统农业缺陷(1)多样化(2)整体化(3)复杂化(4)小型化(5)非市场化∑7、传统农业的生态经济学改造(1)产业化小生态大经济现代农业要求传统农业缺陷(1)多样化1.中国生态农业系统生态学原理生物技术环境技术结构技术生态工程生态农业模式生态农业系统中国生态农业是通过生态工程和生态农业模式来实现的指导组装中观微观宏观(二)生态农业原理与技术1.中国生态农业系统生态学原理生物技术生态工程生态农业模式生中观:不同系统,功能各异

的生态工程、模式微观:不同技术模块,接口

技术、关键技术宏观:不同区域、因地制

宜、相互作用的版块生态景观规划循环系统设计生物多样性关系重建景观层次生态系统群落与种群个体与基因中观:不同系统,功能各异微观:不同技术模块,接口宏观:不同区现代农业与生态农业课件2.生态农业原理(1)微观——构建生物关系原理生物群落相互关系应用作物与作物相生相克、互惠互利轮作、间作、套作作物与昆虫吸引、驱赶、回避、抗耐传媒、天敌体系作物微生物共生、供求、菌根根瘤土壤肥力及抗性体系作物与动物物质转化、环境维护生态种养、天敌作物与草相生相克、竞争覆盖、水保、天敌作物与树相生相克、互惠互利农林复合系统动物与动物竞争、捕食、寄生立体养殖系统2.生态农业原理(1)微观——构建生物关系原理生物群落相互关协同进化原理食物链食物网原理生态位原理种间关系原理群落结构原理边缘效应原理基本原理:协同进化原理基本原理:(2)中观——构建循环体系原理农田循环。作物和耕地的养分循环,秸秆通过动物粉碎、微生物分解、菌渣、堆肥回田。水陆循环。陆地残体回塘养鱼,塘泥肥陆地农牧循环。耕地、作物、畜禽形成的循环。粪便、厩肥、沼气等回田农业加工循环。农产品经加工后的副产品和废料做肥料、饲料、燃料、培养基等。农村内部循环。生产生活废物可再生利用。污水湿地处理、粪便沼气处理、有机垃圾的堆肥。城市农村循环。分类、处理、利用、转化、循环。生物地球化学循环。减耗、减排、增汇、循环(2)中观——构建循环体系原理农田循环。作物和耕地的养分循环食物链食物网原理能量流动再生原理物质循环利用原理边缘效应原理生态位原理基本原理:食物链食物网原理基本原理:(3)宏观——构建景观系统原理生物保护系统。林地保护、湿地保护、水源保护、水体保护、野生动植物保护等。资源利用系统。土地利用格局、水资源平衡、能源利用方式等。生态安全系统。防风固沙、盐碱控制、保持水土、水源植被、农田防护林等。景观美学系统。绿化、环境整治、退化区恢复、景观构建。生态旅游等。(3)宏观——构建景观系统原理生物保护系统。林地保护、湿地保缀块一廊道一基底模式空间异质性理论岛屿效应原理格局与过程原理圈层辐射原理复合种群原理基本原理缀块一廊道一基底模式基本原理(1)沼气及其发酵残余物的综合利用技术3.生态农业技术(接口技术、关键技术)(1)沼气及其发酵残余物的综合利用技术3.生态农业技术(接口(2)废弃物处理技术(2)废弃物处理技术(3)污水净化技术生活污水→化粪池→厌氧池→人工湿地(种植根系发达、喜湿、吸收能力强的美人蕉、水葱、菖蒲等植物)沉淀、浓缩、氧化、生物吸收、生物篱、分子筛(3)污水净化技术生活污水→化粪池→厌氧池→人工湿地(种植根(4)蚯蚓、蝇蛆养殖与资源利用技术(4)蚯蚓、蝇蛆养殖与资源利用技术(5)秸秆综合利用技术(5)秸秆综合利用技术(6)生物防治技术(6)生物防治技术(7)小流域综合治理技术、水土保持技术、

