既要綠水青山,也要金山銀山,二者如何兼得?這是新時代中國農業麵臨的機遇與挑戰。

國以農為本,農以土為本,近年國家大力實施土壤汙染防治行動計劃,解決了一批重大環境汙染問題,生態環境持續好轉,但資源環境保護之路任重道遠,需持之以恒。

必威betways 農業資源與環境研究所(下簡稱“資環所”)致力於廣東農業資源環境保護和生態建設技術研究近30年,一直為守護廣東的“綠水青山”默默做著貢獻。

麵對廣東存在的嚴峻農業生產環境問題,資環所的專家們從“防控”和“治理”入手,嚴控農業麵源汙染,創新農田重金屬汙染修複技術,研發高效低汙染的農資投入品,開展廢棄物處理“變廢為寶”研究,推廣綠色生態栽培技術……用科技創新服務“三農”。

近日,南方農村報記者深入資環所,了解專家們深耕這片土地的辛酸與喜悅。

致力修複重金屬汙染農田

“國內土壤汙染問題嚴峻,但並非不可逆轉。”資環所副所長艾紹英認為,隨著政府及公眾對此越來越重視,防治力度加大,一切還來得及。

土壤重金屬汙染是最常被提及的。工業廢氣沉降、廢水汙灌、固體廢棄物,以及農藥、化肥和地膜等農用物資的濫用等,都可能造成土壤重金屬汙染。艾紹英說,廣東地區土壤偏酸性,重金屬極易活化被作物吸收,加之珠三角城市圈工業發達,土壤重金屬含量高,修複難度較大。

自2004年起,艾紹英帶領重金屬汙染修複研究團隊針對廣東典型重金屬中、輕度汙染農田開展研究與修複工作。

專家在田間開展土壤重金屬汙染修複工作

“重金屬本身不能被降解,關鍵是要將其轉變成不被吸收的形態,以此降低農作物對其吸收和累積。”艾紹英介紹。他們把研究方向鎖定在植物營養上,根據作物營養需求特性開發營養型相關技術產品,使用起來既不影響作物正常生長發育,又能有效降低農作物重金屬含量。

經過多年的摸索,艾紹英帶領團隊創新集成出“重金屬汙染農田農藝綜合修複技術”。該技術2017年被認定為農業部和廣東省農業主推技術,目前仍是廣東省最受歡迎的農業主推技術之一。“重金屬汙染修複是一個多管齊下的過程。”艾紹英說,他們還研製出修複專用肥、營養型阻控劑等重金屬修複產品,比如在肥料中按比例加入吸附性強、含有天然養分的礦物類固定住重金屬。

農業麵源汙染治理也是艾紹英團隊的主攻方向。目前,農業麵源汙染治理已進入攻堅克難階段。就廣東而言,由於人均土地麵積僅占全國平均水平的1/4,集約化農業迅速發展給區域農業麵源汙染防治工作帶來了挑戰。

艾紹英帶領研究團隊承擔了第一次全國汙染源普查廣東省農業源產排汙係數測算工作,基本摸清了廣東典型種植係統和養殖業的氮磷麵源汙染特征。

“我們經常要蹲田間地頭,尤其是暴雨天,別人都往屋裏躲雨,我們卻要往田間跑,第一時間收集有效數據。”艾紹英說,基於廣東省種植係統麵源汙染的持續監測,團隊在省農業廳的支持下建立了覆蓋全省的農業麵源汙染國控監測網點,著力研發以化肥減量、有機替代等多種麵源汙染源頭控製實用技術,為區域麵源汙染防治提供有力的技術支持。

推廣一次性施肥技術增效

過度施肥被認為是造成農業麵源汙染的主要原因之一。資環所土壤與肥料研究室主任唐拴虎指出,肥料對於作物增產功不可沒,但過量或不合理使用肥料造成的生態環境問題也同時存在。因此,在農業生產中,防控農田麵源汙染,首先要從安全施肥開始。

唐拴虎帶領團隊專注於土壤改良、土壤培肥及水稻一次性施肥技術研究。他提出,“技術一定要物化於產品”,從上世紀90年代研發水稻專用肥,到最終形成完善的“水稻一次性施肥技術”,20多年來,他一直致力於水稻的輕簡化施肥技術推廣。

據唐拴虎介紹,華南雙季稻一次性施肥新技術成果是應用緩控釋肥、穩定性肥料作為載體,利用養分緩控釋技術或穩效技術延長養分釋放時間,使養分釋放速率吻合於水稻的需養規律。這種肥料可作基肥一次性供給水稻,具有養分針對性強、肥效期長、使用簡單、省工節肥、增產增收效果穩定等突出優點。

