劉朋虎,趙雅靜,翁伯琦(福建農(nóng)林大學生命科學學院,福州35000;福建省農(nóng)業(yè)科學院,福州350003)
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防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量的對策研究
——基于福建省現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)科技與協(xié)同創(chuàng)新視角的思考
劉朋虎1,趙雅靜2,翁伯琦2
(1福建農(nóng)林大學生命科學學院,福州350002;2福建省農(nóng)業(yè)科學院,福州350003)
發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)是中國特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分,其核心內(nèi)容包括合理利用時空結(jié)構(gòu)與自然資源,構(gòu)建有效循環(huán)利用的技術(shù)模式,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)的多功能作用,提高資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率、污染防控率,實現(xiàn)生產(chǎn)-生活-生態(tài)的有機統(tǒng)一。大力發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè),必須把握防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。筆者提出了必須因地制宜構(gòu)建現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系,全面實施主動防控技術(shù)措施與提升土壤質(zhì)量行動,力求從根本上扭轉(zhuǎn)農(nóng)業(yè)面源污染被動治理與種地養(yǎng)地難以有機結(jié)合的局面,從而保證優(yōu)地優(yōu)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的高度統(tǒng)一,力求從根本上保障糧食安全、食品安全與農(nóng)業(yè)生態(tài)安全。
生態(tài)農(nóng)業(yè);面源污染;土壤保育;質(zhì)量提升
眾所周知,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品必須要有良好的生態(tài)與潔凈的土壤作保障。常言道:“民以食為天,食以安為本,安以土為基”,其簡明的文字道出了深刻的內(nèi)涵。中國人多地少,農(nóng)業(yè)資源相對緊缺,而且耕地土壤貧瘠化嚴重,據(jù)初步統(tǒng)計,耕地土壤有機質(zhì)平均含量僅為2.08%,不但達到歷史最低點,并接近生態(tài)“警戒線”。更讓人擔憂的是,耕地土壤有機質(zhì)還將以每年0.05個百分點的趨勢在下降[1]。以福建省為例,人均耕地面積不足333 m2,且2/3為中低產(chǎn)田。近30年來,福建省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走上了高投入和高產(chǎn)出的道路,單位面積化肥投入量始終位居全國前列。全省大面積耕地主要分布在紅黃壤區(qū),是福建農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展最為活躍的地區(qū)之一。但也是中低產(chǎn)耕地最為集中的地區(qū),還由于未經(jīng)處理的農(nóng)牧菌業(yè)廢棄物和工業(yè)“三廢”的直接排放以及不科學的大量施用化肥,產(chǎn)生土壤退化、面源污染以及土壤重金屬和有機物復合污染現(xiàn)象,并有擴展的態(tài)勢,給農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。為此,要發(fā)展具有福建特色的現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè),則必須采取主動防控技術(shù)措施與提升土壤質(zhì)量行動,力求從根本上扭轉(zhuǎn)農(nóng)業(yè)面源污染被動治理與種地養(yǎng)地難以有機結(jié)合的局面,從而保證優(yōu)地優(yōu)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的高度統(tǒng)一,力求從根本上保障糧食安全、食品安全與農(nóng)業(yè)生態(tài)安全。筆者基于福建省現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)科技與協(xié)同創(chuàng)新視角進行深入思考,結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際與成功實踐經(jīng)驗,重點研究并提出了防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量的若干對策,以期為福建省乃至南方地區(qū)現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考與借鑒。
就理論意義認識,農(nóng)業(yè)面源污染主要是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、飼料等化學品的不合理使用,以及牲畜糞便、作物秸稈、生活垃圾等處理不當而造成對土壤、水層、湖泊、河岸、濱岸、大氣等相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的污染[2]。發(fā)達國家對農(nóng)業(yè)面源污染的危害及其防治意義認識比較早,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中著力采取了多樣化的有效管控措施,積累了比較豐富的防控經(jīng)驗,集成推廣了控制農(nóng)業(yè)面源污染的模式與技術(shù)[3-4]。近年來,隨著中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的提升,化肥與農(nóng)藥施用強度不斷增大,由于利用效率不高,浪費比較嚴重,在污染管控方面缺乏有力措施,因此造成農(nóng)業(yè)面源污染的范圍及程度日益加深[5-8]。自1970年之后,中國全國主要湖泊、廣大區(qū)域的水體污染,尤其是水體的氮、磷富營養(yǎng)化現(xiàn)象呈現(xiàn)擴展與惡化趨勢,凸顯了農(nóng)業(yè)面源污染的嚴重危害性。為了減緩農(nóng)業(yè)氮磷面源污染,目前發(fā)達國家普遍采用的休耕法或者以降低產(chǎn)量來減少化肥施用量的方法,其管理措施的實施有相應的效果,但其不太適宜中國人多地少的基本國情。還例如國內(nèi)外針對重金屬污染土壤修復技術(shù)有幾十種之多,但大多數(shù)措施由于成本高(如電動修復等)、時間長、限制因素多(如生物修復等)及容易造成二次污染(如客土法等)而使該類修復技術(shù)的應用受到限制。如今人們對污染農(nóng)田治理與持續(xù)利用技術(shù)的整體研究還缺乏系統(tǒng)性、實用性,也根本無法實現(xiàn)將高成本的技術(shù)應用于修復中度或者輕度重金屬污染農(nóng)田,其治理的效果必然存在很大的局限性。
