張新仕, 王桂榮, 李 敏, 王曉夕, 安軍鋒, 李海山
(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院 農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所, 河北 石家莊 050051; 2.河北省農(nóng)業(yè)信息中心, 河北 石家莊 050051; 3.河北省農(nóng)林科學(xué)院, 河北 石家莊 050000)
農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境指農(nóng)業(yè)生物(作物、果樹、蔬菜、栽培牧草和樹木、家畜、家禽、養(yǎng)殖魚類、食用菌等)間及它們與環(huán)境的相互關(guān)系,是影響農(nóng)業(yè)生物生存和發(fā)展的各種天然的、或經(jīng)過人工改造的自然因素的總體,包括農(nóng)業(yè)用地、用水、大氣、生物等,是人類賴以生存的自然環(huán)境中的一個重要組成部分。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者依靠自然界獲取滿足自身物質(zhì)能量需要的食物,隨著我國人口數(shù)量的不斷增加,全社會對農(nóng)產(chǎn)品需求量大幅度提升,因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者為追求更高的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,不得不增加農(nóng)業(yè)投入,同時對生態(tài)環(huán)境的攝取量不斷增加,過量的農(nóng)業(yè)投入,超出生態(tài)環(huán)境承載范圍,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不樂觀。
圍繞農(nóng)業(yè)生態(tài)問題及其影響因素進(jìn)行了一系列研究:趙明鳳等[1-2]認(rèn)為,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境存在農(nóng)業(yè)用料不合理、社會成本增加等現(xiàn)狀,在充分分析當(dāng)前農(nóng)業(yè)環(huán)境狀況的基礎(chǔ)上對農(nóng)業(yè)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)、治理,才能保障農(nóng)業(yè)環(huán)境的可持續(xù)利用;王彬彬等[3]認(rèn)為,應(yīng)進(jìn)一步健全農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償制度,構(gòu)建多方主體參與的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制與政策體系;徐珊等[4]認(rèn)為,農(nóng)地流轉(zhuǎn)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響正向效應(yīng)顯著,而且農(nóng)地流轉(zhuǎn)制度在得到完善并規(guī)范流轉(zhuǎn)之時,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境越能得以保護(hù);鄧淇中等[5-6]以湖南和陜西為例分析了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的改善;吳國榮[7]指出,重視大秸稈利用技術(shù)的開發(fā),發(fā)揮農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的作用;周雷[8]認(rèn)為,對于化肥的使用上要有合理的使用對策,避免過度使用化肥,造成農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的不良影響;徐珊等[4]以不同政策背景階段的農(nóng)地流轉(zhuǎn)制度為研究背景,認(rèn)為農(nóng)地流轉(zhuǎn)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響正向效應(yīng)顯著,農(nóng)地流轉(zhuǎn)制度在得到完善并規(guī)范流轉(zhuǎn)時,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境越能得以保護(hù)。鄧淇中等[5]對湖南省各城市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境水平進(jìn)行了研究;陳小勇等[6]對陜西農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的功效值進(jìn)行了研究。
