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推广有机旱作 促进农业提质增效

2018-05-14刘俊英张娜

科学导报 2018年47期
关键词:旱作秸秆有机

刘俊英 张娜

绿色发展是现代农业发展的内在要求,是乡村振兴的必由之路。要转变农业发展方式,必须大力实施生态循环农业,加快推进农业绿色发展,把生态循环农业作为发展现代农业的长远战略来抓。7月28日,借全国有机旱作农业科技交流大会召开之际,由山西省科协、山西省农科院旱地农业研究中心主办,以“推广有机旱作、促进农业提质增效”为主题的专家与媒体面对面活动在山西吕梁市岚县举办。各位专家结合自身工作实践建言献策,为山西进一步推广现代有机旱作农业起到了很好的促进作用。

山西发展有机旱作农业得天独厚

中国农业大学农学系主任陈阜:现代有机旱作农业与技术创新

现代有机旱作农业是遵循绿色发展理念、充分应用现代科技现代装备、现代管理等先进技术与方法,有效提高旱作地区农业生产的资源利用效率、土地产出效率、干旱抵御能力和市场竞争能力,构建生产、生态、生活相协调的农业发展格局,实现农业发展质量、效益和可持续发展能力的全面提升。

现代有机旱作农业发展重点是遵循绿色发展新理念,转变传统发展观念;适应旱作区域资源环境,培育和壮大特色产业;挖掘生态服务功能,拓展农业产业功能。农业绿色发展是农业发展观的一场深刻革命,农业发展要由主要满足“量”的需求向更注重“质”的需求转变,利用有限的资源增加优质安全农产品供给,把农业资源利用过高的强度降下来,把农业面源污染加重的趋势缓下来,让生态环保成为现代农业的鲜明标志。

要不断培育和壮大特色产业,旱作地区有许多地域特色的农作物、畜禽品种,而且这些产品在品质、口味、市场份额等方面有独特优势,充分挖掘这些特色优势农产品的产业发展潜力非常重要。但也要认识到旱作农业产业的局限性及其基础薄弱性,在开发特色农产品的同时,通过政策与制度創新引进更多新品种、新技术、新产业。实际上,要实现一个区域的结构调整、供给侧改革、产业升级等需要注入新的产业要素,培育新型产业同等重要。

要挖掘生态系统服务功能。我国农业绿色发展具有特殊性,不是单纯的绿色生产问题,而是与结构调整、城乡融合、乡村振兴、农民富裕紧密联结在一起的系统工程。将生产、生态、生活服务功能一体化开发,农田及乡村景观建设纳入农业生产体系,有效解决农田、农村脏乱差和田园景观质量差的问题;通过农田生态景观建设,有效控制面源、控制害虫和洪涝灾害、涵养水土及保护生物多样性,并有效挖掘农业文化、休闲旅游功能。

技术创新是发展有机旱作农业的基础支撑,核心是要素投入精准高效、技术模式集成配套、产品质量标准规范、产业功能拓展延伸,一方面需要考虑充分吸纳现代生物技术、信息技术、现代装备、新材料等,改造和替代传统有机旱作技术;另一方面需要按照农业绿色发展要求保障资源节约高效和环境友好。要充分利用现代科技新成果,实现要素投入精准高效。实现精准控制是农业技术发展的永恒趋势。现代生物技术、信息技术与人工智能技术飞速发展为农业生产管理的精准控制提供了广阔空间。长期以来,农业生产领域的技术集成和整体解决方案一直是个短板,也是产业落后的原因。实现农业生产的整体高效,需要在各个层次、环节进行技术创新并进行集成配套。要充分关注尺度效应,微观、中观、宏观有机结合,实现区域尺度的高产高效。要采用多学科协作、自下而上及农民参与的技术研究与推广模式。

全国农业技术推广服务中心节水处处长杜森:我国旱作农业技术推广现状与前景

我国是一个人多地少且缺水的国家,这是我国农业所面临的现实情况。我们人口较多,耕地和水资源都非常紧缺。水资源数量不足、分布不均、比例下降、缺口加大、超采严重等问题非常显著。在这种情况下,农业生产和粮食生产就成为我们国家的命脉。我们的粮食价格下降,农业生产成本在不断抬升,这样给农业生产中间留下的利益空间越来越小。因此,农业部提出了一个“一控两减三基本”,一控是要控制农业用水的总量,要划定总量的红线和利用系数率的红线;两减主要是把化肥、农药的施用总量减下来;三基本指畜禽粪污、农膜、农作物秸秆基本得到资源化、综合循环再利用和无害化处理。要实现控水和减肥,推广旱作节水农业技术就显得尤为必要。