據(jù)相關(guān)資料顯示,中國土壤資源面臨著水土流失、耕地肥力下降、土地荒漠化、土壤鹽漬化、土壤石漠化及土壤酸化等諸多突出問題,對農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展與國家生態(tài)安全構(gòu)成了嚴重的威脅。全國耕地1.24億hm2,其中中低產(chǎn)田面積為0.87億hm2,占比為69.9%;全國水田土壤平均有機質(zhì)含量為21.6 g/kg,比第二次土壤普查時下降了13.6%[9];石漠化土地總面積增加至12.96 萬km2,并且仍呈繼續(xù)擴張趨勢。中國土壤酸化面積已占國土面積的40%以上,尤其在南方紅壤區(qū)更為嚴重,嚴重制約了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展[10-16]。如何將防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量作為一項系統(tǒng)保障工程加以統(tǒng)籌建設(shè),重點突破關(guān)鍵技術(shù)與集成創(chuàng)新,無疑是特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中一個十分重要的命題。
防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量是一項系統(tǒng)工程,兩個方面是緊密相關(guān)的,也是相互依存的。就發(fā)展戰(zhàn)略而言,要注重科技創(chuàng)新與農(nóng)村創(chuàng)業(yè)耦合聯(lián)動推進,注重應用先進技術(shù)與高效經(jīng)營倒逼機制。很顯然,要實施綠色防控與地力提升聯(lián)動耦合工程,必須結(jié)合不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展實際,著力貫徹“面源污染源頭控制—耕地土壤肥力提升—中低產(chǎn)田耦合改造—精準施肥技術(shù)體系—實施雙減替代行動—保障安全高效生產(chǎn)”的總體思路。就科技創(chuàng)新而言,要以提高土壤肥力為切入點,以農(nóng)牧菌廢棄物為主料的高效有機肥創(chuàng)制為重要措施,以化肥農(nóng)藥科學減量與有效替代為關(guān)鍵技術(shù),以氮磷增效劑及重金屬鈍化劑等系列產(chǎn)品的篩選與示范應用為突破口,構(gòu)建區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品安全及環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實用技術(shù)體系,實現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)地安全、糧食生產(chǎn)安全、食品消費安全和生態(tài)環(huán)境安全的綠色農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的目標。構(gòu)建并完善面源污染防控與土壤質(zhì)量提升標準化技術(shù)保障系統(tǒng);構(gòu)建化肥減量化關(guān)鍵替代技術(shù)體系,篩選重金屬鈍化劑及土壤調(diào)理劑的系列產(chǎn)品域集成應用,因地制宜創(chuàng)立核心示范基地,并以點帶面實施輻射推廣,力求取得社會、經(jīng)濟與生態(tài)效益。其總體目標是構(gòu)建與綠色農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展相配套的防控生產(chǎn)污染與土壤地力提升的技術(shù)體系,有效節(jié)約資源,實現(xiàn)環(huán)境友好,保障高效生產(chǎn),維護三大安全(糧食、食品、生態(tài)),為生態(tài)強省建設(shè)提供堅實基礎(chǔ)。
由于福建省中低產(chǎn)農(nóng)田居多,大約占總耕地面積70%,加上城市建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展不斷加速,以及一些不合理的土地開發(fā),造成全省耕地尤其是高質(zhì)量耕地銳減,人均耕地面積由346.67 m2減少到306.67 m2左右,同時由于區(qū)域農(nóng)業(yè)復種指數(shù)比較高,經(jīng)濟作物施肥量偏大,農(nóng)牧菌廢棄物利用率偏低,有效的水土保持技術(shù)措施推廣不力,農(nóng)田土壤普遍存在用養(yǎng)脫節(jié),致使土壤養(yǎng)分失衡,酸化嚴重。部分土壤還不同程度存在著重金屬污染、硝酸鹽和Olsen-P含量過高等而引起的面源污染威脅農(nóng)產(chǎn)品食用安全、飲用水安全及土壤環(huán)境安全等方面問題,已引起各級政府和百姓的共同關(guān)注。早在2001年,時任福建省長習近平在全國率先倡導治理餐桌污染、建設(shè)食品放心工程,福建省委、省政府連續(xù)多年將綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展列入為民辦實事工程。此外,福建獲批建設(shè)全國首個生態(tài)文明建設(shè)先行示范區(qū),迎來了生態(tài)強省與現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的新機遇。治農(nóng)要治本,提升土壤質(zhì)量,防控農(nóng)業(yè)污染,保障產(chǎn)地健康,其目標就是要專項聚焦福建省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的共性問題,針對關(guān)鍵性技術(shù)措施開展系統(tǒng)深入研究,探討現(xiàn)代農(nóng)業(yè)背景下的耕地保育、精準施肥、減施農(nóng)藥、治理修復、合理保護等生產(chǎn)技術(shù)與經(jīng)營模式的集成推廣。其不僅符合區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展,而且對區(qū)域土壤健康、作物安全生產(chǎn),農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展,企業(yè)轉(zhuǎn)型增效、農(nóng)民增收致富都具有十分重要的現(xiàn)實意義。
現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)體系構(gòu)建,要以綠色發(fā)展理念與生態(tài)經(jīng)濟理論為指導,以有效減量、循環(huán)利用、資源再生、合理控制、優(yōu)化生產(chǎn)為原則,不斷創(chuàng)新技術(shù),實施統(tǒng)籌協(xié)調(diào),因地制宜推進現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的集成實踐。要通過合理設(shè)計與有效鏈接,力求促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程由“資源投入—產(chǎn)品產(chǎn)出—廢棄物質(zhì)”單一遞進的傳統(tǒng)模式向“資源投入—產(chǎn)品生產(chǎn)—再生資源—二次產(chǎn)品”的有序循環(huán)的利用模式轉(zhuǎn)變,提高資源利用效率,有效防控污染產(chǎn)生,以求實現(xiàn)物質(zhì)與能量的正向型有效轉(zhuǎn)換與農(nóng)業(yè)廢棄物質(zhì)多層次循環(huán)利用[17]。發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)主要是通過產(chǎn)業(yè)鏈的有效延伸,將各相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程優(yōu)化串聯(lián)起來,其全產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建比較適于種植、養(yǎng)殖、農(nóng)副產(chǎn)品加工為集合體的大農(nóng)業(yè)區(qū)域,力求通過廢棄物資源循環(huán)農(nóng)業(yè)與合理替代,不僅使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本得以有效降低,同時可較大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益;而且有利于有效控制農(nóng)業(yè)面源污染,達到保護區(qū)域環(huán)境與流域水質(zhì)的目的。