生態(tài)環(huán)境問題是世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)問題,我國圍繞農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境先后出臺了《農(nóng)業(yè)環(huán)境突出問題治理的總體規(guī)劃》和《全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃》等規(guī)劃意見,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)問題一直是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一,隨著我國人口數(shù)量增加,農(nóng)產(chǎn)品需求大幅提升,過量的農(nóng)業(yè)投入帶來了極大的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞。筆者等以2000-2016年的農(nóng)村統(tǒng)計年鑒、成本資料匯編等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對我國種植業(yè)影響生態(tài)環(huán)境的情況進(jìn)行分析,以找出問題產(chǎn)生的根源,并提出相應(yīng)的對策與建議,以期為我國農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善提供一定的參考。
1.1.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀 從圖1看出,我國糧食播種面積經(jīng)歷了2000-2003年的下跌后,從2003-2016年面積持續(xù)增加,到2016年糧食播種面積達(dá)1.13億hm2,糧食播種面積常年較穩(wěn)定;糧食單產(chǎn)水平逐年提高,由2000年的284.08 kg/667m2增加至2016年的363.46 kg/667m2,年均增長1.55%,糧食單產(chǎn)增加動能減弱;糧食總產(chǎn)量由2003年的4.31億t增加至2016年的6.16億t,年均增長2.79%,12 a連增,近年來糧食總產(chǎn)量增長潛力趨緩。
圖1 2000-2016年我國糧食的單產(chǎn)和總產(chǎn)量
Fig.1 Yield per unit area and total output of grain in China from 2000 to 2016
1.1.2 存在問題 糧食增產(chǎn)的背后隱藏著巨大的危機(jī),化肥大量投入、水資源超負(fù)荷透支、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、農(nóng)膜質(zhì)量參差不齊、秸稈利用率不高及白色污染的加劇等對我國耕地和糧食質(zhì)量安全均產(chǎn)生不利影響。
1) 化肥折純投入量居高不下,對糧食單產(chǎn)增加作用不明顯。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的投入是農(nóng)民糧食保產(chǎn)增收的良藥。從圖2可知,我國單位面積化肥施用量(折純量)呈增加趨勢,由2000年的20.3 kg/667m2增加至2016年的24.93 kg/667m2,年均增長1.29%。隨著化肥折純投入量的增加,我國糧食單產(chǎn)水平并沒有顯著提高,2004年的化肥生產(chǎn)糧食量為16.09 kg/kg,從2014年開始,隨著化肥投入量的增加,單位化肥生產(chǎn)糧食的能力呈下降趨勢,到2016年的化肥生產(chǎn)糧食量為14.57 kg/kg,比2013年下降0.71 kg。
圖2 2000-2016年我國的化肥折純量與化肥生產(chǎn)糧食量
Fig.2 China's chemical fertilizer yield and grain yield from 2000 to 2016
按2016年單位面積糧食生產(chǎn)的化肥施用量計,我國糧食化肥施用總量高達(dá)4 226.92萬t,過量使用化肥對糧食產(chǎn)量不增反減。所以,靠增加化肥投入獲取糧食增長作用不明顯,相反,會對土壤、水以及糧食質(zhì)量安全產(chǎn)生污染。
2) 糧食生產(chǎn)農(nóng)藥使用量快速增長,減藥壓力巨大。近年來,每年我國農(nóng)藥的投入量在91.17萬~96.72萬t,投入量較大,其中2013年最高,隨后有所降低,但降低幅度不大。糧食農(nóng)藥單位面積投入金額呈快速增長趨勢(圖4),由2000年的8.12元/667m2增加至2016年的29.48元/667m2,年均增長8.39%,單位投入量居高不下。農(nóng)藥的使用在減少病蟲草害的同時,用量過多或濫用會給糧食質(zhì)量和土壤帶來危害。調(diào)研顯示,農(nóng)戶對病蟲害了解程度不高,憑經(jīng)驗打藥,用藥量過大或錯用農(nóng)藥現(xiàn)象時有發(fā)生。目前農(nóng)藥使用主要以殺蟲劑和除草劑為主,2016年殺蟲劑和除草劑占農(nóng)藥使用量的43.71%和33.32%。
