农业及其可持续发展范文

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我国农业发展过程中存在资源的消耗大、利用率低，农业技术和装备相对落后等问题，实行农业可持续发展是我国农业发展的必然选择。土壤与肥料是保障粮食安全和人类赖以生存的环境的重要基础，是我国社会的稳定发展的根本。但目前，土壤和肥料存在着一些问题，这些问题阻碍了农业可持续发展的实现，需要进行研究并提出相应的解决措施，以促进农业的可持续发展。

1 土壤肥料对农业可持续发展的重要意义

1.1 土壤资源对农业可持续发展的重要意义

土壤是农业最基本的生产资料、是各种农作物生长繁育的自然基地，土壤具有营养库、养分转化和循环、雨水涵养、生物支撑、稳定和缓冲环境变化等重要作用。统计资料表明：人类消耗的约80%以上的热量，75%以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源自土壤。从一定程度上讲，土壤资源具有可再生性，是人类宝贵的可更新资源，合理利用土壤资源，是农业生产持续进行的重要保障。土壤肥力是农业可持续发展的重要基础。土壤肥力是指土壤能够全面地、持续地和协调地供给植物以水、肥、气、热等肥力因素的能力，是衡量土壤资源质量的重要指标，肥沃的土壤能持续协调地提供农作物生长所需的各种土壤肥力因素，保持农产品产量与质量的稳定与提高。因此，许多国家都把提高土壤肥力，防治土壤退化的综合治理纳入发展农业与整个国家经济计划之中。

1.2 肥料资源对农业可持续发展中的重要意义

大量试验结果表明合理施肥能增加农作物产量。土壤养分是衡量土壤肥力高低的基础，肥料则是土壤养分的主要物质来源。因此，肥料资源是农业可持续发展的重要物质基础之一。联合国粮农组织的统计表明，在提高单产方面，化肥对增产的贡献额为40%～60%；合理施肥能改善农产品品质，如可提高蔬菜、瓜果中维生素C、可溶性糖及其他营养物质含量，提高棉花衣分、绒长等；合理施肥能提高土壤肥力和改良土壤，使土壤养分含量持续增加，改善土壤物理、化学和生物学性状等；合理施肥能减轻农业灾害，如合理施肥使作物茎杆粗壮，抗倒伏、抗病害等抗逆能力大大提高。在未来农业中，肥料在提高产量与改善品质方面会发挥重要作用。面对我国有限的耕地和众多的人口的农业发展现状，施用化肥仍是农业生产的重要措施。科学合理使用肥料对实现农业可持续发展有重要意义。

2 土壤肥料在实现农业可持续发展中存在的问题

2.1 不科学施肥和过度施肥导致自然环境的恶化

一些地区由于过度的施肥，比如说氮磷，从而导致地表水产生富营养化的现象。没有腐熟的有机肥和含有铬、氟等有毒元素的化肥，很容易造成生物污染和化学污染，再加上各种各样的金属片、玻璃碎片、塑料薄膜等很容易破坏土壤原来的结构，从而降低土壤的肥力。

2.2 土壤养分缺失，土壤的质量下降

随着科学技术的进步，为了增加产量，人们开始大量的使用化肥，且使用方法不当，导致耕地的质量不断的下降。而且，人们逐渐忽略了有机肥的使用，导致土壤养分缺失。主要表现为土壤的基础肥力下降，土壤的物理状况下降，缓冲能力下降，土壤的各种各样的污染剧增。调查显示，我国有55%的耕地是缺磷的，55%～65%的耕地是缺钾的，这都成为农业的可持续发展过程中存在的巨大问题。

2.3 化学肥料与有机肥的施肥比例不均衡

在施肥比例不均衡方面存在的主要问题有，氮磷钾的施肥比例不均匀。钾肥的施肥比例相对于氮磷的施肥比例来说是比较低的。单质化肥、低浓度化肥的施用比例高，高浓度的化肥施用比例小。过多的施用化学肥料，有机肥施用的比例较小，这也是导致土壤肥力下降的重要原因。