成功的實踐也已證明,創(chuàng)立現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系與循環(huán)鏈的優(yōu)化整合,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的面源污染防控和水域環(huán)境質(zhì)量改善將起到積極的防控作用[18]。許多專家結(jié)合典型案例對區(qū)域現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的成功實踐進行系統(tǒng)分析與總結(jié)[19],重點探討了不同生產(chǎn)模式的適宜范圍和技術(shù)實施方案合理性[20],闡述了適宜于不同區(qū)域的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化模式、配套技術(shù)實施途徑以及相關(guān)管理機制[21]。就區(qū)域?qū)嵺`而言,目前已經(jīng)系統(tǒng)總結(jié)并提出了基于耕地不同間套種與鄉(xiāng)村養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合、區(qū)域種養(yǎng)業(yè)與休閑觀光業(yè)結(jié)合的物質(zhì)遞進循環(huán)及其能量合理利用的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)等實用模式[22]。同時更加注重生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)營過程動態(tài)變化與相關(guān)因素的交叉影響程度,深入分析其物質(zhì)轉(zhuǎn)化與運行規(guī)律,并深入開展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性評價和循環(huán)利用過程的動力學機制的量化研究[23-25]。但應用生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)來控制農(nóng)業(yè)面源污染的相關(guān)理論研究和實用技術(shù)對策研究還比較少,尤其是實用技術(shù)創(chuàng)新與相應的基礎(chǔ)理論研究以及產(chǎn)業(yè)化集成實踐更是顯得比較缺乏[26],現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系的優(yōu)化構(gòu)建與轉(zhuǎn)型升級必須進一步充實完善,其進一步深化研究則必須充分考慮到當前水域環(huán)境污染的延伸性及農(nóng)業(yè)面源污染控制的復雜性。很顯然,基于現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈延伸與持續(xù)發(fā)展,控制農(nóng)業(yè)面源污染的相關(guān)理論創(chuàng)新和先進技術(shù)內(nèi)容完善的工作亟待深入開展。
針對福建區(qū)域耕地土壤質(zhì)量需要著力提升、土壤氮磷面源污染與土壤重金屬污染有蔓延和加重趨勢等問題,以環(huán)境生態(tài)學和土壤農(nóng)業(yè)化學理論為指導,以提高土壤肥力為切入點,以農(nóng)牧菌廢棄物為主料的高效有機肥創(chuàng)制為重要措施,以化肥農(nóng)藥科學減量化為關(guān)鍵技術(shù),以氮磷增效劑及重金屬鈍化劑產(chǎn)品的篩選與示范應用為突破口,構(gòu)建福建區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品安全及環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實用技術(shù)體系,最終形成農(nóng)田土壤健康、生態(tài)環(huán)境安全、資源高效利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本降低,產(chǎn)品品質(zhì)提升等集成技術(shù)體系并示范推廣,有效帶動福建區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新,提升行業(yè)競爭力,促進農(nóng)業(yè)增效,強化農(nóng)民增收。
就科技協(xié)同攻關(guān)的技術(shù)路線(圖1)而言,注重圍繞專項發(fā)展目標,開展技術(shù)聯(lián)合攻關(guān),采用“科學合理減少肥藥施用—源頭防控污染產(chǎn)生—農(nóng)牧廢棄物資源化—高效輕便還田機械—土壤肥力綜合保育—作物精準施肥設(shè)施—防控及其治理并舉”技術(shù)策略。通過科技創(chuàng)新帶動產(chǎn)業(yè)化開發(fā),從根本上扭轉(zhuǎn)土壤退化、污染修復傳統(tǒng)方法的被動治理局面,實現(xiàn)源頭阻控、安全生產(chǎn)與過程管理結(jié)合的主動防控目標,促進種田養(yǎng)地的有效統(tǒng)一與現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
就研究思路而言,重點開展以下6個方面的協(xié)同攻關(guān):(1)農(nóng)田肥力障礙因子削減與土壤質(zhì)量提升技術(shù);(2)主要特色農(nóng)作物精準養(yǎng)分管理有效經(jīng)營技術(shù);(3)農(nóng)田土壤重金屬污染源頭控制與修復技術(shù);(4)農(nóng)牧菌業(yè)廢棄物資源化循環(huán)利用與高效有機肥創(chuàng)制技術(shù);(5)山地水土流失防控與保護性立體種養(yǎng)開發(fā)技術(shù);(6)農(nóng)田化肥農(nóng)藥減施與替代以及面源污染阻控技術(shù)。著力構(gòu)建3個方面技術(shù)集成體系:(1)創(chuàng)立適于福建區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染主動防控技術(shù)體系;(2)創(chuàng)立富有特色的現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)模式與集成技術(shù)體系;(3)創(chuàng)立土壤質(zhì)量提升與肥藥減量替代的集成技術(shù)體系。
就主要研究任務(wù)而言,主要包括6個方面:(1)農(nóng)田障礙因子削減以及土壤肥力改良提升技術(shù)。重點突破中低產(chǎn)田養(yǎng)分特征、變化規(guī)律與質(zhì)量提升過程評價;稻田障礙因子削減與耕地土壤肥力集成提升;設(shè)施蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)與大棚土壤退化治理以及防控連作障礙的等方面關(guān)鍵技術(shù)。(2)主要特色農(nóng)作物精準養(yǎng)分管理與高效栽培技術(shù)。重點解決茶葉和亞熱帶果樹等紅壤山地園藝作物種植園地土壤肥力培育;山地園藝作物綠色栽培與紅壤酸化調(diào)控;南方特色農(nóng)作物氮磷鉀優(yōu)化施肥指標體系構(gòu)建與集成應用;特色作物精準養(yǎng)分管理與氮磷面源污染防控等方面關(guān)鍵技術(shù)問題。(3)農(nóng)田土壤重金屬污染源頭防控與高效修復技術(shù)。重點研發(fā)土壤重金屬污染風險評價與預警;土壤重金屬系列鈍化劑篩選以及高效修復;中輕度污染土壤生物修復與農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)等相關(guān)技術(shù)問題,實施集成推廣應用。(4)農(nóng)牧菌業(yè)廢棄物資源化與高效有機肥創(chuàng)制技術(shù)。重點解決福建主要畜禽養(yǎng)殖排污特征及農(nóng)地匹配消納;畜牧廢棄物制肥質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制;畜禽類有機肥及基質(zhì)與保育土壤等方面關(guān)鍵技術(shù)。(5)山地水土流失防控與保護性立體種養(yǎng)開發(fā)技術(shù)。重點突破紅壤保水技術(shù)和改良劑的研制;山坡耕地土壤肥力培育與有效固碳;紅壤退化修復技術(shù)集成示范。(6)農(nóng)田肥藥減施及替代增效與面源污染阻控技術(shù)。重點解決農(nóng)田化肥增效劑篩選與產(chǎn)品研發(fā);農(nóng)田化肥農(nóng)藥減施與有效替代增效集成創(chuàng)新;農(nóng)田面源污染阻控的水肥有效調(diào)控等方面技術(shù)。
