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        生態(tài)循環(huán)農(nóng)場的低成本高質(zhì)量打造

        2024-12-31 00:00:00王吉慶
        關(guān)鍵詞:生態(tài)農(nóng)業(yè)有機肥農(nóng)場

        一、生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的含義

        生態(tài)指生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系與存在狀態(tài),亦即自然生態(tài)。美國土壤學(xué)家威廉姆·阿爾伯衛(wèi)奇最早提出農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的概念,簡稱生態(tài)農(nóng)業(yè)。1981年,西南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉謙吉教授在國內(nèi)首次提出生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念。生態(tài)農(nóng)業(yè)有多種叫法,如有機農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)法、循環(huán)農(nóng)業(yè)和永續(xù)農(nóng)業(yè)等,但宗旨和目的是一致的,就是“在潔凈的土地上,用潔凈的生產(chǎn)方式生產(chǎn)潔凈的食品,提高人們的健康水平,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”。生態(tài)農(nóng)場的定義取決于生態(tài)農(nóng)業(yè),意為發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的農(nóng)場。

        二、國內(nèi)外生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展

        (一)國外生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展

        二戰(zhàn)以后,美國大量使用化學(xué)殺蟲劑、大量施用化學(xué)肥料、大量排放工業(yè)廢棄物,導(dǎo)致土壤污染不斷加劇,嚴(yán)重破壞了農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)環(huán)境。直到1962年,美國作家蕾切爾·卡森出版了《寂靜的春天》,全方位披露了石油化學(xué)農(nóng)業(yè)的嚴(yán)重危害性,成為現(xiàn)代環(huán)境保護運動的起點。在環(huán)境保護運動的推動下,美國相繼制定了《固體廢物處理法》《國家環(huán)境政策法》等農(nóng)業(yè)法案,推進生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。歐盟和日本、韓國等分別頒布相關(guān)法案,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。目前,生態(tài)農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為許多國家普遍認(rèn)同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方向。

        (二)我國生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展

        我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)具有悠久的歷史,通過精耕細(xì)作、循環(huán)利用各種物質(zhì)資源,幾乎使所有農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品最終都回歸農(nóng)田,補充土壤損失的養(yǎng)分,經(jīng)歷幾千年的耕作依然保持了土地肥力。我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)就是典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)。

        20世紀(jì)80年代初,隨著國際生態(tài)環(huán)保運動與有機農(nóng)業(yè)運動的蓬勃興起,我國政府也認(rèn)識到石油化學(xué)農(nóng)業(yè)的弊端,大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),以避免發(fā)達(dá)國家先污染后治理的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,推進中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。2002年修訂的《中華人民共和國農(nóng)業(yè)法》增加了“發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),保護和改善生態(tài)環(huán)境”的條款。2012年,黨的十八大提出“實施重大生態(tài)修復(fù)工程,增強生態(tài)產(chǎn)品生產(chǎn)能力”。2015年,國家頒布《全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》。2020年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《生態(tài)農(nóng)場評價技術(shù)規(guī)范》。2022年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《推進生態(tài)農(nóng)場建設(shè)的指導(dǎo)意見》。發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)、建設(shè)生態(tài)循環(huán)農(nóng)場已經(jīng)上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略,成為發(fā)展農(nóng)業(yè)的國策。

        三、發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)對我國的特殊意義

        (一)解決水資源短缺、利用效率較低的問題

        我國是一個水資源短缺的國家,人均占有量約為世界人均水量的28%,在世界排第121位,已被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一。由于過度開采地下水,京津冀地區(qū)一度形成了世界最大的地下水“漏斗區(qū)”,面積達(dá)7萬平方公里。我國水資源利用效率偏低,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)只有0.542,遠(yuǎn)低于0.7~0.8的世界先進水平。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)可較好地節(jié)約水資源,提高利用效率。

