科學(xué)使用投入品綜合利用廢棄物減少種植業(yè)面源污染

□李 浩 謝麗紅 陳敏智

種植業(yè)對(duì)環(huán)境的污染點(diǎn)多、面廣，且污染物種類較多，但概括起來主要有兩個(gè)方面：一是農(nóng)業(yè)投入品對(duì)環(huán)境的污染；二是農(nóng)作物產(chǎn)出后廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。減少種植業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的面源污染，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

一、科學(xué)使用農(nóng)業(yè)投入品，減少面源污染

糧食安全一直是我國的首要問題。過去的幾十年，我們一直在為糧食的增產(chǎn)作努力，糧食產(chǎn)量不斷增加，其中，很重要的原因就是化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入品的增加，但過量的投入品形成并加重了種植業(yè)的面源污染。

1.蔬菜生產(chǎn)發(fā)展迅猛，化肥、農(nóng)藥使用量加大 過量的水肥特別是氮肥過量投入現(xiàn)象普遍，導(dǎo)致蔬菜病蟲害加重，間接引起農(nóng)藥使用量增加，不僅致使蔬菜中農(nóng)藥殘留量增加，還使土壤中、灌溉水中殘留量增加。

2.化肥的養(yǎng)分不平衡及不合理施用，導(dǎo)致肥料的利用率降低 據(jù)調(diào)查，磷肥、鉀肥的當(dāng)季利用率在35%～45%之間，而氮肥當(dāng)季利用率只有30%～35%，其余部分或殘留于土壤中，或揮發(fā)到大氣中，或流失到灌溉水中，不僅導(dǎo)致肥料的經(jīng)濟(jì)效益降低，還造成嚴(yán)重的面源污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我市農(nóng)田灌溉面積38萬公頃，年使用氮、磷等化肥33萬噸、農(nóng)藥2595 t，大多采用傳統(tǒng)的漫灌方式，嚴(yán)重污染了水體。

3.反季節(jié)蔬菜的大量生產(chǎn)及農(nóng)膜的應(yīng)用，導(dǎo)致農(nóng)膜用量的大幅增加 可降解塑料由于成本高，作為農(nóng)膜應(yīng)用很少，而不可降解的農(nóng)膜污染農(nóng)田，阻礙土壤的水、肥、氣、熱交換，成為破壞土壤生態(tài)環(huán)境的又一污染源。

二、減少農(nóng)業(yè)投入品面源污染的主要技術(shù)措施

走生態(tài)之路，科學(xué)規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，控制農(nóng)業(yè)投入品的使用量，調(diào)整使用方式，科學(xué)施肥、施藥，提高利用率，加大有機(jī)肥料和生物防治的推廣力度，是減少農(nóng)業(yè)投入品污染的主要措施。如何科學(xué)使用農(nóng)業(yè)投入品，防止環(huán)境污染，具體有以下主要措施：

1.推廣測(cè)土配方施肥技術(shù) 測(cè)土配方施肥要求在養(yǎng)分需求與供應(yīng)平衡的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持有機(jī)肥料與無機(jī)肥料相結(jié)合；堅(jiān)持大量元素與中、微量元素相結(jié)合；堅(jiān)持基肥與追肥相結(jié)合；堅(jiān)持施肥與其它措施相結(jié)合。在確定了配方后，根據(jù)肥料性質(zhì)和植物營養(yǎng)，適時(shí)施肥，植物生長旺盛期和吸收養(yǎng)分的關(guān)鍵時(shí)期重點(diǎn)施肥，有灌溉條件的地區(qū)分期施肥。根據(jù)作物種類、栽培方式、肥料性質(zhì)等選擇適宜的施肥方法。例如氮肥應(yīng)深施覆土，施肥后灌水量不能大，否則造成氮素的揮發(fā)或淋溶損失；水溶性磷肥應(yīng)集中施用，難溶性磷肥應(yīng)分層施用或與有機(jī)肥料堆漚后撒施；有機(jī)肥料經(jīng)腐熟后施用，并深翻入土。推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)能有效地提高肥料的利用率3%～5%，從而減少肥料的用量，減少污染。

2.提倡施用有機(jī)肥 近年隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)家有機(jī)肥投入急劇減少，一些地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)性能變差，土地質(zhì)量下降，導(dǎo)致土壤緩沖性能不強(qiáng)，保水保肥能力低。通過增施有機(jī)肥和配施其它養(yǎng)分的平衡施肥技術(shù)，既可以改善土壤物理結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤緩沖性，增加保水保肥能力，又能提高土壤肥力，減少化肥使用量，從而減少污染。

3.興建沼氣池 沼氣發(fā)酵，不僅是一個(gè)生產(chǎn)沼氣能源的過程，也是一個(gè)造肥的過程。在這個(gè)過程中，作物生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，基本上都保存下來，因此，沼液是很好的有機(jī)肥料。沼液中存留了豐富的氨基酸、B族維生素、各種水解酶、某些植物激素，對(duì)病蟲害有抑制作用的物質(zhì)或因子，因此它還可用來養(yǎng)魚、喂豬、防治作物病蟲害，有著較廣泛的綜合利用前景。

沼氣池可以使人畜糞便的無害化處理率達(dá)到90%以上，不僅能控制住農(nóng)村人畜糞便和養(yǎng)殖業(yè)帶來的污染，還可以節(jié)約能源，同時(shí)利用沼液沼渣種植農(nóng)作物，可以大幅度減少化肥和農(nóng)藥的使用。