20世纪50~70年代,传统旱作农业是使用农家肥料,进行深耕深翻、垄沟种植等,80~90年代农田建设采用机械深耕、机械沟播、化肥深施、重施磷肥等方式,到90年代至本世纪初农田节水技术才相对得到发展,采用深耕深松、地膜覆盖、秸秆覆盖、膜下滴灌、软体集雨窖等方式。从1996年开始,国家启动了旱作节水农业示范基地项目建设,累计建设旱作节水示范基地500多个。2010年以来,累计投入78亿元,每年推广2000万亩以上。每年投入3000万元,建立10个高标准示范区,此外部分省还设立了农田节水技术集成与示范推广项目。目前,关于旱作节水农业技术的机理研究不断深化、技术模式不断创新、设施技术不断配套、应用范围不断扩展、社会影响不断扩大。但还存在思想认识不足、资金投入不够、基础工作薄弱、机构队伍不强、保障措施不力等问题。

推广和发展旱作节水农业技术是粮食安全的重要保障。当前推广旱作节水农业技术的地区多为光、温、地资源丰富但粮食产量较低、增产潜力大的区域,这些地区是绿色发展的重点领域,也是优质特色农产品的主产区,旱作节水农业技术的推广对于这些区域的资源高效合理利用、污染防治和提质增效起到了重要作用,且还能有效带动当地脱贫,实现乡村振兴。

山西省农业科学院副院长王娟玲:走有机旱作之路促功能食品发展

有机旱作农业中的“有机”通俗地讲是指地要越种越肥、土壤要越来越健康、各种资源有效利用、生产的农产品绿色健康、生态环境要越来越好。山西旱地面积大、比例高、降水量少且与作物需水错季,水资源总量匮乏,致使干旱频率加快、旱情加剧。此外,山西土壤肥力水平普遍偏低,不合理施肥现象普遍,特色优势产业发展也存在问题,山西气候、土地条件、种植结构特殊,但山西走了一条不特殊的道路,出现了“伤心菜”“低价粮”等,因此,发展有机旱作是山西农业的必由之路,是自然与历史的选择,是现实与发展的需要。

更为重要的是,山西发展有机旱作农业有着得天独厚的生态和技术优势,目前业界把农业分为3个阶段,即高产农业(温饱农业)、绿色农业和功能农业。随着社会的进步、人们生活水平的提高、中等收入群体的扩大以及特殊人群的增多,功能农业这个市场会日益扩大,而功能食品应有的营养、感觉、调节生理活动等功能恰是山西食药同源、药食同源的优质杂粮、干鲜果、中药材等最突出的品质和特性,而这个先天的优势正好契合了功能食品的要求。

走全面有机旱作道路,打造山西农业绿水青山,要做好顶层设计,推动科学发展。习近平总书记讲的“有机”,既包括传统意义上的有机,更包含宏大深刻的思想内涵,是“大有机”即绿色、健康、生态、良性循环、可持续发展。要用有机旱作的理念探索、解决现实问题,破解发展难题并实现可持续的途径和办法,最终实现生產与生态互惠,人与自然和谐即天人合一、永续发展。功能农业应该走精、专、特、优的路子,实施规模和质量控制战略。要全省一盘棋,有计划、科学有序发展,不能一哄而上、遍地开花,搞无序恶性竞争;要充分认识和明确各地的比较优势、长项和短板,确定优先顺序,实现差异化、多元化发展。要让有基础、有优势、有条件的县区先走一步并重点扶持,没有条件、没有优势的要控制、限制。

不论绿色农业还是功能食品均应放置在有机旱作的大框架下考量,使其作为有机旱作农业的有效载体和有力支撑。要正确认识绿色和功能是农业发展的不同阶段,功能、绿色二者要同步走,不能片面追求功能而忽视绿色。只有“绿色+功能”,附加值才高,才能实现1+1>2的加性效应。

我国农产品竞争力弱的根本原因是效益,而效益背后的根本原因是科技,所以要依靠科技进步,要改变长期以来的旧思维,要根据市场需求精准策划产品,用倒过来的做法,促进科技与经济的结合、科技创新能力增强和产品竞争能力提升。最后还要建设国家有机旱作农业自主创新示范区,助力脱贫攻坚,为全国人民食品安全健康生活做贡献。