        (二)解決礦產(chǎn)資源匱乏、肥料利用率較低的問題

        我國鉀礦資源十分短缺,約50%依靠進口。磷礦資源存在貧礦多、富礦少、開采難,專家預(yù)測磷礦儲量只夠開采30年。生產(chǎn)氮素原料的煤炭,按照2023年全國原煤產(chǎn)量推算,煤炭經(jīng)濟可開采時間僅為31.13年。我國存在肥料使用量大、利用率低的問題。在過去的60年間,化肥施用量增加了100倍,而糧食產(chǎn)量只增加了4倍多。農(nóng)作物利用化肥的效率不足40%,不當(dāng)?shù)氖┓史椒▽?dǎo)致了肥料的浪費。我國土壤有機質(zhì)平均含量為1.8%,遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國家3.5%的水平。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)可減少化學(xué)肥料使用,減少浪費,提高利用效率。

        (三)提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平

        根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全例行監(jiān)測(風(fēng)險監(jiān)測)結(jié)果,2018—2022年,5年間農(nóng)產(chǎn)品例行監(jiān)測合格率在97.4%~97.8%,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全狀況總體保持穩(wěn)定,但從食品安全更高要求的角度看,農(nóng)產(chǎn)品依然存在質(zhì)量安全隱患,生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)可大力提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

        四、生態(tài)循環(huán)農(nóng)場低成本高質(zhì)量打造的技術(shù)路徑

        生態(tài)循環(huán)農(nóng)場表現(xiàn)為最小外界資源輸入、最小農(nóng)業(yè)廢棄物的排放、最大生物產(chǎn)量、最和諧平衡的生態(tài)和循環(huán)可持續(xù)的特點。因此,生態(tài)農(nóng)場涉及的相關(guān)技術(shù)很多,《推進生態(tài)農(nóng)場建設(shè)的指導(dǎo)意見》列出了10余類技術(shù)。以下從土、肥、水和病蟲綠色防控等方面介紹生態(tài)循環(huán)農(nóng)場低成本高質(zhì)量打造的技術(shù)路徑。

        (一)升級灌溉設(shè)備,推廣水肥一體化技術(shù)

        大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,以灌溉機器人為代表的第四代現(xiàn)代灌溉技術(shù),克服了卷盤式灌溉機不適宜小麥、玉米作物孕穗期、灌漿期灌溉的不足,是大田高桿農(nóng)作物實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉的新技術(shù)。滴灌技術(shù)也適宜大田農(nóng)作物灌溉。

        微灌技術(shù)是園藝作物精準(zhǔn)灌溉的先進技術(shù)。果樹可采用涌泉灌溉,綠葉蔬菜可采用噴灌,根菜類和果菜類蔬菜可采用滴灌或滲灌。在缺乏灌溉管網(wǎng)的地區(qū),可采用微孔膜實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉、定量施肥。特別是采用廢舊農(nóng)膜制作微孔膜,可以實現(xiàn)水肥一體化設(shè)備的零投入,是解決沒有灌溉管網(wǎng)、實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉的好方法。

        (二)增施有機肥,科學(xué)使用有機肥

        增施有機肥是提高土壤有機質(zhì)含量、提高土壤肥力的根本途徑。第一,要選用和制備高質(zhì)量的有機肥。高質(zhì)量有機肥一定要通過微生物發(fā)酵充分腐熟、一定要富含腐殖質(zhì)和腐殖酸。有機肥制備,不但要調(diào)整碳氮比、發(fā)酵物料含水量和酸堿度,重視添加雞糞、豆粕等有機氮源,還要添加3%~5%的白云石粉和1%~3%的風(fēng)化煤,提高有機肥鈣鎂和腐殖酸的含量。第二,要科學(xué)使用有機肥。有機肥不宜全園撒施,宜采用溝施、穴施等集中施肥的方法,這是提高有機肥肥效的好方法。