3 解决农业可持续发展过程中土壤肥料问题的建议

3.1 建立和健全耕地资源保护法

当前土地保护方面的政策法规尚不完善，导致耕地保护工作效果受到一定影响。进一步加强耕地资源保护的立法工作，明确耕地资源保护立法的价值，调整耕地保护法律关系，是保护耕地应用的重要措施。此外，严格控制非农占地和破坏耕地，强化耕地利用管理，并建立基本农田建设保护区，加强耕地资源的研究等都是解决目前土壤有效利用问题的有效措施。

3.2 加强土壤肥料的监测与研究工作，提升土壤肥力

对土壤肥料的有效应用的准确监测，可以实现对土壤肥料应用情况的准确把握。土壤肥料的有效监测手段有国家肥料效益试验网络等，该网络能实时地掌握土壤内部氮钾磷的分布状况和对作物增产所产生的作用。建立相应的数据库，为全国范围内资源的共享提供有效的数据资料。

3.3 大力推广微生物肥料，提升土壤的肥力

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农业废弃物是指农业生产、畜禽粪便、农产品加工及农民排放的所有有机废弃物。随着我国对高效农业、环保农业、循环农业要求的日益提高，合理利用农业废弃物对发展生态农业与农业可持续发展具有重要作用。农业废弃物只有被彻底分解才能重新回归生态链，而食用菌则是生态链上的分解者，将其应用到农业废弃物的处理上不仅可以有效解决农村面源污染，变废为宝，还能产出美味鲜香、营养丰富且兼具保健价值的天然食用菌。因此，充分利用农业废弃物生产食用菌是发展生态农业与农业可持续发展的极佳方式。

1农业废弃物循环利用生产食用菌对农业生产的意义

中国是农业大国，每年产生大量的农业废弃物，要实现2020年全面建设农村小康社会与农业可持续发展就必须实现农业资源优化配置和废弃物循环利用。食用菌是连接种植业、养殖业等多个产业的纽带，利用农业废弃物循环生产食用菌不与农业生产挤时间，农民可以在农忙的季节从事农业生产，在农闲时节利用农作物废弃物进行食用菌生产。同时，在生产食用菌过程中会产生菌渣，菌渣作为有机肥还田，实现资源再利用。此外，菌糠还可作为饲料应用到畜禽养殖业中，促进循环经济发展。通过食用菌生产链的延伸，实现多层次搭配，多效益统一的循环生态发展，这不仅有效解决了农业生产中的秸秆废料、林业废料、农产品加工废料的循环利用，同时产出美味鲜香、营养丰富且兼具保健价值的天然食用菌，实现循环经济发展与农业可持续发展。大力发展农业废弃物生产食用菌，拓宽了“三农”问题的解决途径、增加农民就业渠道、延长农业产业链、改善生态环境、促进农业可持续发展。

2农业废弃物循环利用生产食用菌的作用与模式

食用菌是生态链上的分解者，其生产是分解农业废弃物的过程，有效促进了农业废弃物的循环利用。在食用菌生产中大量转化了农作物秸秆和木枝木屑，减轻了焚烧秸秆、木枝木屑带来的环境压力。梁连友研究显示，利用苹果枝栽培香菇，在不影响苹果产量的条件下能增加产值400元以上［1］。徐建俊对桑木屑和杂木屑栽培香菇的研究指出，桑木屑香菇生物转化率比杂木屑香菇高1.7%，表明桑枝屑是一种优良的香菇栽培原料［2］。同时，食用菌生产过程中产生的菌糠稍加处理可作为饲料喂养畜禽，有效促进循环经济发展。研究指出，香菇下脚料作饲料能提高畜禽产品的产量和质量［3］。此外，菌糠作为有机肥还田，有效降低无机肥使用，研究显示，利用菌糠作有机肥对番茄的生长和品质均明显提高，单株产量比施用尿素增加28.1%［3］。各地根据自身特点，以食用菌为纽带，形成以种植业、养殖业、工业等有机结合的多元化生态系统模式。利用农业废弃物循生产食用菌不仅能有效降低生产成本、扩大栽培基质材料来源，同时能变废为宝，有效解决农村面源污染，促进农村经济可持续发展。