3) 農(nóng)膜使用量2009年開始呈增加態(tài)勢,白色污染呈擴(kuò)大趨勢。從圖5看出,我國糧食生產(chǎn)單位面積農(nóng)膜使用量呈先降后升趨勢,從2000年的0.2 kg/667m2降至2009年的0.16 kg/667m2,隨后農(nóng)膜使用量逐漸增加,到2016年增加至0.23 kg/667m2。2014年我國農(nóng)膜使用量高達(dá)258.032萬t,主要分布在西北和長城以北降水較少的旱作地區(qū),小麥、玉米和雜糧等不同作物都有使用,農(nóng)膜的使用使我國作物產(chǎn)量大幅提升,經(jīng)濟(jì)效益也較顯著。伴隨糧食產(chǎn)量的提高,白色污染也逐年增加,地膜質(zhì)量參差不齊,有的廠商農(nóng)膜越做越薄,回收利用難度大,目前殘膜回收率僅為30%左右,土壤中地膜殘留越加嚴(yán)重,不便于農(nóng)機(jī)作業(yè);秸稈飼料混雜殘膜不利于秸稈喂養(yǎng)牲畜。
注:數(shù)據(jù)來源于2000-2016年農(nóng)產(chǎn)品成本收益年鑒。
4) 秸稈的不合理使用。三大主要糧食作物(水稻、小麥和玉米)的籽粒與秸稈重量比分別為1∶0.9、1∶1.1和1∶1.2,按此計算該三大主要糧食作物每年的秸稈產(chǎn)量分別為1.8億t、1.4億t和2.6億t,合計5.91億t。目前我國糧食作物秸稈利用方式主要以粉碎還田為主,綜合利用率較差;加上農(nóng)戶對秸稈利用價值認(rèn)識不足以及對法律意識淡薄,秸稈焚燒現(xiàn)象仍然存在。
1.2.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀 近年來,許多地區(qū)將蔬菜產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)進(jìn)行培育和發(fā)展,加上蔬菜經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于糧食作物,蔬菜面積持續(xù)擴(kuò)大,從圖6看出,由2007年的0.17億hm2增加至2016年的0.22億hm2,年均增長2.86%;蔬菜產(chǎn)量呈增加趨勢,由2007年的5.65億t增加至2016年的7.98億t,年均增長3.92%,增長速度高于面積的擴(kuò)大,蔬菜單產(chǎn)水平有一定的提升空間。果園面積2000-2013年呈增加趨勢,2014-2015年有所下降,2016年恢復(fù)增長,面積為0.13億hm2;水果產(chǎn)量由2000年的1.17億t增加至2016年的2.84億t,年均增長達(dá)5.69%。
1.2.2 存在問題
1) 化肥投入量較高,減量難度較大。從圖7看出,2011-2016年設(shè)施黃瓜施肥量高于露地黃瓜,且差距在不斷拉大,差額由2011年的9.62 kg/667m2擴(kuò)大至2016年的61.5 kg/667m2;露地西紅柿和設(shè)施西紅柿施肥量相當(dāng),設(shè)施西紅柿施肥量總體高于露地西紅柿。
圖7 2011-2016年我國黃瓜和西紅柿生產(chǎn)的化肥施用量
從圖8看出,蔬菜種植戶為追求高產(chǎn),化肥施用量總體呈升高趨勢,2004-2014年我國蔬菜尿素、復(fù)合肥和鉀肥的施肥量(折純量)分別為11~16 kg/667m2(N)、19~24 kg/667m2、0.8~4 kg/667m2(K2O),蔬菜生產(chǎn)施用復(fù)合肥的量是糧食作物施用量的2倍,高水高肥現(xiàn)象在蔬菜種植中較普遍。
2) 設(shè)施蔬菜農(nóng)膜使用量占比較高,回收利用難度大。隨著蔬菜農(nóng)膜技術(shù)的推廣,多數(shù)農(nóng)戶選擇使用農(nóng)膜來促使蔬菜提前播種、上市,獲取優(yōu)異經(jīng)濟(jì)效益。從圖9看出,設(shè)施蔬菜農(nóng)膜的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于露地蔬菜,其中,黃瓜生產(chǎn)上設(shè)施較露地高3~8倍、西紅柿生產(chǎn)設(shè)施較露地高2~6倍,農(nóng)膜過量使用不僅造成土壤板結(jié),而且導(dǎo)致蔬菜減產(chǎn)及品質(zhì)下降。
3) 蔬菜易腐爛,損失率高。蔬菜廢棄物主要包括蔬菜生產(chǎn)收貨時產(chǎn)生的垃圾和運(yùn)輸過程中的損耗量。其中,蔬菜垃圾指蔬菜的根須、皮屑、瓤籽及少量泥土等;蔬菜損耗量指因冷鮮鏈設(shè)備的不完善,蔬菜加工、運(yùn)輸及銷售過程中的損失比例。參照文獻(xiàn)[9]:蔬菜垃圾為13%,流通損失率為25%。從圖10可知,我國蔬菜廢棄物每年呈增加趨勢,由2000年的2.33億t增加至2016年的4.39億t,年均增長4.04%。蔬菜廢棄物處理方式:一是收獲時將其扔掉,爛在地里;二是扔棄于批發(fā)市場、超市等銷售地,每種方式都會產(chǎn)生廢棄物污染。
1.3.1 林果業(yè)化肥投入量高于糧食,化肥過量現(xiàn)象嚴(yán)重 林果業(yè)也面臨化肥投入量過大的問題,從2004-2014年蘋果種植施肥量(圖11)看出:復(fù)合肥施用量在20~50 kg/667m2,比糧食作物高3~4倍,比蔬菜高1倍。其中,尿素(N)的施用量基本與蔬菜持平,但高于糧食作物。
1.3.2 中藥材種植面積增加,秸稈利用率較低 從圖12看出,2010-2015年中藥材的種植面積和產(chǎn)量均呈增加趨勢,種植面積由2010年的242萬hm2增加至2016年的336.4萬hm2,年均增長6.81%。種植面積越大,秸稈產(chǎn)生量也隨著增加,中藥材秸桿現(xiàn)階段主要用途有:動物飼料添加物、開發(fā)成保健茶、有香味的秸桿作提取香精的原料(如菊花秸桿)、秸桿還田或經(jīng)發(fā)酵后作為有機(jī)肥還田。