        (三)合理調(diào)整土壤酸堿度

        不同作物要求不同的土壤酸堿度,在偏酸性土壤條件下,許多礦質(zhì)營養(yǎng)具有更高的有效性。據(jù)調(diào)查,中牟縣日光溫室土壤pH值均高于8.0。汝南縣62.5%的日光管溫室土壤偏堿性,pH值高于7.5;37%日光管溫室土壤偏酸性,pH值4~5。應(yīng)根據(jù)土壤酸堿性和種植的作物特性,采用石膏、硫酸亞鐵、生石灰等合理調(diào)整土壤酸堿性,提高土壤供肥能力。

        (四)采用科學(xué)的種植制度

        合理的種植制度是種地養(yǎng)地的重要措施。采用玉米與花生間作,能明顯改善花生缺磷現(xiàn)象;采用蠶豆與花生間作,可以顯著促進花生對鐵的吸收。在設(shè)施栽培條件下,利用夏季換茬空檔種植禾本科作物掩青或者與禾本科植物輪作,可以有效緩解設(shè)施土壤的次生鹽漬化問題??茖W(xué)進行間作套種,比如玉米-大豆帶狀種植、小麥-辣椒套種、大蒜-西瓜套種等間套作模式,具有高產(chǎn)高效的特點。需要注意的是,受新疆小辣椒種植面積擴大的影響,河南小麥-辣椒套種模式的優(yōu)勢有變?nèi)踮厔?。?菜、菜-菌、菌-菌、果-菌、果-菌立體種植,也是高效種植的重要途徑。

        (五)利用有機液肥和植物酵素促進作物生長

        用水浸泡、淋洗固體有機肥,制備液體有機肥滿足作物生長期對追肥的需求。以作物秸稈為原料,添加相關(guān)發(fā)酵菌,如放線菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌及相關(guān)礦物粉或黏土進行發(fā)酵,可提高固態(tài)有機肥氮、磷、鉀的含量,制取高營養(yǎng)含量有機液肥。

        植物酵素是近年來發(fā)展很快的一種農(nóng)業(yè)投入品,多采用鮮嫩的植物材料、紅糖或糖漿、水和發(fā)酵菌制備,制備的植物酵素進行土壤澆施或葉面噴施,均能顯著促進作物生長,改善營養(yǎng)品質(zhì)、提高抗病性。發(fā)酵材料可以是番茄、辣椒的側(cè)枝,也可是殘次的果實,還可以是田間雜草,是田園清潔生產(chǎn)、廢物利用的好途徑。

        (六)采用綠色防控技術(shù)防治病蟲害

        采用生態(tài)、物理、生物方法和無機物化合物材料進行病蟲害綠色防控。如高溫悶棚防治黃瓜霜霉病、降低環(huán)境濕度防治蔬菜灰霉?。环老x網(wǎng)物理隔離防蟲、黃板和藍(lán)板誘殺害蟲、植物油和表面活性劑封閉殺蟲;淡紫擬青霉防治根結(jié)線蟲、撲食螨防治紅蜘蛛、哈茨木霉防治真菌病害、嫁接防治蔬菜土傳病害;采用小蘇打噴霧、硫磺熏蒸防治作物白粉病,采用波爾多、石硫合劑、銅氨合劑防治作物病害,這些都是成本低、行之有效的病蟲害綠色防控技術(shù)。

        (七)高強度使用葉面肥

        綜合當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源投入,很難再通過增加土壤施肥量和優(yōu)化灌溉條件實現(xiàn)作物增產(chǎn)。實現(xiàn)作物進一步增產(chǎn)可從3個方面著手,一是選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病新品種,二是土壤增施有機肥,三是高強度使用葉面肥。受新品種培育周期和有機肥源所限,高強度使用葉面肥是當(dāng)下實現(xiàn)作物增產(chǎn)的有效途徑。選用礦質(zhì)營養(yǎng)、碳源、植物酵素、生長調(diào)節(jié)劑等類型的葉面肥,增加使用頻次,是提高肥料利用率、增加植物營養(yǎng),提高產(chǎn)量和品質(zhì)較為經(jīng)濟快速的手段。

        [責(zé)任編輯:王 麗]

        作者簡介:王吉慶(1963—),男,河南汝州人,教授,博士,研究方向:蔬菜水肥高效利用。

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