早上好,欢迎大家来到直播间。昨天我们讲解了堆肥系统、堆肥原理,以及堆肥在木耕生产中的运用。从鱼菜共生、发酵床养殖到堆肥,这三方面共同构成了未来气雾栽培的造肥系统,解决了肥料来源问题。
影响农业生产的因素中,肥料和气候尤为关键。从系统构建的角度来看,我们提出的循环农业或生态平衡理念,本质上蕴含着混沌与动态平衡的思想。这意味着农业生产正从线性生产逐步转向混沌生产,对平衡的认知也从静态平衡转向动态平衡。
世界的存在具有本源性,而农业生产需要逐渐回归这一本源——动物、植物、微生物共生的循环体系。因此,我们追求的生态农业,实际上就是在开展“回归农业”的实践,让农业回归自然状态,这也被称为“自然农法”。总体而言,我们的目标是动员各方力量,构建全新的动态平衡系统,其中“动态”二字至关重要。在混沌科学中,线性平衡的系统是“死亡系统”,这类系统会走向混乱、无序与功能衰退;而混沌系统则会走向有序、自主、演变与进化。
这种认知的跨越,不仅体现在对农业的理解上,更延伸到生产、管理、社会、市场等各个领域。我们需用混沌哲学思想理解不断变化的世界,这种变化是动态的,存在于确定性与不确定性的交织之中。正是这种持续变化,才推动了生命的演变与进化——若只有确定性,生命不会进化;若只有不确定性,生命会陷入混乱。21世纪,混沌理论的贡献极为重大,将其理念贯穿于农业生产,才能形成真正的生态农业,走出一条中西医结合的农业发展路径。
构建这样的农业系统,才能实现农业的回归,不违背自然规律,以最少投入创造最佳效益。这类系统被称为“自主系统”,无需外界指令,就能实现自我拉动、自我演变、自我进化与自我应对外界干扰,最大程度减少外界能量与物质的投入。自主系统的核心是“主动工作”,而非“被动工作”,能实现能量与物质投入的优化最小化,从而在农业生产中节省成本。
从系统进化的角度来看,这体现了“1+1>2”的协同效应。在混沌理论中,“1+1=2”只是简单的叠加,属于线性系统,存在正比例关系;而非线性系统呈非比例关系,数量变化会引发质变,最终实现“1+1>2”。
以团队构建为例,清一色的博士生组成的群体不能称为团队,只能算作“传帮带团体”;只有成员具备异质性,涵盖高层次与基层人才、理论与实践人才,才能构成真正的团队。这样的“混沌团队”能实现自主演变与进化。社会发展亦是如此,异质性是混沌系统的特征,财富分配也需保持异质性——绝对平均的财富分配是理想化的,不存在于现实中。财富分配会存在波动与变化,但不能超过一定阈值,否则系统会受到严重干扰。如今部分地区财富悬殊过大,3%的人掌握着大量财富(原文“13亿人只掌握了3%的财富”表述有误,结合语境修正),这就引发了一系列社会问题。健康的社会机体(如生命体)需要动态的、自主的不平衡状态。
农业生产从整体来看,也是一个生命体。“1+1>2”的协同效应,本质上是“自组织”效应。“自组织”与“他组织”相对,“他组织”依赖人为指令与外界强加,而“自组织”则具备自主能动性,能自我拉动、演变、进化与发展。因此,农业生产需构建自主、循环、动态平衡的系统,以最少的物质能量输入,打造最稳定的平衡系统,实现产出最大化,推动农业从负效益转向正效益。
“非平衡是有序之源”。生态农业与传统工业化现代农业的区别,体现在“有序”与“无序”的表象差异:若你到我们无人机生态基地考察,会看到一片看似荒芜、杂草丛生的荒山,这便是混沌、非平衡的状态——表面越“混乱”、越非平衡,系统的自演变与自进化就越明确;而表面越“有序”的系统,其自组织与自演变能力反而会退化。线性农业系统往往需要大量人为物质能量投入来维持平衡,而非线性生态系统大多具备自主循环能力,无需过多人为干预,就能完成系统演变与进化。
从哲学角度看,动态平衡是“表面不平衡,实际平衡”。正如市场经济,表面存在不平衡,但减少人为干预后,市场会自发走向共同富裕;若过度干预,反而难以实现共同富裕。可以说,市场经济是实现共同富裕的重要路径——尊重市场经济规律,才能推动经济发展,而“资本家多的地方市场经济发育好,人群更富裕;缺乏资本家的地方往往落后贫穷”,这一现象也印证了这一点。