生态恢复技术等(7)小流域综合治理技术、水土保持技术、1、生态工程工程是指人类设计的具有一定结构的工艺系统,生态工程是应用生态系统中物种相互作用等生态学原理,结合系统工程的最优化方法,设计分层、多级利用,多物共栖的生产工艺系统。(三)生态工程与生态农业模式1、生态工程工程是指人类设计的具有一定结构的2.农业生态工程与生态农业模式

农业生态工程就是有效运用生物的相互关系、共整合原理,构建的充分利用空间和资源的群落,多种成分相互协调和促进的系统。

生态农业模式是一种在农业生产实践中形成的兼顾农业的经济效益、社会效益和生态效益,结构和功能优化了的农业生态系统。生态农业模式包括:若干生态农业技术、一个或多个生态工程体系。2.农业生态工程与生态农业模式农业生态工程就2.中国生态农业模式及类型复合养殖生态工程模式立体农业模式农林复合系统模式生态恢复与环境综合治理工程模式物质能量循环再生利用模式多业结合整体协调模式环保净化模式生物防治模式2.中国生态农业模式及类型复合养殖生态工程模式(1)复合养殖生态工程模式3.中国生态农业模式的应用(1)复合养殖生态工程模式3.中国生态农业模式的应用(2)“四位一体”模式(2)“四位一体”模式(3)“五配套”模式(3)“五配套”模式(4)流域综合治理模式(4)流域综合治理模式(5)秸秆多级利用模式(5)秸秆多级利用模式人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统,类似于自然沼泽地,是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。它是一种集物理、化学、生化反应于一体的废水处理技术;是一个独特的土壤、植物、微生物综合生态系统。(6)人工湿地污水处理工程人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统,类似于自然人工湿地的组成:绝大多数人工湿地由五部分构成:①基质,具有透水性,如土壤、砂、砾石;②水体(在基质表面上或下流动的水);③植物,适于在饱和水和厌氧基质中生长,如芦苇;④无脊椎或脊椎动物;⑤好氧或厌氧微生物种群。人工湿地的组成:绝大多数人工湿地由五部分构成:人工湿地污染物去除机理对有机物的去除:废水中的不溶性有机物经过湿地的沉淀、过滤,可被微生物利用;可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解除去对氮的去除:微生物的氨化、硝化和反硝化作用对磷的去除:植物的吸收、微生物的积累及湿地床的物理化学作用对硫的去除:微生物的分解及植物的吸收对重金属的去除:重金属在湿地流动中,产生深沉截取、过滤、络合、吸附作用而去除。人工湿地污染物去除机理对有机物的去除:废水中的不溶性有机物经植物净水塘鱼眼-厌氧沉淀池植物净水塘鱼眼-厌氧沉淀池氧化塘氧化塘湖泊的保护:生态拦截带湖泊的保护:生态拦截带生态种养工程:桑基鱼塘,藕—稻、鱼—菱、鱼—藕、鱼—莲共生,稻虾、稻鱼、稻蟹、稻蛙、稻鳖农牧渔结合生态工程湿地生态农业园湿地公园生态种养工程:桑基鱼塘,藕—稻、鱼—菱、鱼—藕、鱼—莲共生,湿地生态种养生态工程湿地生态种养生态工程生境岛生境岛湿地公园、湿地生态农业园湿地公园、湿地生态农业园现代农业与生态农业课件立体农业是在一定区域面积上,根据资源特点和不同生物的特性,建立多物共栖,多层次配置和多级质能循环转化,立体利用农业资源的生态工程技术。有立体种植,立体养殖,立体种养,多维用地。