甘肃农业大学农学院副院长李玲玲:耕作措施对旱作区CO2排放的影响及机制

土壤生产力水平及其可持续性主要依赖于土壤质量,土壤有机质是土壤质量最重要的指标之一,土壤有机质是存在于土壤中所有含碳有机物质的异质混合体。减少土壤碳排放、增加碳固存、扩大土壤碳库、提高有机质含量,可以持续提高土壤质量和生产力水平。扩大土壤碳库的主要农业技术措施包括少免耕、秸秆覆盖、施用有机肥、水分保持等。

黄土高原是我国最主要的旱农区,也是世界上水土流失最严重的地区之一。农田水土流失降低土壤质量,减少土壤碳固存,降低生产力水平。坡耕地多、土壤抗蚀能力差、降雨集中是自然原因。传统耕作对土地的不合理利用则是导致严重水土流失的主要人为原因之一。

自20世纪80年代以来,我们开始进行保护性耕作研究,2001年,与多单位进行合作,建立了黄土高原西部第一个保护性耕作长期定位实验。经过连续十多年的田间观测评估,形成了适用于黄土高原半干旱雨养农业区和免耕秸秆覆盖保护性耕作技术体系,实现了传统耕作技术的革命性变革。此外,免秸秆覆盖技术能持续提高土壤质量,并从有机质组分角度揭示了其提高土壤质量的主要机制。但有待解决的科学问题是旱农区免耕和秸秆还田如何影响碳排放以及旱农区免耕和秸秆还田对碳排放的影响与土壤质量有何关系,我们又做了进一步探索。

最终,我们发现,在作物生长季,保护性耕作可以降低0~15cm土层土壤温度,提高0~30cm土层土壤含水量。保护性耕作提高了0~30cm土层土壤总孔隙度、降低容重。此外,保护性耕作还可以显著提高旱地农田0~30cm土层土壤有机碳含量,可以减少旱地农田作物生长季土壤碳排放量,提高碳排放效率,其中免耕秸秆覆盖减少碳排放最多。在各种保护性耕作措施下,旱地农田均表现为大气二氧化碳的“汇”,其中免秸秆覆盖的增汇效果最好。

媒体问计 专家解惑

集成配套新技术助力旱作农业

中国科学报:请谈一下我国有机旱作农业技术体系在建设过程中还应该在哪些方面进行优化和探索?

陈阜:国家非常重视有机旱作农业的发展,不同地区也形成了具有特色的有机旱作农业技术体系。技术创新是发展有机旱作农业的基础支撑,核心是要素投入精准高效、技术模式集成配套、产品质量标准规范、产业功能扩展延伸。要想实现农业生产的整体高效,需要在各个层次、环节进行技术创新并且进行集成配套。

推广旱作农业需分类指导

科学导报:前面谈了我国旱作农业技术推广的现状与前景,请问在具体推广中是如何突出因地制宜、分类指导的?

杜森:东北地区之前实施了节水增量,扩大了灌溉面积,完善了灌溉设施,但每年土壤墒情、降水都有不同,我们会通过对土壤水分的补充来保证作物的出苗以及后期的生长;西北地区是干旱缺水严重区域,要采用综合集成技术包括蓄水、保墒等;华北地区地下水严重超采,要尽量依靠自然降水减少灌溉,根据土壤的水分状况,采取少灌措施,增强土壤的蓄水保水能力,增强作物的抗旱能力;西南地区是自然降水较多但分布不均,有些季节会发生灾害,因此要推广地膜覆盖等。

理解“大有机”因地制宜发展

山西新农村网:在脱贫攻坚进入啃硬骨头的关键时期,请结合实际谈一谈下一步在有机旱作农业的技术创新、推广当中应该注意哪些方面?

王娟玲:首先要正确理解有机旱作的概念,是“大有机”即绿色、健康、生态、良性循环及可持续发展。不要死抠字眼,不要把范围局限;其次要结合当地实际、农情特点发展有机旱作农业,不能将某地模式生搬硬套地拿来直接进行;最后要向优质农产品方向靠拢,要保证粮食安全。

发展有机旱作促化肥零增长

中国网:农业农村部开展 “到2020年化肥农药使用量零增长行动”取得了明显成效。请问在我国发展有机旱作农业是否有助于“两减一增”目标的达成?

李玲玲:我们国家提出到2020年要实现化肥农药的零增长,要调整农业结构,实现农业提质增效。这个背景之一就是有机肥资源利用率比较低,根据统计,我们国家一年农作物秸秆产量有16亿吨,但农作物秸秆的养分还原率却只有35%左右。农田生态系统是一个开放的系统,要达到“两减一增”的目标,就必须维持农田生态系统,实现可持续循环,因此出路之一就在于发展有机旱作农业,利用农作物秸秆还田替代化肥农药的使用。

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