同理,表面整齐规范的线性农业,实则隐藏着污染、破坏与不可持续的危机;而看似杂草丛生的生态农业,却是持续、有生机、有序演变与进化的。生态文明不仅适用于自然科学,还可延伸至社会科学;不仅能应用于农业,还能用于工业;既适用于产业、农业等“硬系统”,也适用于社会、政治、艺术等“软系统”。
在确定性与不确定性之间寻找平衡,如同处理现在与未来的关系——现在的努力是确定性因素,未来的发展存在不确定性,但努力大概率会带来更好的未来。这种确定性与不确定性、简单性与复杂性的交织,正是动态平衡的体现。
农业生态系统的动态平衡性,本质上是混沌性,要保持这种混沌性,需构建开放的生态系统——与外界进行充分的物质能量交流。温室大棚属于相对封闭的系统,美国“生物圈2号”则是相对孤立的系统。封闭系统(如铁桶中的热水)能传递能量但无法交换物质;孤立系统(如保温瓶中的热水)既不能交换物质也不能传递能量;而开放系统能实现物质与能量的充分交换。当前发展生态农业,应优先构建开放系统,适当结合封闭系统,坚决避免孤立系统。
孤立系统和封闭系统消耗的物质能量更大,生态功能更弱。如今的无人化、自动化系统,正是自主系统的体现——无需外界指令,就能自行组织、创生、演化,从无序走向有序,形成稳定结构。未来农业产业与生态发展,需以自主系统为方向;产业体系也需构建自主系统,结合市场机制,对市场变化保持敏锐触觉,快速反应与调整。
构建自主系统,首要条件是“异质性”。团队若缺乏异质性,只能称为“团伙”;只有成员类型、功能、结构各异,才能实现自我推动、无需指令即可开展工作,并在正反馈与负反馈中找到阈值,形成自我推进、演变与进化的体系。物质、能量、信息的交换是自主系统的基础,只有保持开放性,才能具备生态性。美国“生物圈2号”的失败,正是因为在封闭环境中试图构建生态系统;温室农业能耗较高,也源于其开放性不足,需大量物质能量投入以维持平衡。
我们应学会欣赏混沌之美、非线性之美,建立对平衡的新认知——非线性是“活的”,线性是“死的”;波动是“美的”,静态平衡是“死的”。在医院中,生命指标呈线性,意味着生命体征消失;社会若推行平均主义、线性分配,会丧失发展动力。过去“吃大锅饭”时,资源相同却难以饱腹;实行“家庭联产承包责任制”后,粮食产量迅速提升,这正是市场化分配的作用。
最佳的分配方式是以市场化分配为主、市场化与计划结合为辅,完全计划分配是僵化的。部分国家发展落后,正是因为分配机制问题;我国采用计划与市场结合的分配方式,活力相对较强,但与完全开放的市场相比仍有差距,需持续推进改革开放。改革开放是基本国策,违背这一国策,就会丧失发展动力——从系统科学角度看,系统越开放,活力、生命力与自主性就越强。
当我们建立起新的哲学观念,对社会、生态、生产力的认知会实现全方位提升,为农业未来发展开辟新视野。未来农业的核心是动物、植物、微生物的融合,正如我们与杭州农科院蔬菜所座谈时提出的,未来研究方向是构建种植业与养殖业融合的“食物森林”系统。此前,我们也与台湾学者探讨过食物森林的打造——它不仅包含植物、动物、微生物,还整合了种植、养殖与加工环节,彻底打破当前农业“种植、养殖、加工分离”的模式。
生态文明是一种全新的生态观,是继农业文明、工业文明之后的更高阶段文明,其哲学观与世界观截然不同。“绿水青山就是金山银山”,正是对生态文明的深刻诠释。生态文明中的“动态平衡”,本质上是平衡与非平衡的反复交替——打破旧平衡、建立新平衡,再打破新平衡、建立更新的平衡。在发展过程中,我们需不断自我调整,实现自组织、自演变、自进化与自适应。
不同国家的农业模式,受自然资源约束影响显著。能源丰富的国家多选择线性农业,以大量能源资源投入构建系统;而对于强调生态、可持续,或能源成本高、资源有限的国家,过度专业化会导致整体化缺失,进而丧失生态生产能力。西方机械化农业虽秉持专业化、标准化、机械化理念,但需以大量能源投入与资源消耗为前提,且依赖休耕制度,长期延续则不可持续。
我国人均耕地、水资源、森林资源均处于全球落后水平,不能照搬国外农业模式,需因地制宜。过度专业化会割裂对世界的认知,导致看问题不完整——部分专家发言引发争议,正是因为过度专业化使其丧失了整体性思维。理想的人才培养模式应是“一专多能”:既具备专业深度,又拥有广博的知识面。许多发达国家要求博士毕业后,需从事数年其他专业工作,再回归本专业研究,正是为了拓宽视野。当前,交叉学科融合是创新的主要方式,农业与数理化等专业的交叉,也催生了众多农业创新成果。