3农业废弃物循环利用生产食用菌与可持续发展存在的问题

近年来，随着我国对高效农业、环保农业、循环农业要求的日益提高。各地以食用菌为纽带，利用农业废弃物开展生态农业和循环经济已经取得显著成绩。但是，由于农业废弃物数量庞大、品质差且消费者对农业废弃物价值存在消极观念及农业废弃物循环利用技术创新研究匮乏等因素严重阻碍了农业废弃物循环技术的推广与发展。同时，利用农业废弃物循环生产食用菌的转化效率普遍偏低，产品单一，投产比不高、轻简化栽培技术尚不成熟，使其难以建立食用菌的标准化、工厂化生产，难以适应产业化发展。此外，当前对农业废弃物循环利用生产食用菌主要集中在是否可行，对农业废弃物产生食用菌的安全性问题及其对食用菌的生理生化影响研究较少，阻碍了农业废弃物生产食用菌的推广。

4结语

随着生态农业的发展及政府的重视，食用菌以其生长周期短，经济效益好被引入循环经济中。以农业废弃物为原料，实现食用菌生产、畜禽养殖、环境治理有机结合，不仅可以提高经济效益及食用菌的品质，促农增收，还起到变废为宝，有效解决农村面源污染，促进农村经济可持续发展。总之，以农业废弃物生产食用菌大有作为，前景广阔。

参考文献：

［1］梁连友，呼有贤，李鸣雷.渭北果区果-菇高效生态农业模式研究［J］.陕西农业科学，2006（1）：18-20.

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中图分类号 F307.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）24-0303-01

白城市属于半干旱类型旱区，年平均降水量300～400　mm，而且时空分布不均，春旱、夏旱、秋旱经常交替发生。据统计，春、夏、秋干旱频率分别为90.4%、74.9%、79.0%。近年来，当地干旱有加重的趋势，年平均降水量仅200　mm左右，一些乡镇年降水量仅100　mm左右，干旱缺水已成为制约该市农业和农村经济发展的重要因素之一。为破解干旱的难题，实现农业持续健康发展和农村经济的突破和跨越，就白城市农业长远发展提出建议。

1 摆脱“干旱—抗旱—再干旱—再抗旱”的怪圈走适应性、建设性、开发性、转移性抗灾的路子

1.1 适应性

适应性，就是选择抗旱、节水避灾的作物及品种。摒弃广种薄收、靠天吃饭、凭地打粮的旧习惯，建立抗旱、优质、高产、稳产的作物及品种结构，做到少种精种、高产高效。

1.2 建设性

建设性，就是加大退耕还林还草力度，大力植树种草，发展畜牧业，实现农、林、牧协调发展。通过植树种草，恢复植被，改善生态环境，合理利用各类土壤资源，形成良性循环，促进农业可持续发展。

1.3 开发性

开发性，就是改变传统农业种植习惯，大力发展集约型、基地型、保护型农业。佳木斯市人均耕地在全省居首位，是发展效益农业的一大优势。然而，广大农民多年来一直追求扩大种植面积，忽视精耕细作，致使粗放经营、广种薄收，农业生产效益低下。特别是近年来该市干旱频发，加之抗灾能力差，在重灾年份农民甚至无法收回成本。总结多年来的教训，要推动该市农业和农村经济跨越式发展，必须大力发展集约农业，坚持少种精种，把有限的资金、人力、物力集中投入到地力条件好、抗灾能力强、有基础设施保障的地块，实行精耕细作，大幅度提高单位面积产量和经济效益。积极推广使用名特优新品种，改善农产品品质，提高农产品质量，发展精品农业，靠精品增强产品市场竞争力。就佳木斯市而言，要大力发展以农业园区建设工程为主要建设内容的集约型、基地型、保护型农业。保护型农业在白城市这样干旱、生态脆弱的地区具有广阔的发展前景。