圖1 實施農(nóng)業(yè)面源污染與土壤地力提升工程建設(shè)的技術(shù)路線
就有效管理而言,必須正確認識農(nóng)業(yè)面源污染形式與危害。一是過量施化學物品的污染危害。眾所周知,合理使用化肥是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一個重要舉措,化肥對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的巨大貢獻是顯而易見。據(jù)相關(guān)資料顯示,目前我國化肥年施用量超過4600萬t以上,但化肥有效利用率僅為35%左右,平均比發(fā)達國家低20~30個百分點。而年施用農(nóng)藥量達到140萬t,其有效利用率也低于35%,僅僅相當于歐盟國家的50%左右。過量施用化肥與農(nóng)藥,不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源浪費,而且65%以上未被利用的化肥、農(nóng)藥通過水土流失、地下徑流、養(yǎng)分淋溶、反硝化作用、吸附和揮發(fā)等方式進入大氣、土壤和地下水體,造成了一些地區(qū)地表水富營養(yǎng)化和地下水硝酸鹽超標污染[27]。二是農(nóng)村生活垃圾以及污水污染。統(tǒng)計資料表明,全國農(nóng)村每天產(chǎn)生生活垃圾量超過100萬t,而且每天平均排放生活污水數(shù)量也超過2300萬t,這些垃圾和污水基本沒有經(jīng)過收集與防控處理,隨意堆棄與排放,已經(jīng)成為廣大農(nóng)村面源污染的主要來源,而且近年來呈現(xiàn)了加重趨勢[27]。三是畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便污染的危害。近十幾年來,中國的畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展比較迅速,現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)工廠化集約養(yǎng)殖水平正在逐步的提升,集約化的養(yǎng)殖生產(chǎn)量在不斷攀升,但畜牧業(yè)的廢棄物也在成倍的增加,僅以豬、牛、雞養(yǎng)殖業(yè)統(tǒng)計,其年總平均畜禽糞便排放量達到30~35億t,其中相當大數(shù)量的糞便與污水未經(jīng)處理直接排入水體,已經(jīng)成為農(nóng)村區(qū)域的嚴重污染源[28]。四是鄉(xiāng)村農(nóng)作物秸稈廢棄物污染。有報道顯示,中國每年產(chǎn)生的各類農(nóng)作物秸稈超過7億t,農(nóng)戶僅利用一部分秸稈作為飼料或燃料利用,相當大的部分秸稈都采用就地焚燒的處理辦法。農(nóng)作物秸稈的利用率偏低,不僅浪費了重要的農(nóng)業(yè)資源,而且造成了鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的污染。五是農(nóng)田生產(chǎn)所遺留的農(nóng)膜污染。近十幾年來,農(nóng)村大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)的推廣普及,我國的農(nóng)用塑料特別地膜使用量明顯增加,每年農(nóng)膜用量已達135 萬t,而且中國目前普遍使用的農(nóng)膜類型都不易分解,預計留在土壤中幾十年都難以腐爛降解,尤其是農(nóng)戶連續(xù)利用與有效保存不當,致使大量的農(nóng)膜殘片積留在農(nóng)田中,對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成巨大的危害[29],而且所造成的污染呈現(xiàn)了不斷加劇的趨勢。
如何立足于新的起點,發(fā)展具有福建特色的現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè),這顯然是一個重要的命題。沒有良好生態(tài)環(huán)境,就不可能有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。很顯然,防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量是一項涉及多學科多專業(yè)的系統(tǒng)工程,如何有效組織科研攻關(guān)是十分重要的環(huán)節(jié)。福建省農(nóng)業(yè)科學院的研究結(jié)果表明,應用不同方式養(yǎng)殖生豬,其生長效果與環(huán)保效應有較大差異。尤其是應用微生物發(fā)酵床養(yǎng)殖的生豬,不但可以達到零排放,有效防控廢棄物污染,而且養(yǎng)殖過程中生豬的探究行為有所增加,特別是爭斗行為明顯減少;同時營養(yǎng)指數(shù)和健康指數(shù)顯著高于傳統(tǒng)方式飼養(yǎng)的處理。進一步的研究結(jié)果表明[30],通過優(yōu)化微生物發(fā)酵床的結(jié)構(gòu)與調(diào)整墊料配方,不但有益于生豬生長(在一定程度上減少疾病發(fā)生),而且有助于豬肉感官品質(zhì)的提升,同時可明顯降低豬舍內(nèi)部NH3和H2S異味氣體濃度(測定值分別減少48%、52%)。生產(chǎn)推廣實踐進一步表明,利用微生物發(fā)酵床優(yōu)化型模式養(yǎng)豬,是一種經(jīng)濟效益與環(huán)保效益統(tǒng)籌兼顧的新型實用模式,其復合益生菌與合理的設(shè)施集成聯(lián)用,在防控養(yǎng)殖業(yè)廢棄物面源污染方面可發(fā)揮有效的作用。值得關(guān)注的是,以微生物發(fā)酵床的墊料為主要原料,可以大量生產(chǎn)生物腐殖質(zhì)肥料,其富含腐殖酸、有益微生物和作物所需的豐富營養(yǎng)成分[31],所加工的系列有機肥的優(yōu)質(zhì)度都比傳統(tǒng)有機肥高,新型有機肥的N、P2O5、K2O養(yǎng)分之和都超過7%,是一種具有潛在的開發(fā)市場與生產(chǎn)應用價值的資源[32]。業(yè)界認為,農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)的廢棄物資源化循環(huán)利用要遵循“因地制宜、因勢利用、因量選型”的原則,一般都先將農(nóng)牧廢棄物作為食用菌的培養(yǎng)料,或經(jīng)簡單粉碎加工后實施有效配比,作為有機肥生產(chǎn)的主要原料。例如將微生物發(fā)酵床的養(yǎng)豬墊料堆制30天,經(jīng)過腐熟之后的有機肥料的pH、有機質(zhì)含量、全氮含量、全磷含量、總養(yǎng)分含量則分別為7.2、37.8%、2.5%、3.7%和7.6%,達到或者超過了農(nóng)業(yè)有機肥料行業(yè)規(guī)定的標準,廢棄的養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料已經(jīng)被認定為生產(chǎn)綜合有機肥的安全來源[33]。