加拿大生态农业治理沙漠化土地技术考察报告
为了学习国外在生态农业治理沙漠化土地的先进经验和加强国际合作，提高和加快我国有关保护性耕作的研究进程和水平。经中国科学技术协会批准，由中国作物学会负责组织中国农业大学、中国农业科学院、沈阳农业大学、河北省农业科学院、吉林省农业科学院和青海省农业科学院等7家单位的10名专家组成发展生态农业治理沙漠化土地技术交流访问团，于2003年8月26日至9月6日赴加拿大进行了参观考察。
在为期12天的考察中，先后考察了两所大学（不列颠哥伦比亚大学和奎尔夫大学）、两个农业科研单位（渥太华国家农业研究所和奎尔夫Turfgrass研究所）以及两个中型农场（Kingston农场和Ontario农场）。与有关单位和部门进行交流24人次，调查生产单位3个，专访相关负责人10人次。就加拿大的保护性耕作技术、农场的管理与生产、农业资源管理等方面进行了深入的调查和交流。
一、农业资源管理在加拿大农业的研究中列为最主要的方向
加拿大在整个农业生产过程中，非常注重农业资源特别是土地资源的利用与保护工作。目的是在保证农业可持续发展的同时，保护并提高生态环境质量。这项任务涉及面非常广，涵盖了自然、社会及经济等各个方面的问题。多学科的协作攻关在加拿大的农业资源管理中发挥了巨大作用，为加拿大农业、资源、环境的协调发展开辟了道路。
加拿大的农业资源管理措施，主要是根据加拿大整个农业系统中迫切需要解决的9大问题制定的，并且还要能对随时出现的新问题做出快速的反应。这9个问题是：
1、肥料的有效管理与利用
其任务是，进一步改进方法，对园艺作物中的养分循环进行量化，确定在特定管理措施下产生的潜在经济效益；研究改良肥料配比对于改善有机肥中营养元素的平衡有何影响并制定出相应的施肥方法。
2、气候的改变——减轻与适应
加拿大的工作者积极探索，努力寻找有效的管理措施以减少温室气体的排放；探讨气候变化对生态环境及农业生产的可能影响，探索出趋利避害的合理应对措施。
3、水资源的威胁——数量与质量
加拿大政府投入大量资金，研制水质评价工具，提高鉴别污染源的技术，并分析改善水质的可能性；通过教育和技术改造进行水体治理；制定政策保证水分的持续利用和合理分配。
4、最佳管理措施
在农业资源和经济管理的过程中，努力探索出事半功倍的最佳管理措施。要解决的问题主要有：如何减轻水体和空气污染；评价新的技术措施；通过完善信息系统和决策支持系统来提高对肥料的管理；研究管理措施对土壤物理状况、养分有效性和去向的影响。
5、废物处理
废物不仅散发出难闻的气味，还会造成水体和土壤污染。管理中需研究新的废物处理技术，减少农场废气的排放，并降低肥料和生物固体废弃物中潜在污染物的水平。
6、提高农业食品经济管理能力
需要解决的问题主要有：确定以经济管理、环境安全和食品安全为目的的农业信息系统与环境协调程度；分析各级政府出台的针对农业环境安全的立法对农业经济的影响；为农业食品贸易建立盈利性经济管理策略和模式。
7、革新农业食品市场
主要包括，如何加快农业食品部门的创新；分析和评价开发有机农业食品市场的经济利润；为私人和公共组织提高农业食品和农业生物技术创新能力制定策略和计划。
8、风险应对策略
为了避免大的风险，还必须进行安全网络计划累积效果决策；发展创新性新工具帮助农户及其顾问将传统风险应对措施与崭新的财政、经济管理策略相结合，形成有效的风险应对机制；尽快制定出食品安全标准，减少国际贸易中不必要的损失。
9、完善贸易协定
预测加拿大在贸易中存在的优势与劣势，评价贸易协定对加拿大国内和国际贸易政策的影响以及对贸易伙伴的影响