1.4 转移性

转移性，就是要进一步强化劳务输出观念，把外出打工这一抗灾自救的应急措施变为常年创收增收的重要产业，积极组织引导和大力发展。要切实加强对劳务输出工作的组织领导，建立健全各级劳务输出服务组织，做好培训、联络、协调等服务工作，为更多的农村剩余劳动力走出家庭、走出土地、走出农村架设便利的桥梁。同时，要教育广大农民转变传统的思想观念，增强其闯市场的勇气和信心，努力开辟一条农民创收增收的新途径[1-2]。

2 从宏观和微观的结合上探索旱区农民增收的新路子

在宏观上，努力提高农民素质为发展效益农业提供内在的动力和实力。当前，要大力整合培训资源，依托各类职业院校、农业广播电视学校、技术推广机构、农民专业合作组织和涉农企业，认定一批优质、规范、适用定点培训机构，加大培训力度。要继续组织实施好农民培训“阳光工程”、“农村劳动力技能就业计划”。认真开展冬春农业科技服务，有效推动农科教结合，大力组织农业科技教育人员，利用冬春季节，深入农村开展送科技、送政策、送信息的“三下乡”活动。大力培养有文化、懂经营、会管理、有技能的新型农民，提高农民科技素质[3]。将提高农民素质、为农民增收创造和改善环境与条件、转移农村剩余劳动力、推进三农进程等问题作为系统工程进行合理规划，并加以实施。

在微观上，要改变传统的耕作方式。要大力推广普及农业新技术、新品种，实现节本增效。同时，大力发展畜牧业、农畜产品加工业及其他增收的项目，如加大农业园区建设、促进劳动力合理转移等。

3 把保证粮食安全、促进农民增收和“三个效益”结合起来

发展农业生产必须立足当前，着眼长远。从当前看，农业生产的主要任务是大力发展粮食生产，保证粮食安全；从长远看，是促进农民增收，并实现农业可持续发展。一是要加强农田基础设施特别是农田水利建设，建设高产、稳产、高效农田。这既是保证国家粮食安全的需要，又是确保农民增收的要求。盲目生产不但无法确保国家粮食安全目标的实现，也不能实现农民增收。二是要加大生态建设和保护的力度，改善生态环境。积极推广一些行之有效的生态建设和保护措施，如股份林业、退耕还林还草、草原封育禁牧等。三是加强宏观调控和具体指导，使经济、生态、社会效益有机结合。一方面发挥主观能动性，促进当地农业发展；另一方面积极主动向上级呼吁，为旱区农民增收改善环境、创造条件。

4 参考文献

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[中图分类号]F33　[文献标识码]A　[文章编号]1672-2426(2006)08-0019-02

当前，发达国家的可持续农业已取得良好绩效。借鉴发达国家的成功经验，对我国农、业可持续发展具有重要意义。

一、国外农业可持续发展的主要模式

在世界范围内，由于各国的自然资源和国情不同，在实施农业可持续发展战略的实践中必然存在着不同模式与途径。

美国：以环境保护为主要目标的可持续农业。美国是世界上最早倡导可持续农业的国家，曾先后提出过“低投入持续农业”和“高效率可持续农业”的构想。其中，“低投入持续农业”的主攻目标是建立一种保护农业生态环境的农业生产体系。已在实践中广泛实施的具体模式有：农作物合理轮作模式、种植业与畜牧业综合经营模式、以生物防治为主的病虫害综合防治模式和主要利用农场内部有机肥的土壤管理模式等。实践证明，此种模式利于农业可持续发展，但其生产效率相对较低。因此，后来又提出“高效率可持续农业”模式，该模式注重农业的生态原则和对农业生产各个环节的科学管理，强调依靠科技进步来促进农业生产效率的大幅度提高，通过合理使用化学制品，来减少环境污染，切实保护生态环境。