在模擬降水條件下進行動態(tài)測試,試驗結(jié)果顯示:不同肥料養(yǎng)分流失的動態(tài)趨勢呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,經(jīng)過施用化肥+有機肥、普通有機肥、生物有機肥3種處理的土壤所產(chǎn)生徑流污染分別降低了9.2%、9.7%和17.5%;總氮(TN)流失量分別降低了27.8%、42.3%和50.2%;而COD則分別降低了36.6%、20.7%和16.5%。以微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料為主要原料生產(chǎn)的生物腐殖酸肥料不僅具有豐富的有效養(yǎng)分與比較顯著的生產(chǎn)性經(jīng)濟效益,而且還能有效減少農(nóng)田徑流中的污染物,具有較為明顯的生態(tài)效益[34]。人們還同時開展了控制農(nóng)田養(yǎng)分流失的綠色種植技術(shù)研究,其集成應用結(jié)果表明,采取秸稈覆蓋的農(nóng)藝措施可顯著減少地表徑流73.9%~86.2%,可比傳統(tǒng)耕作處理降低40%以上養(yǎng)分流失,其增產(chǎn)效果與施肥效應均優(yōu)于地膜覆蓋處理。有研究表明,在平原田地實施黃豆和玉米壟間作處理可降低養(yǎng)分流失30%以上,而在坡耕地實施作物間套種也能不同程度地截留土壤中N、P、K等養(yǎng)分[35]。此外采取平衡施肥方法也能促進植物對土壤中各種養(yǎng)分的均衡吸收,可明顯減少NPK主要養(yǎng)分流失和水分徑流量,有利于從源頭控制農(nóng)田的養(yǎng)分流失與面源污染[36]。應用優(yōu)化灌排控制方法來進行水稻生長的栽培管理,增產(chǎn)節(jié)水減污的效果顯著。多年的試驗結(jié)果表明,以優(yōu)化灌排水方法種植管理水稻生長比普通灌排模式節(jié)約肥料26.7%,產(chǎn)量增加7.1%,節(jié)約用水54.1%;在水稻全生育期生長過程檢測養(yǎng)分流失量的結(jié)果顯示,稻田排水中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮與全磷的流失量則分別減少了38.1%、82.3%和52.2%[37]。更進一步的試驗研究表明,在傳統(tǒng)的灌溉處理中磷養(yǎng)分流失量多少則與土壤溫度變化相關(guān),但在控制灌排模式下,磷養(yǎng)分流失量多少則與徑流速度的變化與徑流量多少的相關(guān)性更為明顯[38]。專家們認為,結(jié)合當?shù)赝寥婪柿η闆r,應用測土配方施肥技術(shù)并創(chuàng)新構(gòu)建合理施肥體系,尤其是因地制宜創(chuàng)立主要糧食作物育經(jīng)濟作物的氮、磷、鉀等養(yǎng)分平衡的優(yōu)化施肥模式是至關(guān)重要的;其不僅有利于調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)和施肥方式,而且有助于實現(xiàn)農(nóng)田養(yǎng)分科學管理,以求達到控制養(yǎng)分流失的目的[39]。實踐證明,推廣優(yōu)化施用緩控釋肥技術(shù),其肥料利用率比傳統(tǒng)施肥方式可提高30%以上,可有效減少化肥使用量[40-43]。試驗表明,控釋肥主要原理是利用固定化技術(shù)制成的養(yǎng)分控失劑,使養(yǎng)分得以充分利用,提高肥料利用率,從而提高作物產(chǎn)量和生產(chǎn)效益[44]。很顯然,控制農(nóng)田養(yǎng)分流失,應綜合考慮當?shù)氐慕涤陱搅髑闆r、耕地類型、種植模式及耕作方式等因素,采用多種生態(tài)種植技術(shù)。
就科研管理與對策而言,要注重做好5項具體工作:(1)組織科技創(chuàng)新團隊,申報項目。筆者認為福建省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所、農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、果樹研究所、作物研究所、茶葉研究所等單位可以抽調(diào)相關(guān)科技人員組成科技創(chuàng)新團隊,向福建省科技廳或者相關(guān)部門申報科技重大項目。(2)充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,協(xié)同創(chuàng)新。福建省農(nóng)業(yè)科學院相關(guān)研究所在新型肥料研發(fā)、土壤保育、農(nóng)田生態(tài)環(huán)境保護、作物高效施肥技術(shù)、特色農(nóng)作物栽培、現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)等方面研究積累了豐富經(jīng)驗。為此,要實施優(yōu)勢互補策略,力求做到頂層設(shè)計,劃分專題;聯(lián)合攻關(guān),協(xié)同創(chuàng)新;邏輯遞進,互為鏈接。(3)配套組裝現(xiàn)有成果,先行應用。近10年來,福建省農(nóng)業(yè)科學院相關(guān)研究所圍繞產(chǎn)地環(huán)境保護、農(nóng)牧菌廢棄物資源化利用、山地生態(tài)果園建設(shè)、山地有機茶園構(gòu)建、專用有機肥研制、土壤改良與地力培肥等方面進行深入研究,曾先后獲得多個國家科技支撐計劃、國家公益行業(yè)專項、福建省科技重大專項的支持。其中“施肥與改良劑修復Pb、Cd污染土壤技術(shù)研究與產(chǎn)品應用”獲農(nóng)業(yè)部中華科技獎一等獎、“蔬菜降污專用肥及其規(guī)范化生產(chǎn)技術(shù)與示范推廣”、“山地生態(tài)果園模式與配套技術(shù)研究”等成果先后獲福建省科技進步二等獎,同時獲得“利用菌渣作為生產(chǎn)復混肥造粒粘接劑的應用及制備方法”等10余項國家發(fā)明專利授權(quán),并幫助企業(yè)獲得肥料綠色證書20多個。通過有效組裝配套,進行集成推廣應用,可以取得良好成效。(4)結(jié)合實際制定目標,務(wù)求實效。依托研究所的科研平臺,聚集一批經(jīng)驗豐富的研究與推廣隊伍,通過相關(guān)專題的技術(shù)攻關(guān)與協(xié)同創(chuàng)新的深入開展,有望為創(chuàng)新項目的遞進開展創(chuàng)立良好的科研和人才基礎(chǔ)。通過幾年努力,深化應用基礎(chǔ)研究,闡明農(nóng)業(yè)面源污染防控規(guī)律,全面分析提升耕地土壤肥力的制約障礙與驅(qū)動因子,系統(tǒng)總結(jié)理論成果,發(fā)表系列研究論文并著力培養(yǎng)研究生。要及時出版相關(guān)理論專著,為拓展研究領(lǐng)域與指導生產(chǎn)實踐提供科學依據(jù)。力求結(jié)合福建實際,創(chuàng)建立面源污染防控與土壤質(zhì)量提升規(guī)范化技術(shù)模式;因地制宜的創(chuàng)立化肥農(nóng)藥減量化與有效替代的關(guān)鍵技術(shù)體系;成功篩選重金屬系列鈍化劑及土壤調(diào)理劑等系列產(chǎn)品并申報系列專利,與有機肥料生產(chǎn)企業(yè)合作,重點幫助企業(yè)改進或新建3~5條年產(chǎn)2萬t以上高效有機肥料生產(chǎn)線。力求創(chuàng)建核心示范基地10個(2010~3350 hm2),開展集成示范推廣工作,實現(xiàn)土壤有機質(zhì)提升5%~10%,肥料利用提高8%~15%,減少農(nóng)田氮磷排放10%~20%,中輕度污染農(nóng)田作物重金屬含量降低30%~40%。與農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門合作,實施輻射推廣33.5萬hm2(次),力求取得顯著的社會經(jīng)濟與生態(tài)效益。(5)實施院地科技合作,集成推廣。建議由院所每年從公益項目中籌措部分經(jīng)費或者向省財政申請專項經(jīng)費,先期啟動部分專題研究。同時選擇1~2個縣開展以防控農(nóng)業(yè)面源污染與提升農(nóng)田土壤質(zhì)量為主題內(nèi)容的生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟區(qū)建設(shè)試點工作,集中在3~5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展“農(nóng)牧菌—種養(yǎng)加—轉(zhuǎn)改升”三結(jié)合的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟模式構(gòu)建與經(jīng)營試點。集中解決大田全程機械化生產(chǎn)、大棚高效智能化栽培、大欄環(huán)保養(yǎng)殖自動化等技術(shù)設(shè)施改造與提升的難點,力求提高資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率、污染防控率,力求創(chuàng)立具有福建特色的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展新路。