与加拿大相比，我国在农业资源管理上的有机组织，系统项目支撑以及重大问题上研究力量的协调上还需要进一步加强。考察组建议有关部门加快我国农业资源管理方面的研究，特别是我国有限的土地资源正在面临着日趋减少、土地生产力逐渐下降、有些地方土地沙化、风蚀，土质变劣，已经出现了严峻的趋势。我国的农业资源管理的问题的研究比加拿大更加迫切和需要，希望引起有关部门和认识的高度重视，可以参考加拿大的有关立题，制定出符合我国国情的农业资源管理规划。
二、实施保护性耕作是加拿大农业生产最普及和长期坚持的主要技术
加拿大地处美洲北部，国土面积约997万平方公里，其中92％为陆地，8％为内陆河、湖，可耕地占陆地面积的12 ％，总人口约2900万，是一个典型的地广人稀的国家。
20世纪60年代以前，加拿大土地普遍采用铧式犁翻耕方式，土壤过度翻耕，地表残茬太少，不能有效抵抗风蚀和水蚀，导致严重的土壤侵蚀。加拿大的保护性耕作的前期研究，主要集中在除草剂和免耕播种机。1985～1995年，试验研究成功，除草剂价格下降、效率提高，更多保护性耕作机具可供选用，保护性耕作得到大面积推广应用。1995年以后，集中在降低成本的研究。随着技术与机具的改进，保护性耕作农民的获利逐步增加。截止2000年，加拿大主要农业区保护性耕作推广面积已经占到耕地的70%。
加拿大保护性耕作主要类型：
1、条耕
播种机的每播行中配有一个或多个犁刀（有时还配有秸秆清除器），在土壤中开出一条细沟，使种子与土壤充分接触。条耕技术可适用于多种作物及多种土壤条件。
2、垄耕
利用残茬清除器、圆盘式开沟器或犁刀等复合器械在地块上形成一条表层干净的垄，而作物残茬留在垄间的耕作方式。垄耕有利于垄内土壤温度的提高，促进种子萌发、出苗；同时，垄耕技术还有助于杂草控制，减少了除草剂的应用。另外，垄耕要求轮式机械，从而降低了对土地的压实程度。垄耕在粘土上应用效果较好，尤其是在冷湿的条件下垄耕效果更显着。
3、穴播
在未耕土地上开出深度适宜的细长孔，播种后用镇压器等复合装置将孔封闭、压实。这是完全免耕的一种形式，特别适用于大豆、小麦和其他和谷类作物。但是，作物残茬多时以及潮湿的粘质土壤不宜用于这种穴播方式。
4、冬前条耕
冬前，在地块上间隔一定距离开一条细沟，有利于残茬的松动和分解、加速来春土壤干燥，以便春季早播。冬前条耕能够促进种子萌发和出苗，有利于作物轮作。虽然多了一道工序，但在一些地区，相对于产量的提高还是值得的。
保护性耕作的技术体系
在加拿大的农业生产中，保护性耕作技术飞速发展，逐步形成一套完整的保护性耕作技术体系。体系中的各个环节是相互联系，相互影响的，需要经过综合考虑，才能确定出最佳的保护性耕作模式。
1、土壤状况分析
在实行保护性耕作之前，首先要考虑土壤的一些特征、特性，如土壤质地、土壤结构、土壤水分状况及养分状况和土壤pH值等。
2、残茬覆盖
作物残茬有提高土壤有机质含量、增加土壤水分和防止土壤侵蚀等优点，但也存在延缓地温回升、影响施肥与播种的质量、抑制出苗等一系列问题。同时，残茬的类型和数量也影响耕作方式的选择。
3、免耕播种机械
在免耕技术体系中，需要有合适的免耕机械和配套设备，使碎茬、破土、施肥、播种、覆土、镇压等操作一次性顺利完成。
4、杂草防治
杂草是实行免耕技术的最大障碍之一，了解土壤中杂草种子库、杂草谱，掌握杂草防治技术是杂草有效防治的关键。
5、病虫害防治
加拿大对病虫害的防治以预防为主，采用合理的轮作方式、合理施肥、种子处理、选用抗性作物品种等措施来预防病虫害。
6、肥料应用
较之传统耕作方式，在保护性耕作中肥料的类型以及施肥时期和方式都发生了较大的变化。掌握肥料的成分及特性，则是免耕技术中肥料使用的第一步。
7、轮作技术