(7)立体农业模式立体农业是在一定区域面积上,根据资源特点和不同生物的特性,建多维用地多维用地鸭—鱼—鳖品种生活层次食性鲢鱼上层浮游动、植物鳙鱼中上层浮游动物草鱼中层草食团头鲂中下层食草与昆虫鲤鱼下层杂食立体养殖鸭—鱼—鳖品种生活层次食性鲢鱼上层浮游动、植物立体种养立体种养立体种植形态上:互补。一高一矮、一胖一瘦、一园叶一尖叶、一深根一浅根、一直立一塌地进行搭配,既从株型、叶型、根型、杆型等方面来选择;在生理上:各异。一早一晚、一快一慢、一阴一阳、一喜光一耐阴、一抗病一感病、一C3植物一C4植物、一木本植物一草本植物、一豆科植物一禾本科植物进行搭配;在生化上:相生。应生话分泌物相互促进的种类进行搭配物种搭配原则立体种植形态上:互补。一高一矮、一胖一瘦、一园叶一尖叶、一深常见作物之间的相互影响常见作物之间的相互影响春冬瓜+秋冬瓜/荷兰豆豆角+辣椒+玉米粉葛+生姜莲花白/冬瓜春冬瓜+秋冬瓜/荷兰豆豆角+辣椒+玉米粉葛+生姜莲花白/冬瓜韭菜/花生葡萄+生菜玉米+黑木耳西瓜+辣椒+玉米韭菜/花生葡萄+生菜玉米+黑木耳西瓜+辣椒+玉米玉米/甘蓝冬瓜+玉米粉葛+生姜花生+(茄子香葱)/大白菜马铃薯/玉米/秋花生玉米/甘蓝冬瓜+玉米粉葛+生姜花生+(茄子香葱)/大白菜马铃葡萄+茄子玉米/大蒜小麦/菜花薯+棉葡萄+茄子玉米/大蒜小麦/菜花薯+棉玉米+黑木耳小麦+玉米+菜花玉米+辣椒小麦/烟(黄豆)/水稻棉花+辣椒玉米+黑木耳小麦+玉米+菜花玉米+辣椒小麦/烟(黄豆)/水稻小麦+花生+大豆小麦/西瓜+棉花马铃薯/玉米大豆+玉米小麦+花生+大豆小麦/西瓜+棉花马铃薯/玉米大豆+玉米空间立体利用空间立体利用(8)混农林业模式

混农林业(Agroforestry)是指在同一土地单元或农业生产系统中既包含木本植物又包括农作物或动物的一种土地利用系统。国际农林委员会分类:农林结合系统;林木结合系统;农林牧结合系统;农林渔结合系统。我国有:农主型(农桐、粮枣、农田防护林、防风林、水保林、林篱和农作物带状间作系统);林主型(胶茶间作、茶园种树、桑圆种菜)、农林牧型(果草畜)(8)混农林业模式混农林业(Agroforest农主型防护林防风林水保林林篱农主型防护林防风林水保林林篱枣树小麦玉米带田梨树+辣椒农桐间作枣+小麦/棉花枣树小麦玉米带田梨树+辣椒农桐间作枣+小麦/棉花枣树+大豆+玉米+谷子枣树+大豆+玉米+谷子桑+白菊花+油菜林主型桑+魔芋茶园种树林下种草桑+白菊花+油菜林主型桑+魔芋茶园种树林下种草林+胶林+胶+胡椒林+胶林+胶+胡椒桑+菌桑树+胡萝卜银杏+茶果+茶桑+菌桑树+胡萝卜银杏+茶果+茶杨树+牛桔园+鸡(鸭)林牧型林、草、鸡杨树+牛桔园+鸡(鸭)林牧型林、草、鸡杨树+牛桔园+鸡种草养鹅林、草、鹅茶园养鸡杨树+牛桔园+鸡种草养鹅林、草、鹅茶园养鸡柑橘+凤尾菇竹+香菇柑橘+凤尾菇竹+香菇江苏的“粮桑菜牧”系统猪、羊、兔(三养)肥料饲料水面(三养)水花生、水葫芦、水浮莲桑园农田(三熟养)麦稻稻、油稻稻、肥稻稻饲料饲料塘泥肥料(9)其他综合农业系统江苏的“粮桑菜牧”系统猪、羊、兔肥料饲料水面(三养)桑园农田庭院经济系统庭院经济就是利用庭院内外土地、水面、房屋、住宅的房前屋后、房顶阳台、地下室以及四周的其它空坪隙地和富余的劳力资源,从事以种植业、养殖业、加工业等为内容的生产经营活动,进行多物种多层次科学配置综合生产的庭院生态工程