就協(xié)同攻關(guān)而言,筆者認為要在上述各項關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,著力創(chuàng)新并合理構(gòu)建現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的技術(shù)體系是必不可少的重要環(huán)節(jié)。具體而言,就是要在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,集成推廣適于種植-養(yǎng)殖-加工為集合體應用的現(xiàn)代經(jīng)濟與生態(tài)復合型技術(shù)。構(gòu)建現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟園區(qū)是一個新的探索,其有利于合理延伸生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。在綠色種植過程中,要結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展實際,大力扶持農(nóng)村家庭綠色農(nóng)場,注重發(fā)展農(nóng)村家庭農(nóng)場的生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè),合理設(shè)計循環(huán)農(nóng)業(yè)鏈接環(huán)節(jié),充分利用農(nóng)家有機肥(堆肥),利用作物秸稈研制發(fā)酵飼料,提高有機肥料與養(yǎng)殖飼料的利用率,構(gòu)建有效循環(huán)環(huán)節(jié),充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物,以求減少農(nóng)業(yè)面源污染和商品飼料重金屬的危害。與此同時,要合理利用作物秸稈、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)的各類廢棄物,分類加工成為適于不同食用菌生產(chǎn)的發(fā)酵基質(zhì)或者培養(yǎng)料,深入系統(tǒng)的開展秸稈(牧草)替代木料的配方研究,研究制定合理的匹配生產(chǎn)栽培方案,重點突破并解決食用菌栽培之后廢棄物綜合利用的難題。在健康養(yǎng)殖過程中,重點推廣微生物發(fā)酵床的環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù),推廣畜禽養(yǎng)殖益生菌應用技術(shù),改善養(yǎng)殖產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境,營造無臭無味的生態(tài)養(yǎng)殖空間。在產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游,要注重有機融合與合理鏈接。例如在養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展過程中,要優(yōu)化布局并構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)企業(yè),尤其是引進并發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品精深加工產(chǎn)業(yè)。同時還要建全市場銷售網(wǎng)絡(luò)建設(shè),提高農(nóng)副產(chǎn)品的附加值,確保生產(chǎn)者與勞動者的增產(chǎn)增收效率。要實施種植與養(yǎng)殖有效結(jié)合,種田與養(yǎng)地有機結(jié)合,必須將養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄墊料資源化循環(huán)利用,研究系列配方與加工工藝,實施高品質(zhì)生物有機肥的產(chǎn)業(yè)化開發(fā),實現(xiàn)變廢為寶的目標。要充分利用產(chǎn)業(yè)園區(qū)或者產(chǎn)業(yè)化體系內(nèi)的種植基地的作用,組織生產(chǎn)包括設(shè)施蔬菜、優(yōu)質(zhì)茶葉、生態(tài)果業(yè)、糧食作物和現(xiàn)代菌業(yè)等在內(nèi)的綠色食品。此外,隨著現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈與技術(shù)推廣體系的不斷完善與提升,不僅可以將其作為農(nóng)牧業(yè)的高效生產(chǎn)基地,而且?guī)愚r(nóng)村休閑觀光旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。專家們認為,合理利用生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù),優(yōu)化創(chuàng)建農(nóng)村生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū),可充分發(fā)揮“種植—養(yǎng)殖—加工—生產(chǎn)—旅游”多功能循環(huán)利用一體化的作用,有利于在現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系中實現(xiàn)各養(yǎng)分的充分利用與食物鏈的循環(huán)延伸,將污染有效防控與資源循環(huán)利用融合為一體,其聯(lián)動發(fā)展與配套技術(shù)實施,無疑是一種有效防控農(nóng)業(yè)面源污染的途徑,有助于實現(xiàn)水資源保護與經(jīng)濟效益的雙贏目標。
福建省率先提出建設(shè)生態(tài)強省的戰(zhàn)略,農(nóng)業(yè)必須要有富有成效的作為。防控農(nóng)業(yè)面源污染就是一項必不可少的重要環(huán)節(jié)。實踐證明,必須著力搞好3項基本工作,一是科學施肥與合理用藥,減少用量與有效替代,以優(yōu)質(zhì)有機肥替代化學肥料,以高效生物農(nóng)藥替代化學農(nóng)藥,從源頭上阻控污染源。二是健康養(yǎng)殖與農(nóng)牧結(jié)合,有效消納養(yǎng)殖業(yè)廢物,以食用菌產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化,以食用菌菌渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機肥,從根本上化解廢棄物。三是立體種養(yǎng)與循環(huán)利用,實現(xiàn)種地域與養(yǎng)地結(jié)合,以有序鏈接環(huán)節(jié)延伸產(chǎn)業(yè)鏈,以物質(zhì)循環(huán)利用實現(xiàn)正向轉(zhuǎn)化。提升土壤質(zhì)量是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ),要使土壤更具有活力,必須提高土壤有機質(zhì)含量,從而豐富土壤微生物,使其生命力更加旺盛。