專家指導農戶富硒肥操作

全程隻施一次肥料,真的可以保證水稻不減產嗎?唐拴虎解釋說:“我們研發的緩控釋肥完全能滿足水稻本田期對養分的需求,可為水稻根係的旺盛生長提供良好的營養環境,根係生長反過來又能促進其他養分的吸收。”據統計,資環所研發的水稻緩控釋肥產品在整個華南片區推廣麵積超過3000萬畝,僅示範就開展了近500點次,覆蓋廣東梅州、湛江,廣西桂林、北海,海南中北部等地區,示範效果喜人——水稻平均增產率為11.2%,平均增收節支合計為105.17元/畝,每畝可穩定增收50元的示範點次超過95%。“這充分說明,一次性施肥技術不僅能省工省肥,還具有顯著穩定的增產增收效果。”唐拴虎自豪道。

而這項技術,十多年來也為資環所斬獲了諸多榮譽,“新農科”控釋肥兩度被評為廣東省名牌產品,先後獲得廣東省專利優秀獎、廣東省科技進步獎。但唐拴虎團隊並未滿足於此,還在繼續研發、提升和創新水稻一次性施肥技術。他們在該技術的基礎上,先後研發了控釋BB肥、富硒型水稻穩效肥等技術產品,而且這些產品的價格一直比較親民,明顯低於市場同類產品。

資環所所長徐培智表示,該所所有科學研究成果及技術轉換都是以降低土壤環境汙染,提高耕地質量,推動廣東農業發展為初衷。“一次性施肥技術是最能減輕麵源汙染的技術產品。讓農戶學會安全合理施肥,才是防控麵源汙染最有效的措施。”

好氧堆肥變農廢棄物為寶

畜牧養殖一直是麵源汙染的製造“大戶”。如何將畜禽糞便在內的農業廢棄物進行有效處理,變廢為寶,是顧文傑及其團隊一直在研究的問題。

作為資環所廢棄物處理研究帶頭人,顧文傑從2008年開始研究生物堆肥,後帶領團隊主要開展廢棄物生物處理和資源化利用技術研究。“農業廢棄物是放錯了地方的資源,實際上其蘊含豐富NPK、有機質等營養物質,完全可以再利用起來。”顧文傑表示。據估算,全國每年產生畜禽糞汙38億噸,綜合利用率不到60%；每年產生秸稈近9億噸,未利用的約2億噸。

好氧堆肥是有機廢棄物生物處理的一種良好方式,是實現有機固體廢棄物減量化、無害化和資源化的重要途徑。堆肥的實質是微生物參與氧化有機物質,促進有機物質礦化與腐殖化的過程,最終形成穩定的產物。好氧堆肥是根據堆肥原材料性質,篩選出可以快速降解纖維素、蛋白、澱粉的功能菌株以及可在90℃高溫下生長的嗜熱菌,通過外源添加微生物菌劑可加速廢棄物的分解,提高堆肥效率,縮短堆肥時間。但該技術的瓶頸問題是高溫條件下的臭氣釋放。顧文傑說,他們正在尋找新的突破口,通過過程控製和終端處理技術有效解決堆肥臭氣釋放問題。

專家指導珠海某有機廢棄物處理示範基地

好氧堆肥形成的產品就是有機肥。有機肥包含作物生長所需要的氮、磷、鉀和中微量元素,還有豐富的有機質。長期應用有機肥,有助於改良土壤、提升土壤pH、優化土壤微生物群落結構、改善土壤理化性質等。目前他們已和廣州、梅州、湛江、惠州、翁源等地的企業達成合作,指導企業開展廢棄物處理,進行廠房規劃建設、設備選擇、工藝設定、配方優化等有機肥產品生產工作。

隨著鄉村振興戰略的推進,農業廢棄物資源化利用已經成為農村環境治理、實現鄉村生態振興的重要內容。為了實現與新農村建設的對接,顧文傑團隊除了開展養殖廢棄物處理,還開始著手農村地區的居民生活垃圾、餐廚廢棄物、藥渣秸稈等研究處理,希望助力鄉村打好環境攻堅戰,為農村的發展貢獻一份力量。

人物

徐培智:研發綠色技術改善農村生態

“如何改善農村生態環境,助力鄉村振興,是我們所一直在思考的問題。”徐培智所長(上圖右)說,資環所將加強以農田重金屬汙染土壤修複、新型肥料研發、固體廢棄物資源化利用為重點研究方向的科研體係建設,為促進現代農業科技進步提供技術和人才支撐,為廣東農業農村發展作出新貢獻。

徐培智介紹說,目前,省農科院主攻綠色栽培技術,這也正是資環所在開展的研究工作。在整個作物栽培過程中,首先要考慮農藥、化肥的減量施用和高效利用,其次農資投入品必須綠色化,起碼不能造成土壤的二次汙染,第三在綠色栽培或綠色種養中,要注重廢棄物處理。

種養結合是綠色栽培的典型模式,資環所在梅州設置的種養結合推廣示範反響很好。通過在豬場附近大麵積種植蔬菜來消納豬糞,實現廢棄物排量與種植麵積的平衡,一方麵解決了畜禽糞便對周邊水體的汙染問題,另一方麵種植出來的蔬菜完全有機,品質較高。

徐培智表示,解決農業生產的實際問題是農業科學研究的初衷。在新時代,要有新情懷,技術研究要更注重綠色生態,更注重解決人與自然的和諧問題。農業科學工作者應積極承擔生態環境保護的責任。