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农业生产中的环保技术与可持续发展研究

2025-05-19 53 上传者：管理员

摘要：随着人们对环境问题日益关注，农业生产的可持续性与环境保护变得愈发重要。但随着农业生产的不断扩展和集约化，环境问题日益突出。本文探讨了农业生产中的环境保护技术与可持续发展策略，分析了当前面临的环境挑战，分别从生态农业、无公害农业、农田保护、水资源保护、农业废弃物处理等方面分析了各种环境保护技术的应用，并针对政策法规、技术创新、资源循环利用等方面提出了实现可持续发展的策略与建议，旨在为实现农业的可持续发展提供理论支持和实践指导。

关键词：
农业生产
农业研究
农产品
可持续发展
环境问题
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农业是人类生存和发展的基础产业,随着全球人口的增长和经济的发展,对粮食和农产品的需求不断增加,农业生产所带来的环境问题也日益凸显｡化肥､农药的过度使用､土地和水资源的过度开发以及农业活动产生的温室气体排放都给环境造成了严重影响,威胁着全球生态系统的稳定和人类的健康｡为此,研究农业生产中的环境保护技术,促进可持续发展,已成为当今农业研究的重要课题｡

1、农业生产中的环境问题及影响

1.1土壤污染

土壤污染是农业生产中的一个严重问题｡土壤是农业生产的基础,但由于长期不合理的施肥和农药使用,导致有害物质在土壤中的积累,如重金属､农药残留,这些有毒物质会抑制作物的生长,降低产量和质量,过量氮肥会加速土壤酸化,影响生物多样性和作物生长[1]｡工业废水和废弃物不当处理,会将化学废料等有害物质带入土壤;农田中堆积的塑料薄膜､生活垃圾等,将会对土壤造成污染,污染物通过作物进入食物链,影响人类健康;用未经处理的污水灌溉农田,将会引入病原菌和有害化学物质,破坏土壤微生物群落,影响生态系统的平衡和功能｡

1.2水资源污染

农业用水量大,灌溉过程中过量或不当使用化肥,特别是含氮和磷的肥料,导致这些化学物质通过径流和渗透进入地表水和地下水,从而引发水体富营养化｡在畜牧业和水产养殖过程中所有产生的大量富含有机物､病原菌和营养物质的废水和粪便,存在直接排放或渗入水体的情况,且不合理的耕作和灌溉方法将造成土壤侵蚀,导致泥沙携带着污染物进入水体｡农业塑料､残留农药包装等废弃物如果不正确处理均能导致水体污染｡污染物进入水体后,将严重破坏水生态系统,影响水生生物的生存和繁殖｡被污染的水源用于饮用和灌溉,对人体健康将产生直接和间接的危害,如重金属中毒､病菌感染等｡而且水污染降低灌溉水质,影响作物生长和农产品质量,甚至导致部分土地无法耕种｡

1.3大气污染

农业机械如拖拉机､收割机等在运行过程中排放大量的尾气,包括一氧化碳､氮氧化物和颗粒物,这将加剧全球气候变暖;氮肥的使用会导致氨气挥发,进而转化为细颗粒物,而且畜牧业排放的甲烷和氨气是重要的大气污染物,尤其是甲烷是强效的温室气体,人体暴露于农业产生的空气污染物中,将会增加呼吸道疾病､心血管疾病等健康风险｡且农作物收获后,焚烧秸秆和其他残余物会释放大量烟尘和有害气体,如二氧化碳和挥发性有机物,空气污染会损害植物健康,直接影响作物的光合作用和产量｡

1.4生物多样性减少

大规模的森林砍伐､草地开垦和湿地排水转为农业用地,导致自然栖息地的丧失和破碎｡大面积的单一作物种植,减少了农业景观的多样性,影响了物种的栖息和生存｡农药和化肥的过度使用导致土壤和水体污染,影响非目标生物(如益虫､微生物)的生存｡不合理的灌溉和排水系统改变了自然水文过程,影响了水生生态系统和依赖于这些系统的物种｡外来物种可能通过农业活动进入新环境,造成本地物种的竞争压力,甚至导致本地物种灭绝｡农业活动导致的温室气体排放加剧了气候变化,进而影响物种的分布和生存｡

生物多样性的减少将削弱生态系统的功能,如土壤肥力､病虫害防治和水质净化,也可能导致作物和家畜遗传多样性的降低,使其对疾病和气候变化的抵抗力减弱,影响食物安全,甚至降低农业生产的稳定性和可持续性｡

2、农业生产中的环境保护技术

2.1生态农业技术

生态农业技术是一种旨在保护环境､提高农产品质量和生产效率的可持续农业方式,通过模拟自然生态系统的模式进行农业生产｡其核心理念是利用生态学原理,保持农业生态系统的稳定和可持续性｡通过使用天然肥料和生物农药,避免化学品对土壤和水体的污染,同时采用堆肥和种植绿肥作物(如苜蓿､豆科植物)的方式来增加土壤肥力;采用不同季节种植不同作物的轮作方式,打破病虫害循环,提高土壤肥力,在同一地块上种植两种或多种作物的间作方式,优化资源利用和空间配置,以减少土壤扰动,保持土壤结构,减少土壤侵蚀｡