4.綜合防治病蟲害，減少農(nóng)藥使用量 可采取合理輪作，選用抗病蟲害作物品種，利用物理殺滅辦法等措施，來提高綜合防治病蟲害的能力，如采取水稻雜糯間栽、使用滅蟲燈、粘蟲黃板等。減少農(nóng)藥使用量，施用低毒、低殘留農(nóng)藥，嚴(yán)禁使用劇毒、高殘留農(nóng)藥和國家明令禁止的農(nóng)藥，推廣生物農(nóng)藥，有效地控制面源污染。

三、綜合利用廢棄物，控制面源污染

農(nóng)作物產(chǎn)出后廢棄物主要有農(nóng)作物秸稈和生產(chǎn)食用菌后的廢棄物菌渣。我市常年有水稻、小麥、油菜等農(nóng)作物秸稈450萬噸，如全部用作肥料，相當(dāng)于4.725萬噸純氮，約等于10萬噸尿素生產(chǎn)線；2.475萬噸五氧化二磷，約等于20萬噸的過磷酸鈣生產(chǎn)企業(yè)；7.56萬噸氧化鉀，約等于15萬噸硫酸鉀生產(chǎn)線；306萬噸有機(jī)質(zhì)，約等于1000個(gè)年產(chǎn)萬噸有機(jī)肥的企業(yè)，而我市有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)的平均年產(chǎn)量還不到6000 t。上世紀(jì)80年代以來，農(nóng)村勞動(dòng)力大量外出和農(nóng)村燃料結(jié)構(gòu)的變化及農(nóng)村耕牛的大量減少，造成農(nóng)作物秸稈大量剩余，導(dǎo)致就地焚燒秸稈問題十分突出，既污染環(huán)境、危害交通安全，又是資源的極大浪費(fèi)。隨著食用菌生產(chǎn)的發(fā)展，廢棄的菌渣（目前我市每年約有3億袋食用菌）在產(chǎn)地得不到處理，田間、地角、溝渠、空地隨處可見，造成環(huán)境污染，同時(shí)菌渣中也含有大量有機(jī)質(zhì)等，浪費(fèi)了資源。綜合利用秸稈，可控制面源污染。

1.推廣稻田保護(hù)性耕作技術(shù) 稻田保護(hù)性耕作技術(shù)是為了提升土壤有機(jī)質(zhì)、解決秸稈焚燒污染環(huán)境等問題而形成的一套技術(shù)體系，其關(guān)鍵技術(shù)一是免耕沃土栽培：簡化生產(chǎn)流程，節(jié)本增效，改善土壤物理性狀，保護(hù)土壤生態(tài)；二是秸稈覆蓋還田：提升土壤有機(jī)質(zhì)，培肥地力，提高稻田綜合生產(chǎn)能力，防止焚燒秸稈，保護(hù)環(huán)境。經(jīng)過稻田保護(hù)性耕作的土地，既較好地解決了農(nóng)作物秸稈在田間焚燒污染環(huán)境的問題，又培肥了地力。

2.食用菌渣再利用 大力發(fā)展利用秸稈種植食用菌技術(shù)，形成規(guī)?；a(chǎn)，既解決了秸稈禁燒難題又創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)食用菌的菌渣中含有大量的有機(jī)資源，對(duì)其加以有效的處理利用，對(duì)節(jié)約資源，防止環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)具有重要意義。目前正在進(jìn)一步研究和比較成熟的應(yīng)用技術(shù)有3個(gè)方面：一是食用菌渣作飼料，過腹還田。食用菌的生產(chǎn)過程中殘留了很多含蛋白質(zhì)的菌絲在菌渣中，同時(shí)還含有大量的有機(jī)、無機(jī)養(yǎng)分可以作為飼料原料，通過轉(zhuǎn)化可以變廢為寶，是養(yǎng)牛、喂豬的飼料。但適口性較差，還需進(jìn)一步研究。二是利用食用菌渣生產(chǎn)有機(jī)肥，培肥地力。菌渣經(jīng)過干燥、調(diào)節(jié)酸堿度后，進(jìn)一步加工可成為有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)肥。目前該項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用，是菌渣再利用的主要途徑。三是利用菌渣作生物能源，解決農(nóng)村燃料問題，同時(shí)解決了環(huán)境污染。這項(xiàng)工作正在研究試驗(yàn)階段。據(jù)測(cè)算每年每戶可節(jié)約燃煤開支400～500元，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3.秸稈氣化作為能源 秸稈氣化小型化技術(shù)近兩年取得重大突破，使該技術(shù)進(jìn)入農(nóng)村千家萬戶成為可能。秸稈氣化技術(shù)應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代的秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)，小型家用氣化爐技術(shù)基本原理是將生物原料加熱，在缺氧燃燒的條件下，使較高分子量的有機(jī)碳?xì)浠衔镦湐嗔?，變成分子量較低的烴類、CO等。這種方法改變了生物質(zhì)原料的形態(tài)，使用更加方便，而且能量轉(zhuǎn)換比固態(tài)生物質(zhì)直接燃燒有較大的提高，并減少80%～90%的煙塵排放量，具有顯著的生態(tài)效益。

4.其它利用方式 秸稈做飼料，過腹還田；堆漚還田；機(jī)械還田等。

科學(xué)使用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入品，控制農(nóng)業(yè)面源污染源頭，綜合利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，是減少種植業(yè)面源污染的關(guān)鍵。