庭院果树、花木、鸡、猪、沼气、鱼、农作物立体循环生态住宅。生态住宅是以沼气为纽带,将建筑物与种植业,养殖业,能源,生态相结合并进行通盘考虑的一大创新。庭院经济系统庭院经济就是利用庭院内外土地、水面、房屋、住宅的屋顶花园生态住宅屋顶花园现代农业与生态农业课件(四)有机农业技术1、有机农业与有机食品有机农业是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。(四)有机农业技术1、有机农业与有机食品有机农业是遵过程:不用化学品产品:符合标准机制:生物循环条件:有机生产转换期理念:人培土、土培苗;土壤健康、植物健康、动物健康、人健康,身心的健康比物质利益更重要方法:轮作、少耕、免耕、有机肥、生物防治产量:减产5-10%。有机农业生产体系:过程:不用化学品产品:符合标准机制:生物循环条件:有机生产转有机产品生产的基本要求(要点)1生产基地在最近三年内未使用过农药、化肥等违禁物质;

2种子或种苗来自于自然界,未经基因工程技术改造过;

3生产基地长期土地培肥,植物保护,作物轮作和畜禽养殖计划;

4生产基地无水土流失、风蚀及其他环境问题;

5作物在收获、清洁、干燥、贮存和运输过程中应避免污染;

6从常规生产系统向有机生产转换通常需要两年以上的时间;

7在生产和流通过程中,必须有完善的质量控制和跟踪审查体系有机产品生产的基本要求(要点)1生产基地在最近三年内未使用食品食品安全结构及有机食品食品食品安全结构及有机食品现代农业与生态农业课件2、有机农业技术(1)有机生产的病虫害防治技术①增加作物品种多样性,建立平衡的生产体系合理轮作、复合种植(间作、套种)、多品种混合、杂草、野花、树篱、风屏植物或果园底层的植物等非作物植物的管理。在田园种植一些开花植物,如伞形花科的胡萝卜、芹菜等不仅可吸引天敌,还能增加田园美观。在大棚中,双子叶植物中间种植一些禾本科作物,并故意释放一些中性害虫(如一些蚜虫),则可吸引天敌,从而在主要作物发生虫害时,有足够的天敌控制其对作物的危害。2、有机农业技术(1)有机生产的病虫害防治技术①增加作物品②建立合理轮作体系,抑制专性寄生病虫发生

1-2年:黑麦草、三叶草;3-6年:十字花科(花椰菜)、茄科(土豆、西红柿)