2.2无公害农业技术

无公害农业是指在生产过程中,严格控制农药､化肥等投入品的使用,采用物理､生物等方法防治病虫害,确保农产品无害化,保持土壤健康和生态平衡的技术方式[2]｡通过合理使用有机肥料､生物肥料,如农家肥､绿肥､微生物肥等,充分利用农业废弃物,把它们转化为肥料资源;利用天敌､病虫害的自然敌等进行生物防治,如放飞苍蝇､寄生蜂等对付害虫的同时,通过培育抗病虫害的品种,增强作物本身的抗逆性;严格遵循农作物生长规律,科学实施旱作､水作､种植密度与行距,提高光合效率,实现高产稳产｡

2.3有机农业技术

有机农业是不合成农药､化肥､转基因生物及其产物的农业生产方式,强调利用有机肥料､生物防治和自然生态过程,保护环境和生产安全､健康的农产品｡通过使用堆肥､绿肥､腐殖质､畜禽粪肥等有机肥料,增加土壤有机质含量,提高土壤肥力;使用天然植物提取物如烟草水､辣椒水､苦楝素等作为生物农药;使用机械设备进行耕作和除草,避免化学除草剂的使用;利用秸秆､稻壳､塑料薄膜等覆盖物抑制杂草生长,保持土壤湿润｡

2.4农田保护技术

农田保护技术是采用合理耕作和管理措施,保护农田土壤结构和肥力的一种技术｡维持和提高农田的生产力,防止土壤侵蚀､退化和污染,保护农田土壤结构和肥力一种技术,由此保障农业的可持续发展｡通过将农作物秸秆直接还田,增加土壤有机质和肥力,改善土壤结构;建立雨水收集系统,储存雨水用于灌溉,减少对地下水的依赖;在易受侵蚀的坡地和河岸种植草木,保护土壤,防止水土流失;少耕或免耕,保持地表植被和残茬,减少土壤侵蚀｡

2.5水资源保护技术

水资源保护技术是通过科学合理的用水措施,合理施用化肥和农药,提高水资源利用效率,减少农用化学品的过量使用和流失,减少水资源浪费和污染的技术,包括滴灌､微喷灌､喷灌等高效节水灌溉技术,污水处理和再利用技术等｡对畜牧业和水产养殖产生的废水进行有效处理,采用沼气池､人工湿地等技术处理废水｡采取措施防止土壤侵蚀,如植被恢复､坡面治理､合理灌溉等,减少泥沙及其携带的污染物进入水体｡

2.6农业废弃物处理技术

农业生产中产生大量废弃物,包括作物残余､畜禽粪便､农用塑料和农业副产品等｡这些废弃物如果处理不当,将严重导致环境污染和资源浪费｡采用科学的农业废弃物处理技术,可以减少环境污染,变废为宝｡通过好氧或厌氧堆肥,将作物残余､畜禽粪便等有机废弃物转化为有机肥料｡堆肥过程中微生物分解有机物质,生成富含养分的腐殖质;利用堆肥菌种和适宜的环境条件,加速堆肥过程,缩短堆肥周期;在厌氧条件下,通过微生物分解有机废弃物,产生沼气和沼渣､沼液｡沼气可作为清洁能源,沼渣和沼液可用作有机肥料[3];将农作物副产品加工成畜禽饲料,减少废弃物的同时增加饲料资源｡

3、环境保护技术的实施效果

3.1土壤环境改善

采用生态农业和有机农业技术,减少了化学肥料和农药的使用,增加了土壤有机质含量,同时利用植物､微生物等生物手段分解或吸收土壤中的污染物,有效减少了土壤污染物的输入和累积｡通过换土､覆盖等方法物理隔离和清除污染物,使用化学试剂中和或转化土壤中的有害物质,提高了土壤肥力,有效改善了土壤结构和环境｡通过种植绿肥作物,不仅可以增加土壤有机质含量,还能改善土壤结构,提高其保水保肥能力｡此外,绿肥作物还可以固定大气中的氮,提高土壤氮素供应能力,从而减少化学氮肥的使用｡在有机果园中,可以通过种植多样化植物群落来吸引天敌控制害虫数量,而不是依赖于化学农药｡此外,有机堆肥作为一种重要的有机营养源,不仅提供丰富的养分,还能显著改善土壤结构,提高其通气性和持水性｡

