农业废物利用:循环之路通古今

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  那些被现代科技武装起来的资源开发利用方式,与古代中国人崇尚的“天人合一”“师法自然”的农作观念,在思想上一脉相承。
  在上一期《科技生活》周刊的封面文章《美丽北京的环保之道》中,我们曾报道了北京市在远郊区县推进农业废弃物资源化利用的得失。无论是将作物秸秆与禽畜粪便转化为沼气乃至高纯度的天然气,还是将树木枝叶等废物压制成方便运输和燃烧的颗粒燃料,都为化解现代社会的能源危机提供了新选择。
  将农业废弃物当作能够托付未来的能源型资源加以深度开发,其历史并不长;不过,这些被现代科技武装起来的资源开发利用方式,却与古代中国人崇尚“天人合一”“师法自然”的农作观念,在思想上一脉相承。
  商汤伊尹的施肥“学问”
  就像许许多多从久远的古代流传至今的科技发明一样,中国人开始在农作中使用肥料的确切时间点已不可考。但大体可以确定的是,最早的肥料应该是粪肥。随着中原地区的人们在饲养家畜时越来越多地采用圈养而非散养,收集牲畜粪便并用作肥料成为可能。这样的资源循环利用思路,甚至可以追溯到使用甲骨文的时代。
  大约在公元前1世纪,农学家氾胜之在他的著作《氾胜之十八篇》(又称为《氾胜之书》)里,就介绍了适用于北方旱作农业地区的耕作方法“区田法”。这种方法的核心思想,是在小面积土地上集中使用人力物力,精耕细作,通过深耕和大量施肥等手段来追求丰产。受制于古代社会能够提供的人力和物力,区田法不可能被大规模推广;不过在诞生之初,它仍然被认为是一种保证农田产量的重要手段。
  为论证区田法的优势,氾胜之提到了一个关于商代开国君主商汤和他的宰相伊尹的故事。他写道:“汤有旱灾,伊尹作为区田,教民粪种,负水浇稼。区田以粪气为美,非必良田也。”这就是说,在种植业产量受制于土壤肥力的情况下,如果懂得用粪便施肥,就有助于提升土壤肥力,再配合灌溉,甚至能有效地抵御旱灾。
  今天的人已经很难判断,氾胜之的记述究竟确有其事,还是为了让文字更为有力而假托古人。不过,从战国时代开始,肥料就已经突破了粪便的范畴;其他一些农业废弃物,乃至含有腐殖质的土壤,都成为肥料的来源。甚至,古代汉语中的“粪”这个字,也逐渐具有了“施肥”和“肥料”的含义。
  循环农业的宝贵遗产
  在将农业废弃物转化为肥料之外,古代中国人还为它们找到了另一条“变废为宝”的途径,那就是使它们成为其他农业生产活动的原料。可以说,中国传统农业在缺乏现代技术的条件下,能够延续数千年而不衰,很大程度上可以归因于历代农民都力图组建没有废弃物的农作体系。这样的思路,与今天很多现代农业研究人员提出的“循环农业”理论异曲同工。
  在清代光绪年间的《高明县志·物产卷》中,就记载了一种有趣的循环农业思路:“近年业蚕之家,将洼田挖深取泥覆四周为基,中凹下为塘,基六塘四。基种桑,塘蓄鱼,桑叶饲蚕,蚕矢饲鱼,两利俱全,十倍禾稼。”高明县在今天是广东佛山的一部分,这段描述100多年前当地农民生产活动的史料,就是珠江三角洲地区至今仍然存在的“桑基鱼塘”的真实写照。
  事实上,早在明代,珠江三角洲的养鱼业已经具有相当规模。每一片鱼塘四周都有供人行走的塘基,农民们常会在塘基上种植果树,以更有效地利用土地。而后,桑基鱼塘又取代了单纯的果树种植,在鱼塘内外形成了一个良性循环的生产链。塘基上的桑树可以养蚕,蚕沙又可成为鱼饲料,鱼的粪便使塘泥更加肥沃,为桑树提供了绝佳的肥料。
  “资源化”理念传承古今
  当时间进入20世纪,工业革命的成果在世界各地越来越多地改变了农业的面貌。即使在中国这样的发展中国家,农业机械化也同样势不可挡。在形形色色的农业机械取代人力和畜力的同时,现代化学技术制造出来的各种农药和化肥也“占领”了越来越多的农田。
  然而,在过度使用化肥导致土地肥力下降,以及大量施用化学农药对人类健康产生威胁之后,那些农业古国里追求人与自然和谐共处的智慧,重新成为全人类的珍贵财富。
  2002年,联合国粮食及农业组织启动了“全球重要农业文化遗产(GIAHS)保护和适应性管理项目”,并从2004年起陆续选出35个“全球重要农业文化遗产”作为案例来进行示范性保护。联合国粮农组织认为,全球重要农业文化遗产是世界遗产的一部分。它们依托所在地的本土知识和传统经验建立起来,不仅巧夺天工,而且充分反映了人类及其文化的多样性,以及人与自然环境之间深刻关系的演进历程。
  目前,中国已有6个“全球重要农业文化遗产”项目通过联合国粮农组织审批。在这些项目中,就有一部分反映出循环农业,也就是将农业废弃物进行资源化开发的思想。
  浙江青田的“稻鱼共生系统”,就通过在稻田中养鱼这种简洁的方法,来更好地利用土地。在这个系统中,水稻为鱼类提供荫庇,鱼则吞食了害虫和杂草,并以自身粪便为稻田提供肥料,从而实现同一块水田同时出产稻米和水产品的效果。黔东南地区侗族人设计的“稻鱼鸭复合农业系统”,则使水稻、鱼和鸭子共享同一片土地,让它们与农田中的其他生物一起形成了动态的平衡。相比于形形色色妄图以现代科技“征服大自然”的狂想,这些不借助化学药物,却致力于为农业废弃物“找到出路”的农作方法,有着更为动人心魄的力量。
  本文记者新浪微博:@北科报马敬长
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  师法自然
  《老子》有云:“人法地,地法天,天法道,道法自然。”即使在科技发达的现代社会,这一观点也同样有其合理之处:相比于经过数十亿年“磨合”的自然万物,仅凭若干科技成就便沾沾自喜的人类,仍然只是一位远未出师的学徒。
  现代人当然不会再像古人一样,面对风雨雷电惊惧万分;但如果以为人类已经掌握了能够凌驾于大自然之上的伟力,则是走向了另一个极端。在“臣服”与“征服”之间寻求平衡,以实现人与自然的和谐共处,才是唯一的正确途径。
  因此,在人类面临能源危机、矿产资源枯竭和温室效应的背景下,依托现代技术将农业废弃物进行能源化开发的做法,就表现出一种古今之间的传承。从肥料、饲料直到燃料,一批批农业废弃物随着草木枯荣的循环回归到大自然,也让人类的可持续发展之路越走越宽。
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