但是目前對中藥材秸稈利用的研究很少,利用率較差,農(nóng)戶對秸稈價值的認(rèn)識不到位,同時中藥材秸稈與小麥玉米秸稈有所區(qū)別,針對性的粉碎機(jī)較缺乏,導(dǎo)致將秸稈留作柴草或就地焚燒造成浪費(fèi)和環(huán)境污染。
1.3.3 食用菌廢料浪費(fèi)嚴(yán)重 2008年,菌渣被列為危險廢物,處理不當(dāng),菌渣會產(chǎn)生大量有害物質(zhì)。我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,2016年食用菌產(chǎn)量達(dá)3 596.66萬t,主要以香菇、平菇、雙孢蘑菇、金針菇和黑木耳為主,發(fā)展食用菌需要大量菌棒。食用菌生物學(xué)利用率以40%計,每年約產(chǎn)生5 394.99萬t的菌渣,調(diào)研顯示,菌渣利用率不高,很多地區(qū)將菌渣倒入河中或當(dāng)垃圾處理,菌渣產(chǎn)生大量的病菌污染河流和土地,造成二次污染。
我國農(nóng)產(chǎn)品加工損耗總量嚴(yán)重。在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)中,農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)與科研經(jīng)費(fèi)相對較少,使農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)鏈相對落后,農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)備不完善,進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品在加工環(huán)節(jié)損耗嚴(yán)重,尤其是初加工環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計,玉米、水果和蔬菜在初加工環(huán)節(jié)的損耗率分別為8%~12%、10%~15%和15%~20%,馬鈴薯較高,達(dá)15%~25%。農(nóng)產(chǎn)品的損耗不僅造成資源浪費(fèi),其廢棄物的增長也會污染環(huán)境。
我國擁有豐富的土地資源,耕地面積占比較大,但同時人口數(shù)量巨大,人均耕地面積數(shù)量較低。受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者傳統(tǒng)思想的影響,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者過多追求農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量,忽略農(nóng)作物需肥量、需藥量和需水量,忽略農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及市場對農(nóng)產(chǎn)品的需求量,導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降,造成市場上農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失調(diào)。
農(nóng)業(yè)資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本,農(nóng)業(yè)資源利用合理與否將直接影響農(nóng)業(yè)發(fā)展。農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)發(fā)展間不協(xié)調(diào)將直接影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題。受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期長的影響,農(nóng)業(yè)資源的投入具有持續(xù)性和固定性,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益具有一定的延時性和風(fēng)險性,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益得力于收獲前期成本投入的推動,農(nóng)業(yè)資源是農(nóng)業(yè)投入成本的表現(xiàn)形式,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入與產(chǎn)出并不同步,僅有一部分農(nóng)業(yè)資源的投入表現(xiàn)為農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量和收益的增加,其余資源的投入并沒有起到應(yīng)有的作用,造成了資源的浪費(fèi)。
我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不高,農(nóng)業(yè)相關(guān)機(jī)制建立待完善、基礎(chǔ)設(shè)施落后且設(shè)施使用成本高,傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的情況較多,雖在一定程度上能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,但舊農(nóng)機(jī)年久失修導(dǎo)致跑、冒、漏、滴現(xiàn)象嚴(yán)重,不僅影響農(nóng)作物產(chǎn)量,還會造成生態(tài)環(huán)境的污染。