日本：环境保全型农业。日本在20世纪50年代后，伴随经济的高速增长、农业机械化、化肥化和高收益化的迅速发展，引起了土壤和水质污染，自然环境和生态破坏严重。上世纪80年代，日本农林水产省正式提出“绿色资源的维护与培养”，开始走上“环境保全型”农业发展道路。该模式主张以有机物还田与合理轮作为基础，通过对人工合成化学制品的限制和生物肥料、生物农药的大力开发与应用，把资源的持续利用与环境保护同提高农业生产率结合起来，促进农业可持续发展。

德国：“综合农业发展模式”。德国曾经是世界上生产和使用化肥、农药最多的国家，但负面影响较为严重。于是，德国提出了“综合农业发展模式”。其主要内容：一是综合农业与生态系统平衡。综合农业的实施以不破坏自然环境为前提，而且必须与生态系统要求的平衡过程相一致。二是综合农业与土壤保护。农业经营要因地制宜，合理轮作，施用钙肥，综合植保。三是综合。农业与水源保护。措施包括：合理规划农田，避免在水淹区进行耕作。在水域周围建立保护绿地，合理栽培，涵养水分以及实施最佳施肥法等。四是综合农业与经济。发展综合经济必须协调好经济效益与环境保护等多方面的关系，发挥政府宏观调控作用，并根据不同时期的社会经济状况来具体实施。

韩国：“亲环境”农业可持续发展模式。韩国的“亲环境”农业是指遵守农药安全使用标准和农作物施肥标准量、适当使用家畜饲料添加剂等，保护环境，生产安全的农(畜)产品的农业。韩国“亲环境”农业之所以最近几年进展迅速，主要是因为这期间韩国政府采取了如下措施：一是颁布《亲环境农业培育法》，为促进亲环境农业的发展奠定制度基础。二是引进两大制度，即亲环境农产品认证标示制度和亲环境农业直接支付制度，以提高亲环境农业生产者的积极性并促进亲环境农产品的有效流通。三是实施一系列促进计划，包括《亲环境农业培育五年计划(2001―2005)》。

以色列：“节水型”可持续农业。以色列的60％土地属于干旱或半干旱地区，人均每年可用水资源300立方米，不到全球，平均水平的1／30，约为我国平均的1／8。面对如此恶劣的自然环境，以色列自1948年建国以来，仅一代人就建成了现代农业，甚至赢得欧洲“冬季厨房”的美名，这主要得益于全国管水“一条龙”。以色列全国水利工程，从1953年起历时11年建成，耗资1．47亿美元，主管道130公里，共400个扬水站，5000公里输分水管道，每年输水13．5亿立方米。以色列虽然私人经济十分发达，水资源的管理和使用权却牢牢控制在国家手中。以色列先后制定了《水法》、《水计量法》、《水井控制法》等一系列法规，并子以严格执行。另外，没有“国家水利委员会”，负责制定全国水利政策、分配配额，以及防止污染、研制海水淡化设备、保护土壤和排污等工作。

二、国外农业可持续发展的经验

1．农业资源与生态环境的改善是农业可持续发展的一个重要评价标准。美、日、法、德、韩等国的共同做法就是把农业资源与生态环境的改善放在第一位，在农业生产中注重生态原则，提倡自然循环型农业发展模式，把资源的持续利用与环境保护结合在一起。韩国政府在其正在实施的《五年计划》中提出了自然循环型农业发展模式，提倡立足于区域概念的农作、畜产、林业的自然循环发展：促进农作与畜产的循环发展，使农作向畜产提供粗饲料，尤其是安全农产品之副产品粗饲料，为亲环境畜产发展提供条件，而畜产向农作提供有机肥尤其是安全的有机肥，为亲环境农作发展提供条件。促进畜产与林业的循环发展，使畜产为林业提供堆肥、液肥，而林业为畜产提供林业之副产品饲料和生产资料。

