一場農(nóng)業(yè)面源污染防治的“診療術”

在天津市武清區(qū)一棟長達250米的蔬菜溫室大棚里，20多組試驗同時進行，對比展示，每走三五步，就是一個特定試驗的田塊。這些試驗聚焦于一個“綠”字：碳基緩釋肥料、微灌節(jié)水、蔬菜生產(chǎn)廢棄物好氧堆肥等農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)技術的單項運用、集成使用。這是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所（以下簡稱“環(huán)保所”）自“十三五”時期就著力攻關的國家級重點項目——“黃淮海蔬菜主產(chǎn)區(qū)面源污染綜合防治技術示范”的具體試驗場景。

“棚里搞的技術，雖然我們看不明白，但效果確實好。”武清區(qū)南蔡村鎮(zhèn)糶糧務村科技示范戶邵艷青告訴記者，現(xiàn)在他家的8座蔬菜大棚已經(jīng)用上了不少綠色生產(chǎn)技術，水肥用量減少了，但產(chǎn)量沒降低，口感還更好了。

具體承擔這項國家級重點項目的是環(huán)保所農(nóng)業(yè)生物多樣性與生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊（以下簡稱“創(chuàng)新團隊”），他們的任務是為農(nóng)業(yè)變“綠”開“處方”。進入“十四五”時期后，這支團隊又承擔起了一項新的國家級重點項目——“農(nóng)田氮素地下淋溶自動監(jiān)測技術裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”，形象地說，就是能夠精準、實時地“診斷”農(nóng)業(yè)面源污染情況。

“病癥”：農(nóng)業(yè)面源污染惡化趨勢得到控制，但“徹底康復”還需爬坡過坎

過去，化肥農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品超量使用，在為提高糧食產(chǎn)量作出重要貢獻的同時，也加劇了農(nóng)業(yè)面源污染。

農(nóng)業(yè)面源污染防治事關生態(tài)文明建設，關乎國家糧食安全和鄉(xiāng)村全面振興。為打好這一場攻堅戰(zhàn)，“十二五”期間，我國明確了“一控兩減三基本”的總體思路；“十三五”時期以來，從戰(zhàn)略高度對農(nóng)業(yè)面源污染防治進行頂層設計，并圍繞化肥農(nóng)藥減施增效、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用等內(nèi)容實施“農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動”。各方齊抓共管、持續(xù)推動，讓農(nóng)業(yè)面源污染的“病癥”惡化勢頭得以扭轉(zhuǎn)，逐漸向“綠”而行；“十四五”時期，農(nóng)業(yè)面源污染防治的目標是重點區(qū)域要得到初步控制，同時還要通過更廣泛地使用農(nóng)業(yè)綠色技術，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效、農(nóng)民增收致富。

“康復”之路漫長且充滿挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)面源污染具有分散性、滯后性、不確定性等特點，這就決定了在一些重點領域和關鍵防治環(huán)節(jié)上還要繼續(xù)爬坡過坎：如聚焦氮素地下淋溶自動監(jiān)測，開展技術難題攻關，實現(xiàn)對面源污染的實時監(jiān)測、及時“診斷”；對各項綠色生產(chǎn)技術集成配套，實現(xiàn)在不同環(huán)境下、不同作物上能夠準確開出“處方”。

“科技創(chuàng)新是實現(xiàn)這些目標的關鍵所在?！眲?chuàng)新團隊資深首席專家張貴龍表示，團隊已有一定的研究基礎，形成了清晰的攻關思路，有信心完成好這個國家級重點項目，為解決農(nóng)業(yè)面源污染問題貢獻力量。

“診斷”：既要實時監(jiān)測“病情”，又要及時預警決策

如果對農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生后知后覺，發(fā)現(xiàn)污染再去治理，不僅事倍功半，還可能造成不可逆的損失。

立足于早、著眼于防，前提是實時監(jiān)測，關鍵在及時應對。為“診斷”農(nóng)田氮素地下淋溶量，創(chuàng)新團隊的一項重要任務是加緊農(nóng)田氮素淋溶“監(jiān)測—溯因—預警—管控”全鏈條升級。