不管采用何种耕作方式，实行作物轮作都是一项最好的农业生产措施。合理轮作不仅能够破坏病虫生活史中的某一（某些）环节，起到防御病虫危害的效果，还能有效地控制杂草的滋生蔓延。
8、覆盖作物
有些生产者将覆盖作物引入保护性耕作系统中，对于土壤保护和杂草防治起到了一定效果。
9、品种选用
在保护性耕作系统中，加拿大的生产者偏重于选用抗病性强、出苗早的品种，而品种的高产性则居于次要地位。
与加拿大相比，我国在保护性耕作的推广面积和研究水平方面还有很大差距。我国近年来土地沙化，沙尘暴频繁爆发，原来优良的农田也在变劣，生产力下降，有机质得不到补充，干旱对作物生产的严重影响等一系列问题均可以通过保护性耕作得到缓解。当然，我国生态条件、生产力水平差异较大，不可能照搬加拿大的保护性耕作技术，但更主要的是在参考先进国家经验的基础上，投入更大的力量研究有我国自己特色的保护性耕作技术体系，以适应我国不同区域和不同作物的保护性耕作。特别是保护性耕作的作物优质、高产、高效的生产体系是我国的重大方向。考察组建议有关部门应积极组织力量，支持保护性耕作优质、高产、高效技术研究。保护生态的大计大策要长期坚持，形成我国可持续发展的农业生产技术。
三、树立食品安全意识、发展有机农业是加拿大全民责任
随着食品安全意识的提高，消费者对有机食品的需求量日益增加，加拿大有机食品已成为食品工业中发展最快一个部分，以每年12%到14%的速度迅速递增。与之相适应，有机农业也正在迅猛发展。
有机农业的发展产生了许多环境效益、社会效益和经济效益：
减少了环境污染治理的成本，节省政府财政开资
加拿大的一些管理部门越来越清醒地认识到，用于农业环境保护的投入要远比用于环境治理的投入少的多。
减少了温室气体的排放
在加拿大的传统农业生产中，温室气体的排放量占总排放量的13％，其中N2O和CO2的排放量分别占N2O和CO2总排放量的61％和38％。而有机农业在增加生产者的利润、满足消费者的需求的同时，还大大减少了温室气体的排放，起到了保护环境的效果。此外，有机农业采用多种种植模式，通过绿肥、豆类等作物减轻对合成杀虫剂和化肥的依赖；减少了土壤耕作，提高了土壤有机质含量。
加速了乡村地区的复兴
加拿大联邦政府的大量研究结果表明，可持续发展农业能够显着促进乡村繁荣，加快乡村地区的发展与复兴。
虽然有机农业在加拿大的几个省份发展势头很猛，但它所占比例还相当小，仅占整个农业生产的2％左右。有机农业的发展与完善还有很长一段路要走，这不仅需要联邦政府的政策倾斜，更需要接受与有机农业知识相关的训练与教育。在过去的几年间，加拿大大学中的农学院开设了有机农业课程，但是，这远远不能满足现实生产中有机农业发展的需要。为此，不列颠哥伦比亚大学的一些自愿者学生自发组织，建立起了一个有机农场，旨在探索环境保护的有机农业生产模式，指导具体的有机农业生产。在有机农场中种植各种有机食品和养殖畜禽，有小市场让消费者知道和了解有机食品的生产过程。时常有小学生前来参加劳动，从小接受有机食品和人身键食，资源保护和人类环境等基本教育。
与加拿大相比，我国在有机农业和生态环保的意识和教育还有待进一步加强。我国也设立了有关食品安全、环境保护、资源利用等课题研究，取得了很大进展。但从最基本的农民和最重要的中小学生和大学生的食品安全和资源保护的教育还较缺乏。要学习加拿大将树立食品安全和资源保护与利用作为全民的重要责任。
总之，通过短期的考察、交流和专访，使考察团更加了解了加拿大这个农业发达的国家，围绕着农业持续发展、资源环境保护以及高效优质的作物生产，进行了长期有目的、有步骤的研究，形成了环境良好、农产品丰富、人民健康幸福的农业发展道路。其中，有许多农业发展技术、政策法规值得我们学习和借鉴。