2．技术创新是实现农业可持续发展的主要动力。美、日、法等国注重运用科技创新来促进农业可持续发展。尤其是以色列把“科技兴农”作为国策，政府每年农业科研经费上亿美元，占农业产值的3％。政府通过宏观调控和具体指导，鼓励农民采用新技术。ARO(农业研究组织)是世界著名的农业科研机构之一，承担了全国3／4。的农业科研任务。以色列斯迈哈・博拉斯父子发明的滴灌技术，有其他灌溉方式无法比拟的优点，据称已开发到第六代。发明滴灌技术以后，以色列耕地面积从16．5亿平方米增加到44亿平方米，但农业用水总量30年来一直稳定在每年13亿立方米，农业产出却翻五番。以色列农业增产的95％靠科技。

3．健全的法律法规体系是实现农业可持续发展的制度保障。美国是世界上最早采用农业可持续发展实践的国家，同时，它也是最早颁布此方面法律的国家。早在1983年，美国就制定了有机农业法规，对有机农业进行了界定。1985年，美国通过了《可持续农业教育法》，1986年又通过了《可持续农业法案》。德国的农业有一套较完善的法律法规，一般农产品种植必须遵循的法律法规就有8个，种子法和物种保护法、肥料使用法、自然资源保护法、土地资源保护法、植物保护法、垃圾处理法和水资源管理条例。此外，德国还根据欧盟于1991年和1994年分别公布的种植业和

养殖业的生态农业管理规定，制定了更严格的生态农业管理标准和规定。日本于1992年颁布了《有机农产品及特别栽培农产品标志标准》和《有机农产品生产领域管理要领》，并将以自然农业、有机农业为主的农业生产方式列入保护环境型农业政策。日本于2000年还颁布了《日本有机食品生产标准》。韩国政府于1997年12月颁布了《环境农业培育法》，并在2001年修改时改称为《亲环境农业培育法》，为促进亲环境农业的发展奠定制度基础。

4．积极的政府补贴是实现农业可持续发展的有力支持。各国为鼓励本国农业走可持续发展之路，都在实施积极的补贴政策。韩国政府为补偿实践亲环境农业的农民可能遭受的收入减少，奖励农业、农村的环境保护和安全农产品生产，于1999年引进并实施亲环境农业直接支付制度。以2003年为例，旱田中有机、转换期有机农产品生产地为每公顷663美元，无农药农产品生产地为每公顷563美元，低农药农产品生产地为每公顷437美元。水田中各类农产品生产地每公顷直接支付费用分别减少20美元。德国的环保型农业分三个层次，低级层次是在耕作中控制使用化肥和农药，中级层次是再加上土壤和生长调节剂的控制，高级层次是有机农业。不同层次的环保农业，根据农场主减少的收入固定补助标准，由政府从生态农业基金中给予补偿。欧盟、联邦政府和地方政府对有机农业的补助每年每公顷总计可达1000马克。日本不但对从事有机农业提供必要的农业专项资金无息贷款(7年内偿还)，而且对建设堆肥供给设施、有机农产品装运设施等进行补贴。

三、对中国农业可持续发展启示

1．广泛参与、共同促进。中央政府应制定农业可持续发展的基本计划和政策。地方政府应根据所辖区域的地域特点，制定和实施本区域农业可持续发展的实践计划。相关民间团体应协助政府实施具体措施，为会员和农民实施必要的教育、培训、技术开发和指导等。农民应把各项指标落实到生产实践中。