農(nóng)業(yè)面源污染防控與農(nóng)田土壤質(zhì)量提升是中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要保障,其是實現(xiàn)糧食安全、食品安全與生態(tài)安全必不可少的重要基礎(chǔ),也是保障水環(huán)境污染防控的最重要舉措之一。要應用現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)理論指導集成產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系構(gòu)建,主要分為2個層次推進,一是以農(nóng)戶為載體的農(nóng)村家庭綠色農(nóng)場建設(shè),二是以企業(yè)為主體的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)。還要著力推動2項技術(shù)工作,其一是因地制宜創(chuàng)立物質(zhì)循環(huán)利用的技術(shù)標準,其二是集成推廣實施高效模式及其產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。事實上,防控農(nóng)業(yè)面源污染與有效提升土壤質(zhì)量是一個有機的統(tǒng)一體,也是推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的2個基礎(chǔ)側(cè)面,涉及到生產(chǎn)技術(shù)的先進性與經(jīng)營管理的有效性。在發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)過程中,要根據(jù)不同區(qū)域與不同環(huán)境的特點,優(yōu)化創(chuàng)建適宜的經(jīng)營模式,合理選擇適合的實用技術(shù),從源頭上控制化學品投入,在過程中轉(zhuǎn)化農(nóng)牧廢棄物,在生產(chǎn)中實施合理的調(diào)控。在生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)不同生產(chǎn)階段,要把握6個重要環(huán)節(jié):資源匹配;接口設(shè)計;物質(zhì)轉(zhuǎn)化;能量傳遞;地力保育;污染防控。就具體而言,要突出重點與特色。(1)在綠色種植生產(chǎn)方面,要注重突破化肥農(nóng)藥“雙減”技術(shù)難題,特別是要強化推廣高效生物有機肥與綜合性生物防治技術(shù),力求實現(xiàn)有效替代化肥與農(nóng)藥;(2)在健康養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)方面,要從生態(tài)化飼料應用的源頭把控,在養(yǎng)殖過程中實施綠色化的有效防疫技術(shù)。要注重農(nóng)牧菌業(yè)的有機結(jié)合,使產(chǎn)業(yè)化過程的廢棄物在種養(yǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)合理承載與動態(tài)平衡,力爭使廢棄物資源就地進行有效循環(huán)利用;(3)在產(chǎn)品加工升級方面,在注重產(chǎn)品加工增值的同時,要充分利用加工業(yè)各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的廢棄物,開展生態(tài)飼料、生物肥料等副產(chǎn)物的利用,實現(xiàn)廢棄資源的再生利用和鏈接循環(huán);(4)在鄉(xiāng)村污染治理方面,要結(jié)合區(qū)域發(fā)展的實際,優(yōu)化創(chuàng)立并集成應用現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)配套技術(shù),力求實現(xiàn)農(nóng)村垃圾等廢棄物的有效消納與高效循環(huán)利用,力求實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源有力保護和循環(huán)利用,改善農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境,從而保障中國特色農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
筆者相信一系列科技成果的取得及其推廣應用,必將有助于有效保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)牧產(chǎn)品質(zhì)量,促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,提升行業(yè)競爭實力。通過建設(shè)土壤質(zhì)量改良與農(nóng)田肥力提升工程,構(gòu)建土壤污染監(jiān)控與有效修復技術(shù)體系,創(chuàng)立農(nóng)田精準養(yǎng)分管理技術(shù)體系與集成創(chuàng)新農(nóng)牧菌廢棄物制肥工程技術(shù),必將取得良好的經(jīng)濟社會與生態(tài)效益,其應用前景是十分廣闊的。
[1]李禾.給土壤定向補充有機碳分子[N].科技日報,2016,1.4(8).
[2] 羅守進,呂凱,陳磊,等.農(nóng)業(yè)面源污染管控的國外經(jīng)驗[J].世界農(nóng)業(yè),2015,6:6-12.
[3]佟新華.日本水環(huán)境質(zhì)量影響因素及水生態(tài)環(huán)境保護措施研究[J].現(xiàn)代日本經(jīng)濟,2014(5):85-94.
[4]Gourley C.Controlling non-point source pollution in American agricultural systems[J].Pedosphere,2005(6):18-26.
[5]魏欣,李世平.基于農(nóng)戶行為的農(nóng)業(yè)面源污染機制探析[J].西北農(nóng)林科技大學學報:社會科學版,2012,12(6):26-31.
[6]崔鍵,馬友華,趙艷萍,等.農(nóng)業(yè)面源污染的特性及防治對策[J].中國農(nóng)學通報,2006,25(1):335-340.
[7]郭敏,韓鵬飛.農(nóng)業(yè)面源污染的成因及控制對策[J].河北農(nóng)業(yè)科學,2009,13(4):93-96.
[8]李其林,魏朝富,王顯軍,等.農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生條件與污染機理[J].土壤通報,2008,39(1):69-176.
[9]楊帆.耕地質(zhì)量提升任重道遠[N].中國農(nóng)資,2012,11:9-22.
[10]趙其國,周生路,吳紹華,等.中國耕地資源變化及其持續(xù)利用與保護對策[J].土壤學報,2006,43(4):662-672.
[11]駱永明,滕應.我國土壤污染退化狀況及防治對策[J].土壤,2006,38:505-508.
[12]張?zhí)伊?,王興祥.土壤退化研究的進展與趨向[J].自然資源學報,2000,15(3):280-284.
[13]孫波,張?zhí)伊?,趙其國.我國東南丘陵區(qū)土壤肥力的綜合評價[J].土壤學報,1995,32(4):362-369.
[14]王文興,童莉,海熱提.土壤污染物來源及前沿問題[J].生態(tài)環(huán)境,2005,14(1):1-5.
[15]Galloway J N.Acidification of the world:Nature and anthropogenic [J].Water,Air and Soil Pollution,2001,130:17-24.
[16]周生路,陸春鋒.蘇南菜地土壤酸化特點及成因分析[J].河南師范大學學報:自然科學版,2005,33(1):69-72.