为了学习国外在生态农业治理沙漠化土地的先进经验和加强国际合作，提高和加快我国有关保护性耕作的研究进程和水平。经中国科学技术协会批准，由中国作物学会负责组织中国农业大学、中国农业科学院、沈阳农业大学、河北省农业科学院、吉林省农业科学院和青海省农业科学院等7家单位的10名专家组成发展生态农业治理沙漠化土地技术交流访问团，于2003年8月26日至9月6日赴加拿大进行了参观考察。
在为期12天的考察中，先后考察了两所大学（不列颠哥伦比亚大学和奎尔夫大学）、两个农业科研单位（渥太华国家农业研究所和奎尔夫Turfgrass研究所）以及两个中型农场（Kingston农场和Ontario农场）。与有关单位和部门进行交流24人次，调查生产单位3个，专访相关负责人10人次。就加拿大的保护性耕作技术、农场的管理与生产、农业资源管理等方面进行了深入的调查和交流。
一、农业资源管理在加拿大农业的研究中列为最主要的方向
加拿大在整个农业生产过程中，非常注重农业资源特别是土地资源的利用与保护工作。目的是在保证农业可持续发展的同时，保护并提高生态环境质量。这项任务涉及面非常广，涵盖了自然、社会及经济等各个方面的问题。多学科的协作攻关在加拿大的农业资源管理中发挥了巨大作用，为加拿大农业、资源、环境的协调发展开辟了道路。
加拿大的农业资源管理措施，主要是根据加拿大整个农业系统中迫切需要解决的9大问题制定的，并且还要能对随时出现的新问题做出快速的反应。这9个问题是：
1、肥料的有效管理与利用
其任务是，进一步改进方法，对园艺作物中的养分循环进行量化，确定在特定管理措施下产生的潜在经济效益；研究改良肥料配比对于改善有机肥中营养元素的平衡有何影响并制定出相应的施肥方法。
2、气候的改变——减轻与适应
加拿大的工作者积极探索，努力寻找有效的管理措施以减少温室气体的排放；探讨气候变化对生态环境及农业生产的可能影响，探索出趋利避害的合理应对措施。
3、水资源的威胁——数量与质量
加拿大政府投入大量资金，研制水质评价工具，提高鉴别污染源的技术，并分析改善水质的可能性；通过教育和技术改造进行水体治理；制定政策保证水分的持续利用和合理分配。
4、最佳管理措施
在农业资源和经济管理的过程中，努力探索出事半功倍的最佳管理措施。要解决的问题主要有：如何减轻水体和空气污染；评价新的技术措施；通过完善信息系统和决策支持系统来提高对肥料的管理；研究管理措施对土壤物理状况、养分有效性和去向的影响。
5、废物处理
废物不仅散发出难闻的气味，还会造成水体和土壤污染。管理中需研究新的废物处理技术，减少农场废气的排放，并降低肥料和生物固体废弃物中潜在污染物的水平。
6、提高农业食品经济管理能力
需要解决的问题主要有：确定以经济管理、环境安全和食品安全为目的的农业信息系统与环境协调程度；分析各级政府出台的针对农业环境安全的立法对农业经济的影响；为农业食品贸易建立盈利性经济管理策略和模式。
7、革新农业食品市场
主要包括，如何加快农业食品部门的创新；分析和评价开发有机农业食品市场的经济利润；为私人和公共组织提高农业食品和农业生物技术创新能力制定策略和计划。
8、风险应对策略
为了避免大的风险，还必须进行安全网络计划累积效果决策；发展创新性新工具帮助农户及其顾问将传统风险应对措施与崭新的财政、经济管理策略相结合，形成有效的风险应对机制；尽快制定出食品安全标准，减少国际贸易中不必要的损失。
9、完善贸易协定
预测加拿大在贸易中存在的优势与劣势，评价贸易协定对加拿大国内和国际贸易政策的影响以及对贸易伙伴的影响