禾本科(玉米)葫芦科(南瓜、黄瓜),7-10年:重复3-6年的种植安排

其间冬天都种植豆科绿肥。③加强土壤肥水管理,促使作物健康生长②建立合理轮作体系,抑制专性寄生病虫发生④强化生产全过程管理,减少作物病虫发生

a.种子、种苗的选择及处理。b.播种时期选择。c.及时除草。d.修剪。e.田园清洁。f.适时收获。g.加强冬季田间管理。④强化生产全过程管理,减少作物病虫发生⑤采取适当的生物、物理防治措施1)防虫网:菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾、蚜虫等2)杀虫灯:玉米螟、蝼蛄、棉铃虫、金刚钻、金龟子、叶蝉3)肥皂水:蚜虫、蓟马、红蜘蛛、白粉虱4)植物性农药:苦参碱、除虫菊、楝树制剂、鱼藤酮等。5)植物油:叶螨、红蜘蛛6)黄板:蚜虫、潜叶蝇7)微生物农药:苏云金杆菌制剂,可防治菜青虫、稻苞虫、尺蠖、松毛虫、烟青虫、菜粉蝶、玉米螟、棉铃虫、稻纵卷叶螟、蓑蛾、地老虎等。8)苏打水:白粉病9)糖醋液:诱蛾10)波尔多液、石硫合剂⑤采取适当的生物、物理防治措施①防止杂草种子传播。种子、有机肥。②作物种植前清除杂草。诱发翻埋③利用太阳能除草。晴天覆膜潮湿的田块一周以上。④改进播种、栽培技术。扩大作物竞争优势⑤应用覆盖物控制杂草,保护土壤。⑥适时除草。⑦利用作物轮作减少杂草生长。⑧生物防治。昆虫、真菌除草剂、大型动物防草⑨火焰枪烫伤法除草。⑩植物毒素抑制杂草生长。化感作用⑪应用堆肥作为控制杂草和病虫害的重要手段。(2)有机生产中的杂草控制技术①防止杂草种子传播。种子、有机肥。(2)有机生产中的杂草控有机肥生物肥:土壤微生物绿

肥:豆科绿肥(3)有机农业土壤培肥技术有机肥(3)有机农业土壤培肥技术三.生态经济:低碳化(一)生态经济与循环经济(二)循环工业与循环型社会(三)循环农业与低碳农业三.生态经济:低碳化(一)生态经济与循环经济(一)生态经济与循环经济1、可持续思想下的经济学思考18世纪末的地球20世纪末的地球经济系统生态系统生态系统经济系统生态系统经济系统生态经济系统牧童经济模式宇宙飞船经济模式循环经济模式未来的地球循环经济模式。人类可以通过一切手段协调经济过程中出现的环境制约,从而使经济不断循环式地发展。经济系统(一)生态经济与循环经济1、可持续思想下的经济学思考18世纪热自然资源生产过程消费过程废弃物植物(生产者)动物(消费者)动物(消费者)微生物(分解者)热热热自然资源再生再生资源反复使用自然生态系统社会经济系统系统自然排放生态经济学的启示太阳热自生产消费废植物动物动物微生物热热热自然资源再生再生资源反经济系统生产系统消费系统废物废物产品资源能量经济系统生产系统消费系统废物废物产品资源能量资源——产品——环境污染资源——产品——再生资源线性经济系统循环经济系统再利用减量化资源化再使用2、循环经济的含义循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发展理念的经济增长模式。经济系统消费系统废物废物产品资源能量经济系统消费系统废物废物3、循环经济的“3R”

原则减量化Reduce再循环Recycle再利用Reuse输入端过程中输出端减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节约资源使用和减少污染物的排放。提高产品和服务的利用效率,要求产品或包装以初始形式多次使用,减少一次污染。要求物品完成使用的功能后重新变成再生资源。3、循环经济的“3R”原则减量化再循环再利用输入端过程中输(1)减量化原则技术改造,革新生产工艺减少单位产品的原料、能量

和污染物的排放,倡导产品小型化、轻量化,

包装简化。改变消费至上的生活方式适度消费、绿色消费选购包装简单、耐用和可

循环使用的物品等。消费中清洁生产现场生产中(1)减量化原则技术改造,革新生产工艺改变消费至上的生活方式(2)再使用原则尽可能多次以及尽可能以多种方式地延长使用所购买的东西,而不是用过一次就废弃。零配件统一标准,使产品更容易修复;产品设计开始,研究零件的可拆性和重复利用性。注重产品的服务价值,即产品的使用功能放在产品开发的首位。(2)再使用原则尽可能多次以及尽可能以多种方式地延长使用所购(3)再循环原则再生纸再生砖将生产中、消费中产生的废弃物,资源化,再循环利用电子废弃物资源化处理武汉全天生活垃圾6400吨(3)再循环原则再生纸再生砖将生产中、消费中产生的废弃物,资4、循环经济的三个层面循环型社会社会区

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