[17]翟慧卿,呂萍.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈理論研究綜述[J].甘肅農(nóng)業(yè),2010(11):22-25.
[18]楊苑苗.甘肅省循環(huán)農(nóng)業(yè)模式研究[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學,2011.
[19]周小萍,陳百明,盧燕霞,等.中國幾種生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化模式及其實施途徑探討[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2004,20(3):296-300.
[20]王如松,蔣菊生.從生態(tài)農(nóng)業(yè)到生態(tài)產(chǎn)業(yè)—論中國農(nóng)業(yè)的生態(tài)轉(zhuǎn)型[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報,2001,3(5):7-12.
[21]朱明.我國農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2003,19(1):7-10.
[22]馮晗.開放環(huán)境下中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈演進研究[D].杭州:浙江大學,2013.
[23]崔和瑞.基于循環(huán)經(jīng)濟理論的區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2004,25(2):94-98.
[24]程序.中國可持續(xù)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)探索[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2002,23 (1):1-4.
[25]崔和瑞,趙黎明.基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)理論的區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)研究[J].西北農(nóng)林科技大學學報:社會科學版,2004,4(1):31-34,50.
[26]盧曉麗.基于共生理論的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性研究[D].長沙:中南大學,2011.
[27]崔春曉,鄒松岐,張志新.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈國內(nèi)外研究綜述[J].世界農(nóng)業(yè),2013(1):105-109.
[28]朱兆良.中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2006,36-38.
[29]張紹冰.農(nóng)業(yè)面源污染的來源及防治措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007,8:32-34.
[30]潘艷艷,陳建剛.城市徑流面源污染及其控制措施[J].北京水務(wù),2008,1:12-14.
[31]魏玉明,郝懷志,董俊,等.發(fā)酵床養(yǎng)豬對豬舍空氣質(zhì)量的影響[J].當代畜牧,2012(7):7-8.
[32]楊丹.對微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)利弊的探討化[J].畜牧獸醫(yī)科技信息,2015,7:93.
[33]唐建陽,鄭雪芳,劉波,等.微生物發(fā)酵床養(yǎng)殖方式下仔豬行為特征[J].畜牧與獸醫(yī),2012,44(4):34-38.
[34]黃義彬,李卿,張莉,等.發(fā)酵床墊料無害化處理技術(shù)研究[J].貴州畜牧獸醫(yī),2011,35(5):3-7.
[35]李紅娜,葉婧,劉雪.利用生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)控制農(nóng)業(yè)面源污染[J].水資源保護2015,31(5):24-27.
[36]張麗,劉玲花,程東升,等.不同農(nóng)藝措施對坡耕地水土及氮磷流失的控制[J].水土保持學報,2009,23(5):21-25.
[37]林超文,羅春燕,龐良玉,等.不同耕作和覆蓋方式對紫色丘陵區(qū)坡耕地水土及養(yǎng)分流失的影響[J].生態(tài)學報,2010,30(22):6091-6101. [38]高煥芝,彭世彰,茆智,等.不同灌排模式稻田排水中氮磷流失規(guī)律[J].節(jié)水灌溉,2009,9:1-4.
[39]朱成立,張展羽.灌溉模式對稻田氮磷損失及環(huán)境影響研究展望[J].水資源保護,2003,19(6):56-58.
[40]王靜,郭熙盛,王允青.秸稈覆蓋與平衡施肥對巢湖流域農(nóng)田氮素流失的影響研究[J].土壤通報,2011,42(2):331-335.
[41]樊小林,廖宗文.控釋肥料與平衡施肥和提高肥料利用率[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,1998,4(3):219-223.
[42]符建榮.控釋氮肥對水稻的增產(chǎn)效應及提高肥料利用率的研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2001,7(2):145-152.
[43]劉德林,聶軍,肖劍.N標記水稻控釋氮肥對提高氮素利用效率的研究[J].激光生物學報,2002,11(2):87-92.
[44]王艷華,邱現(xiàn)奎,胡國慶,等.控釋肥對坡地農(nóng)田地表徑流氮磷流失的影響[J].水土保持學報,2011,25(2):10-14.
Countermeasures of Agricultural Non-point Source Pollution Control and Soil Quality Improvement: From a Perspective of Modern Ecological Circular Agriculture Technology and Collaborative Innovation in Fujian
Liu Penghu1,Zhao Yajing2,Weng Boqi2
(1Life Science College of Fujian Agriculture and Forestry University;Fuzhou 350002,F(xiàn)ujian,China;2Fujian Province Academy of Agricultural Sciences,F(xiàn)uzhou 350003,F(xiàn)ujian,China)
The development of modern eco-agriculture is an important part of modern agriculture with Chinese characteristics,its core contents include the rational use of space-time structure and natural resources,building effective recycling technology model,full multi-functional role of agriculture,improving source utilization rate,land productivity,labor productivity,pollution prevention and control rate,and realizing the organic unity of production-life-ecology.Major components of non-point source pollution control and soil quality improvement should be grasped in the development of modern eco-agriculture.The authors proposed that modern eco-agriculture technical system should be built according to local conditions,active control measures should be adopted and soil quality improvement should be carried out,to avoid passive control of agricultural non-point source pollution and poor combination of cultivation and soil quality improvement,and realize high production and quality,and ensure food security,food safety and agricultural ecological safety.
Eco-agriculture;Non-point Source Pollution;Soil Conservation;Quality Improvementz
S158.5
J論文編號:cjas16030015
國家科技支撐計劃課題“東南地區(qū)農(nóng)牧廢棄物多級循環(huán)利用技術(shù)集成與示范”(2012BAD14B15),“農(nóng)—菌復合體系物能循環(huán)特征及調(diào)控技術(shù)研究”(2012BAD14B03-5);福建省科技重大專項“水土流失初步治理區(qū)生態(tài)循環(huán)與產(chǎn)業(yè)提升技術(shù)研發(fā)與示范”(2010NZ0002)。
劉朋虎,男,1984年出生,山東辛縣人,副研究員,博士,主要從事食用菌育種與廢棄物循環(huán)利用研究。
翁伯琦,男,1957年出生,福建福州人,研究員,博士,主要從事生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)與生態(tài)經(jīng)濟理論研究。通信地址:350003福建省福州市五四北路247號福建省農(nóng)業(yè)科學院,Tel:0591-87884262,E-mail:wengboqi@163.com。
2016-03-17,
2016-05-27。