与加拿大相比，我国在农业资源管理上的有机组织，系统项目支撑以及重大问题上研究力量的协调上还需要进一步加强。考察组建议有关部门加快我国农业资源管理方面的研究，特别是我国有限的土地资源正在面临着日趋减少、土地生产力逐渐下降、有些地方土地沙化、风蚀，土质变劣，已经出现了严峻的趋势。我国的农业资源管理的问题的研究比加拿大更加迫切和需要，希望引起有关部门和认识的高度重视，可以参考加拿大的有关立题，制定出符合我国国情的农业资源管理规划。
二、实施保护性耕作是加拿大农业生产最普及和长期坚持的主要技术
加拿大地处美洲北部，国土面积约997万平方公里，其中92％为陆地，8％为内陆河、湖，可耕地占陆地面积的12 ％，总人口约2900万，是一个典型的地广人稀的国家。
20世纪60年代以前，加拿大土地普遍采用铧式犁翻耕方式，土壤过度翻耕，地表残茬太少，不能有效抵抗风蚀和水蚀，导致严重的土壤侵蚀。加拿大的保护性耕作的前期研究，主要集中在除草剂和免耕播种机。1985～1995年，试验研究成功，除草剂价格下降、效率提高，更多保护性耕作机具可供选用，保护性耕作得到大面积推广应用。1995年以后，集中在降低成本的研究。随着技术与机具的改进，保护性耕作农民的获利逐步增加。截止2000年，加拿大主要农业区保护性耕作推广面积已经占到耕地的70%。
加拿大保护性耕作主要类型：
1、条耕
播种机的每播行中配有一个或多个犁刀（有时还配有秸秆清除器），在土壤中开出一条细沟，使种子与土壤充分接触。条耕技术可适用于多种作物及多种土壤条件。
2、垄耕
利用残茬清除器、圆盘式开沟器或犁刀等复合器械在地块上形成一条表层干净的垄，而作物残茬留在垄间的耕作方式。垄耕有利于垄内土壤温度的提高，促进种子萌发、出苗；同时，垄耕技术还有助于杂草控制，减少了除草剂的应用。另外，垄耕要求轮式机械，从而降低了对土地的压实程度。垄耕在粘土上应用效果较好，尤其是在冷湿的条件下垄耕效果更显着。
3、穴播
在未耕土地上开出深度适宜的细长孔，播种后用镇压器等复合装置将孔封闭、压实。这是完全免耕的一种形式，特别适用于大豆、小麦和其他和谷类作物。但是，作物残茬多时以及潮湿的粘质土壤不宜用于这种穴播方式。
4、冬前条耕
冬前，在地块上间隔一定距离开一条细沟，有利于残茬的松动和分解、加速来春土壤干燥，以便春季早播。冬前条耕能够促进种子萌发和出苗，有利于作物轮作。虽然多了一道工序，但在一些地区，相对于产量的提高还是值得的。
保护性耕作的技术体系
在加拿大的农业生产中，保护性耕作技术飞速发展，逐步形成一套完整的保护性耕作技术体系。体系中的各个环节是相互联系，相互影响的，需要经过综合考虑，才能确定出最佳的保护性耕作模式。
1、土壤状况分析
在实行保护性耕作之前，首先要考虑土壤的一些特征、特性，如土壤质地、土壤结构、土壤水分状况及养分状况和土壤pH值等。
2、残茬覆盖
作物残茬有提高土壤有机质含量、增加土壤水分和防止土壤侵蚀等优点，但也存在延缓地温回升、影响施肥与播种的质量、抑制出苗等一系列问题。同时，残茬的类型和数量也影响耕作方式的选择。
3、免耕播种机械
在免耕技术体系中，需要有合适的免耕机械和配套设备，使碎茬、破土、施肥、播种、覆土、镇压等操作一次性顺利完成。
4、杂草防治
杂草是实行免耕技术的最大障碍之一，了解土壤中杂草种子库、杂草谱，掌握杂草防治技术是杂草有效防治的关键。
5、病虫害防治
加拿大对病虫害的防治以预防为主，采用合理的轮作方式、合理施肥、种子处理、选用抗性作物品种等措施来预防病虫害。
6、肥料应用
较之传统耕作方式，在保护性耕作中肥料的类型以及施肥时期和方式都发生了较大的变化。掌握肥料的成分及特性，则是免耕技术中肥料使用的第一步。
7、轮作技术