農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力不足,不僅使農(nóng)業(yè)投入與產(chǎn)出不協(xié)調(diào),種植結(jié)構(gòu)單一,舊品種、舊技術(shù)、舊模式不能順應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,在帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平下降的同時導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境問題突出。農(nóng)戶受收入水平低及農(nóng)作物秸稈不規(guī)范處理、畜牧業(yè)糞便及廢棄物處理成本高等因素的影響,在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中往往不重視農(nóng)業(yè)廢棄物的處理,不具有保護(hù)環(huán)境的意識,致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的各種廢棄物處理不完全,從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境受影響。
小農(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動主要目的在于保障固定的農(nóng)業(yè)收入來源,且受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活方式的影響,對于農(nóng)業(yè)食品安全的認(rèn)識不足,缺乏相關(guān)了解渠道。導(dǎo)致農(nóng)戶在從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中忽略農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量對物資投入品質(zhì)及數(shù)量的要求,致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料造成不必要浪費(fèi)的同時,還在一定程度上造成了對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。
食品安全問題層出不窮。由于我國農(nóng)產(chǎn)品市場入市門檻低,再加上農(nóng)產(chǎn)品市場準(zhǔn)入管理辦法在各地均未同時啟動,導(dǎo)致市場上出現(xiàn)許多無產(chǎn)地、無合格證明的農(nóng)產(chǎn)品,影響市場秩序與安全。對食品安全的重視不足表現(xiàn)在相關(guān)部門重視不足、執(zhí)行不嚴(yán)謹(jǐn)及監(jiān)管力度不足等,根本原因仍然為食品安全意識的缺乏。
從實際出發(fā),有針對性的制定符合實際情況的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策,短期計劃和長期計劃相結(jié)合,從實施目標(biāo)、實施計劃和人員安排等方面進(jìn)行部署,同時建立健全糧食、林果及蔬菜化肥農(nóng)藥實施標(biāo)準(zhǔn)體系,建立農(nóng)業(yè)廢棄物處理站,統(tǒng)一進(jìn)行收集和處理,使廢棄物污染降到最低。
不同農(nóng)作物所要求的生長環(huán)境及資源需求量均不同,根據(jù)不同農(nóng)作物生長特點(diǎn),適量投入農(nóng)業(yè)資源,提高農(nóng)業(yè)資源利用率,避免資源問題,減少生態(tài)環(huán)境破壞,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量??蒲袉挝缓屯茝V部門做好技術(shù)試驗和集成示范,針對各區(qū)域地下水超采、水資源污染、化肥農(nóng)藥污染建立相應(yīng)研究課題,結(jié)合各區(qū)域特點(diǎn)和污染程度,研發(fā)適合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)模式和措施,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
依靠科技,實現(xiàn)種植投入品的合理搭配。通過電視、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)、現(xiàn)場培訓(xùn)和指導(dǎo)、觀摩會等多種途徑和形式加強(qiáng)對農(nóng)戶技術(shù)的培訓(xùn),讓經(jīng)營主體認(rèn)識到技術(shù)的先進(jìn)性,再減少投入品的前提下,保證產(chǎn)量不降低,品質(zhì)有所上升,實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。