要實現(xiàn)實時監(jiān)測，就離不開更現(xiàn)代化的設備。過去，為了監(jiān)測地下氮素淋溶損失量，可以說是吃力不討好。“我們要找工人把35升大小的淋溶桶埋到地下，費時費力且破壞土層不說，監(jiān)測深度還很有限。”創(chuàng)新團隊負責人徐艷說。

監(jiān)測設備的關鍵點在于土壤氮素淋溶傳感器的研發(fā)。“沒有傳感的設備，一切都無從談起?！眲?chuàng)新團隊成員李潔表示，創(chuàng)制能在土壤中穩(wěn)定工作的傳感器，難度非常大，對材料要求極高，“現(xiàn)在我們正在加緊攻關，有望突破不同深度淋溶量的連續(xù)監(jiān)測”。

而要實現(xiàn)及時應對，目前還缺乏足夠數(shù)據(jù)支撐決策。我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測網(wǎng)絡和平臺，主要功能是定點監(jiān)測與展示，取回的只是部分點上的數(shù)據(jù)，以點帶面不夠準確，取樣檢測的數(shù)據(jù)也不夠?qū)崟r?！皼]有大量的實時數(shù)據(jù)，就談不上模型和算法，也就做不了風險預警與決策?！崩顫崗娬{(diào)。

實時監(jiān)測設備的工作過程也是連續(xù)積累數(shù)據(jù)的過程。若能及時掌握具體地點農(nóng)田氮素淋溶污染的情況和原因，實現(xiàn)風險預警早知道，下一步就能形成一整套模型和算法，并據(jù)此提供應對方案。“就像醫(yī)生看病一樣，不僅能及時發(fā)現(xiàn)病情、分析病因，還能開出藥方?！毙炱G說。

“處方”：減肥控水也能增產(chǎn)，廢棄物實現(xiàn)再利用

得什么病，就開什么方。同是治理農(nóng)業(yè)面源污染，“處方”也大有不同。針對黃淮海蔬菜生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)面源污染防控問題，創(chuàng)新團隊開出了兩張“處方”。

在大棚里，利用“控—減—用”技術模式，通過控制作物施肥量，減少灌水定額，轉(zhuǎn)化利用廢棄物進行防治；在露天菜地，通過集成秸稈吸脫溝、植草帶、生態(tài)溝渠、過濾壩及凈化塘系統(tǒng)技術，形成“五位一體”菜地面源污染防控模式。這兩類技術模式分別在2022年和2024年入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術名單。

各地情況不同，也可因地制宜調(diào)整“處方”。在天津試驗點的大棚內(nèi)，對番茄套種豆科作物、夏季空閑時種植耐熱綠肥等栽培模式的優(yōu)化，可起到增碳固氮，降低氮素淋溶損失的作用。基質(zhì)選取也是重要一環(huán)，李潔告訴記者，如果用草炭，每畝成本約8000元；如果使用椰糠，需要運輸成本，每畝成本約6000元；試驗點用的是廢棄菌糠與尾菜秸稈、牛糞配制成的基質(zhì)，這些原料每年大量產(chǎn)生，可以就地取材，基本沒什么成本，連續(xù)定植3～5茬作物后還可還田，增加土壤有機質(zhì)。

創(chuàng)新團隊在江蘇常熟、鎮(zhèn)江等平原水網(wǎng)區(qū)推廣的稻漁復合種養(yǎng)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)技術模式，在種植水稻的同時養(yǎng)殖黃鱔、蟾蜍，不僅實現(xiàn)了減肥減藥，比單獨種水稻還可增加3倍收益。“在不同區(qū)域、不同環(huán)境，我們提供不同的技術模式，最終目的都是防治農(nóng)業(yè)面源污染，支撐農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展?！杯h(huán)保所成果轉(zhuǎn)化與基地管理處處長王迪表示。

（轉(zhuǎn)載自《農(nóng)民日報》 作者：楊夢帆）