2．积极的环境教育。通过环境教育，使农业生产者具备农业可持续发展所要求的伦理意识、法律意识以及环保意识，积极参与环保；通过农民专业技术组织等传播、推广环保技术，促进农民科学合理使用农药、化肥、农膜等化学物质，掌握并使用病虫害综合防治技术等。

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中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0193-03

随着社会经济的发展，可持续发展的重要性正在逐步提升。《农业工程与可持续发展》作为农业机械化及其自动化专业的一门重要课程。通过本课程的学习，使农业工程相关专业学生从宏观角度理解工业工程专业与可持续发展之间的辩证关系。熟悉了解农业工程生产中的农业机械化、农产品加工和农业环境等方面与农业可持续发展之间的关系，培养学生可持续发展的理念。但是《农业工程与可持续发展》至今尚无直接的教材，为此，笔者在教学中，对该课程内容设置和教学方法进行了探索。

该文从我国基本国情出发，探讨《农业工程与可持续发展》课程绪论的教学内容和教学方法，引导学生更好地理解可持续发展的意义，以及农业工程与可持续发展的关系。

1以“农业及其发展历程”引入课程内容

在教学中，为使课程更好地展开，首先将“农业及其发展历程”内容引入绪论课，以便使学生更清晰的了解农业的发展及其意义，更容易理解《农业工程与可持续发展》课程后续的主题内容。

“什么是农业？农业是怎么来的？”笔者从狭义和广义两个角度，对农业的定义进行了解释。在我国，农业是国民经济的基础[1]，它是指人们利用生物的生长机理，采取人工培养和养殖的办法，以取得产品的物质生产活动。从狭义上讲，农业泛指种植业[2]，它包括粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动；从广义上讲，除种植业外，还包括林业、畜牧业、副业和渔业。这五业合在一起通常称为“大农业”。目前农业早已是国民经济中一个重要产业部门，是以土地资源为生产对象的部门，利用动物植物等生物的生长发育规律，通过人工培育来获得生产食品及工业原料的产业，属于第一产业[3]。

关于中国农业起源，可以借助古籍中许多美丽动听的传说故事进行讲解，这可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。众所周知，我们经常把农业的起源归功于伟大的神农、后稷和黄帝或其他帝王、名臣等等[4]。在农业漫长的发展过程中，人们把农业生产划分为三个大的阶段：原始农业、传统农业和现代农业。

（1）原始农业――基本特征是完全依靠人力和简陋的木、石工具，模仿动植物自然生产过程进行自给自足的生产。

（2）传统农业――当人类进入封建社会后，开始学会制造铁犁和使用耕畜，生产力有了很大发展，开始打破原始社会那种封闭式的生产方式，逐渐进入较为开放的传统农业的发展模式。（3）现代农业――是以生物技术和信息技术为先导的技术高度密集的产业，不仅提高土地生产率，并打破了农业生产季节性和地域性的限制，同时现代农业资源节约和可持续发展的绿色产业。

2介绍农业工程的内涵

通过“农业及其发展历程”的教学，对“农业”进一步延伸，向学生讲解农业工程的内涵。农业工程是改善农业生产手段、生态环境和农村生活设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称[5]，是为农业生产和农村生活服务的综合性工程技术及其原理。自1910年内燃拖拉机问世，标志了现代农业工程的开始。

另外从当前农业工程学科构成角度给学生一个全面的介绍。目前农业工程已经发展成为多学科综合性的边缘学科，其科学技术研究的范围很广，总体归结为以下7个方面：农业机械化、农田水利和水土保持、土地利用工程、农村建筑和农业生物环境工程、农副产品加工工程、农村能源工程、农业电气化工程。农业工程在合理利用农业资源、保护生态环境、提高农业产出率等方面都有重大作用。

3引入“农业可持续发展”