不管采用何种耕作方式，实行作物轮作都是一项最好的农业生产措施。合理轮作不仅能够破坏病虫生活史中的某一（某些）环节，起到防御病虫危害的效果，还能有效地控制杂草的滋生蔓延。
8、覆盖作物
有些生产者将覆盖作物引入保护性耕作系统中，对于土壤保护和杂草防治起到了一定效果。
9、品种选用
在保护性耕作系统中，加拿大的生产者偏重于选用抗病性强、出苗早的品种，而品种的高产性则居于次要地位。
与加拿大相比，我国在保护性耕作的推广面积和研究水平方面还有很大差距。我国近年来土地沙化，沙尘暴频繁爆发，原来优良的农田也在变劣，生产力下降，有机质得不到补充，干旱对作物生产的严重影响等一系列问题均可以通过保护性耕作得到缓解。当然，我国生态条件、生产力水平差异较大，不可能照搬加拿大的保护性耕作技术，但更主要的是在参考先进国家经验的基础上，投入更大的力量研究有我国自己特色的保护性耕作技术体系，以适应我国不同区域和不同作物的保护性耕作。特别是保护性耕作的作物优质、高产、高效的生产体系是我国的重大方向。考察组建议有关部门应积极组织力量，支持保护性耕作优质、高产、高效技术研究。保护生态的大计大策要长期坚持，形成我国可持续发展的农业生产技术。
三、树立食品安全意识、发展有机农业是加拿大全民责任
随着食品安全意识的提高，消费者对有机食品的需求量日益增加，加拿大有机食品已成为食品工业中发展最快一个部分，以每年12%到14%的速度迅速递增。与之相适应，有机农业也正在迅猛发展。
有机农业的发展产生了许多环境效益、社会效益和经济效益：
减少了环境污染治理的成本，节省政府财政开资
加拿大的一些管理部门越来越清醒地认识到，用于农业环境保护的投入要远比用于环境治理的投入少的多。
减少了温室气体的排放
在加拿大的传统农业生产中，温室气体的排放量占总排放量的13％，其中N2O和CO2的排放量分别占N2O和CO2总排放量的61％和38％。而有机农业在增加生产者的利润、满足消费者的需求的同时，还大大减少了温室气体的排放，起到了保护环境的效果。此外，有机农业采用多种种植模式，通过绿肥、豆类等作物减轻对合成杀虫剂和化肥的依赖；减少了土壤耕作，提高了土壤有机质含量。
加速了乡村地区的复兴
加拿大联邦政府的大量研究结果表明，可持续发展农业能够显着促进乡村繁荣，加快乡村地区的发展与复兴。
虽然有机农业在加拿大的几个省份发展势头很猛，但它所占比例还相当小，仅占整个农业生产的2％左右。有机农业的发展与完善还有很长一段路要走，这不仅需要联邦政府的政策倾斜，更需要接受与有机农业知识相关的训练与教育。在过去的几年间，加拿大大学中的农学院开设了有机农业课程，但是，这远远不能满足现实生产中有机农业发展的需要。为此，不列颠哥伦比亚大学的一些自愿者学生自发组织，建立起了一个有机农场，旨在探索环境保护的有机农业生产模式，指导具体的有机农业生产。在有机农场中种植各种有机食品和养殖畜禽，有小市场让消费者知道和了解有机食品的生产过程。时常有小学生前来参加劳动，从小接受有机食品和人身键食，资源保护和人类环境等基本教育。
与加拿大相比，我国在有机农业和生态环保的意识和教育还有待进一步加强。我国也设立了有关食品安全、环境保护、资源利用等课题研究，取得了很大进展。但从最基本的农民和最重要的中小学生和大学生的食品安全和资源保护的教育还较缺乏。要学习加拿大将树立食品安全和资源保护与利用作为全民的重要责任。
总之，通过短期的考察、交流和专访，使考察团更加了解了加拿大这个农业发达的国家，围绕着农业持续发展、资源环境保护以及高效优质的作物生产，进行了长期有目的、有步骤的研究，形成了环境良好、农产品丰富、人民健康幸福的农业发展道路。其中，有许多农业发展技术、政策法规值得我们学习和借鉴。