我国农业已解决“数量问题”,当前核心任务是生产安全、绿色、健康的生态产品。若不走生态化道路,就无法实现这一目标——依赖农药化肥无法彻底解决病虫害问题:每年虽有400多种新农药问世,但病虫害仍未根除,原因在于病虫害生命周期短,会快速进化出抗药性。
发展生态农业,也是满足人们对美好生活向往的需求——当前农产品数量已严重过剩,以蔬菜为例,前年人均消费109斤,但市场供给量达500多斤,运输、地头损耗极大,供需比接近4~5:1。从代际公平角度看,我们不能为了当下发展污染生态环境,需为子孙后代保留可持续发展的基础。
需强调的是,生态农业并非排斥工业化手段——没有工业化手段,生态农业效率过低,难以普及推广。自然农法虽理念先进,但经济可持续性不足,无法大规模应用。当前,有机产品价格高、普及难,根源在于有机农业与工业化结合度低、用工量大。而我们研发的“解耦供肥”技术,大幅降低了有机化构建成本。此前,我们用大量时间讲解解耦共生、发酵床与堆肥技术,核心目标就是以高效化手段实现有机化生产,让大多数人未来能吃上有机产品,推动有机生产规模化。
解耦供肥技术融合了矿物质学说与腐殖质学说,能显著提升农产品品质与口感。这一技术还体现了“灰色思维”——摒弃“非此即彼”的认知,实现有机与无机结合:无机肥可快速构建作物碳骨架,加快生长速度、提高产量,还能让小分子氨基酸、维生素通过根系胞饮作用被吸收;有机肥则作为“零食”与“副食品”,补充营养。
与传统模式不同,解耦供肥实现了“一日三餐”式的精准施肥——一天内根据作物需求,调整肥料配方。将解耦供肥与解耦共生技术融合,可彻底改变传统有机农业“费力、难规模化、盈利性差”的现状。传统有机农业因有机肥来源不稳定,难以标准化配料;而解耦后,以精准标准的无机化合物配方为主食,以有机浸出液为副食,无需将两者混合(混合会回归传统技术路线,无法解决根本问题),彻底破解了有机肥配料难题。
在肥料浓度管理上,解耦供肥仍沿用无机肥的EC值标准:叶菜类为0.8-2.0,瓜果类浓度更高。有机浸出液的价值,不仅在于发酵后的微生物,更在于其含有的次生代谢物、矿物质元素,以及微生物产生的内源植物生长调节剂等综合成分。
如堆肥过程中,先利用降解木质素、半纤维素、纤维素的微生物完成解气发酵;在有机肥使用时,可接种酵母菌、抗病微生物或抗连作障碍微生物。解耦供肥技术还解决了传统气雾栽培响应有机液的难题——过去20年(原文“一则20年来,陆陆续续的10年”表述有误,修正为“过去20年”),相关尝试多以失败告终,而解耦后,即使有机肥不标准,也可通过“无机为主、有机为辅”的模式进入系统,这在国内外均属首创,且已进入实践阶段,效果显著。
解耦供肥技术的灵活性还体现在多个方面:解决了肥料拮抗问题,如水稻所需的硅酸钠、硅酸钾,可通过单独渠道供应,避免与其他肥料混合产生沉淀;开展富硒栽培时,硒肥可通过独立营养池供应,实现灵活切换;氨基酸类叶面肥虽可使用,但因叶片吸收效率远低于根系,且成本较高,更建议通过根系施肥,叶面施肥仅作为辅助手段,用于快速解决问题。
此外,我们还研究出“声波喷雾技术”——在喷施叶面肥前,利用1000赫兹左右(原文“一切呵斥左右”表述有误,修正为“1000赫兹左右”)的音乐声波,扩大植物气孔开度,提升叶面肥吸收效果。
在生态农业基地建设方面,无人机生态基地若以100亩计算,平均每亩投资3-4万元,涵盖工厂、无人机、自动化控制设备等;露天生态种植无需搭建大棚,平原地区可采用“机器人+大棚”模式,100亩设一个大棚,也可采用成本更低的火轨(原文“火火轨”修正为“火轨”)替代无人机,实行固定化工位,集中收割、冷藏后,通过火轨运送至各培育区。
大棚建设推荐环形鸟巢结构——空间大、效率高,空中可安装电动火轨,栽培柱可通过火轨调运至作业区,实现培育区与作业区分离。一般上午10点大棚开启后,半小时至一小时再进行喷雾作业。
从投资成本来看,温室大棚及内部设施的建设成本约为每平方米300-400元,具体可根据建设标准调整,简易建设成本更低。
以上便是本次讲座的全部内容,谢谢大家。
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