该课程教学的核心内容就是“农业可持续发展”，而“农业可持续发展”又是从何时成为大众关注的热点呢？笔者从以下几个方面分析了“农业可持续发展”提出的背景。

自工业革命以来，许多国家相继走上了以工业化为主的发展道路。随着社会生产力的迅速提高和经济规模的不断扩大，人类创造了前所未有的物质财富。但是，却出现了全球范围内的环境破环、资源过度消耗和贫富差距加大等问题，�乐赝�胁和阻碍着人类社会的生存和发展。于是，人类不得不深刻反思沿袭已久的生存方式和思想观念，进而试图去寻找一条既能保证经济增长和社会发展，又能维护生态良性循环的全新的发展道路。

在农业方面，以美国为代表的工业化农业的发展模式在世界各地得到推广。自20世纪70年代末以来，我国开始大力发展机械化生产方式，利用化肥、农业提高作物产量，工业化模式的农业带来了严重的问题。以大化肥、大农药、大量消耗地下水为代价的，农业环境污染严重，长期下去存在严重的隐患[6]。“农业可持续发展”在这样的背景下被提出。我们要发展既能满足当代人对农副产品的需求，又不对后代人农副产品的需求构成威胁的农业发展模式，即可持续发展的农业模式。要解决未来可能将要面临的粮食安全问题，必须要回到循环性生态农业上来。从可持续发展的角度看，中国未来农业只能走“用地养地”、“精耕细作”配合一定现代化设备和生态技术的生态农业。

4从熵的角度分析“农业可持续发展”

在教学过程中，笔者从熵的角度对农业工程的发展进行了剖析，以便使学生更加清晰理解农业可持续发展。1868年德国物理学家克劳修斯在物理学中发现和揭示了熵世界观的概念[7-8]。它告诉人们，物质和能量虽然是守恒的，但在表现形态上只能“沿着一个方向转换，即从可利用到不可利用，从有效到无效，从有序到无序”。为了创造工业文明，人类无节制的开采和消耗各类自然资源，这带来了严重的环境问题，影响人类的生存和发展[9]。

笔者探讨分析后得出结论，农业的实质就是通过绿色植物吸收与转化太阳能形成负熵。生物体的负熵机制如图1所示，以负熵为起点，并以这种负熵在流动过程中不断耗散的方式展开农业生产过程。

在教学中，笔者又尝试按照数学极限的思想，并提出一个极限公式（公式1），对农业可持续发展进行讲解。该极限公式可将其表示为如下的形式：以时间t为自变量，自然界的熵表示为时间t的函数，则

（1）

式中，C为相对常数，即人类生存的星球在某一时期能够忍受的熵。熵是最后不能再被转化做功的无效能量的总和。这种情况在封闭系统中表现明显，当熵达到最大值时，则表示一切有效能量均消耗殆尽。当有效能量和无效能量相等时（热力学第一定律的规定），则意味着系统进入了全面崩溃，或称“热寂”阶段[10]。只有当我们承认自己世界的有限性，有意识地尊重地球资源的极限，我们才能真正领会到地球的宝贵，从而做出对人类继续生存有重大意义的调整。

通过此部分内容的讲解可以有力的告诉学生，我们必须把熵定律作为价值判断的基础，只有发展低耗、节约，与自然和谐共存的、符合减熵原理和生态规律的农业，才能保持农业发展的可持续性。

5探讨可持续发展的途径

该课程的最终目的就是正确引导学生理解和重视农业的可持续发展。虽然农业的快速发展带来了一系列的负面环境问题，尤其是工业化的农业，在带来农业快速发展的同时破坏了生态的可持续性。但是，我们必须正确认识农业发展，探讨农业可持续发展。在基于资源环境约束下，寻求一条节约能源、保护环境的可持续发展之路[11]。

在教学过程中，笔者启发学生积极主动思考农业工程可持续发展的新方法，总结出农业可持续发展必须具备以下要素。

正确认识学习可持续发展农业的核心内容。以牺牲环境换取的经济效益的农业生产，只会让环境背上沉重的包袱的问题，而不会带来长久的效益，因此发展可持续农业已成为必然趋势。