3.2水资源利用效率提高

高效节水灌溉技术的应用,提高了水资源利用效率,减少了水资源浪费和水体污染,增强了农业生产的抗旱能力和适应性｡通过污水处理和再利用技术,实现了农业废水的资源化利用,减少了水污染,降低农业生产成本的同时,提高了经济效益｡与此同时,通过先进污水处理与再利用技术,将大量含有机质及其他潜在危害成分之农田排放废弃物变废为宝,是实现循环经济､促进绿色发展的重要手段之一｡据统计,使用滴灌系统后,小麦产量平均增加20%以上,而用微喷灌系统进行蔬菜种植,则可在保持同样产量水平下减少30%的用水量｡此外,这些先进技术还大大缓解了地下水过度开采的问题,有助于维持生态平衡｡

3.3大气环境改善

通过推广低排放､高效能的农业机械,特别是电动和生物燃料机械,有效减少了农业机械的尾气排放,降低空气污染,改善农村生活质量｡电动农业机械在运行过程中几乎不产生废气和噪音,环境友好程度高于传统燃油机械｡此外,精准喷洒技术和生物农药的应用大幅减少了农药挥发,降低环境污染风险｡控释肥料和氮肥抑制剂的使用提高了肥料利用效率,减少氨气挥发,而推广有机肥料和生物肥料则改善了土壤结构,减少化学肥料带来的污染问题｡禁止焚烧秸秆并推广其还田､饲料制作和能源化利用,有助于减少烟尘和有害气体排放,提升土壤肥力和土地生产力,同时实现资源循环利用,促进可持续发展｡

3.4生物多样性保护

通过生物多样性友好型农业实践､生态恢复项目及自然栖息地的保护和管理,有效恢复了退化的生态系统,提升了农业生产的生态效益,并为可持续发展奠定了基础｡在种植模式方面,轮作､间作和复合种植的推广增加了农业景观的多样性,提升了土壤肥力和抗病害能力｡轮作可以打破害虫与病原体的生命周期,减少病虫害;间作则通过作物间互补作用提高土地利用效率;复合种植模拟自然生态系统,增强农田的稳定性与抗逆性｡同时,通过保留和重建森林､湿地､草原等生态系统,并设立生态保护农田和野生动物保护区,为野生动植物提供了丰富稳定的栖息地｡这些举措不仅促进了生物多样性恢复,还增强了栖息地之间的连接性,支持野生动植物的生存和繁衍｡

4、农业生产中实现可持续发展的策略与建议

4.1政策支持与法规建设

政府可以通过各种政策来支持农业生产,比如提供农业补贴､优惠贷款政策､减免税收政策等,帮助农民更好地进行生产经营｡同时,政府还可以推出相关政策来保障农产品的质量安全,促进农业品牌建设｡此外,建立健全的法规体系对于规范农业生产至关重要｡相关法规可以规定农业生产的标准和规范,保障农民和消费者的权益,防止农产品质量安全问题的发生[4]｡此外,法规也可以规定农业生产环境保护､资源节约利用等方面的要求,促进可持续农业生产｡同时,还应加大对环境保护技术研究和推广的支持力度,规范农业生产中的环境保护行为｡加强对环境保护技术的宣传和培训,提高农民的环保意识,并引入生态补偿机制,减少农业生产对环境的负面影响,推动农业向高效､绿色和可持续的方向发展｡

4.2技术创新与推广

农业生产中的技术创新与推广是实现农业现代化和提高农业生产效益的重要手段｡技术创新包括新品种､新技术和新管理方法的研究开发,推广则是将这些创新成果应用到实际生产中,以提升农业生产水平｡从遗传育种､农业机械化､农业生态化等方面进行研究和实践｡例如利用卫星和无人机遥感技术,监测农田作物生长状况､土壤湿度､病虫害等,提高管理效率;利用大数据技术分析农业生产数据,预测病虫害发生､优化生产计划,提高决策水平;利用有益微生物开发生物肥料和生物农药,减少化学品使用,保护环境｡在推广过程中,还需要注重培训农民,提高他们的技术水平和管理能力,让他们能够灵活运用新技术和方法｡此外,还需要加强农业技术服务体系建设,提供及时的技术支持和服务,解决农民在生产中遇到的问题｡推广技术创新需要政府､科研机构､农业企业等各方力量的合作｡政府可以通过制定政策支持农业技术创新,提供资金支持和科技指导;科研机构可以开展技术研究和示范推广工作;农业企业可以将创新技术应用到实际生产中,共同带动农民增收致富｡

4.3资源循环利用

倡导资源循环利用的理念,推动农业生产中的废弃物资源化利用｡如采用封闭式农业系统,如循环农业园区,使得农田､畜禽养殖和废弃物处理实现资源互相利用;利用有益微生物和生物制剂,替代化学农药和化肥,减少环境污染,保护生态平衡;利用生物链关系,进行生态养殖,将水产养殖与种植业的资源循环利用,实现种养结合､农牧结合｡

4.4社会参与与公众监督

农业生产的可持续发展不仅需要技术和政策的支持,还需要社会的广泛参与和公众的有效监督｡有效的社会参与和公众监督能够充分发挥社会组织和公众在环境保护中的作用,确保农业生产对环境的影响最小化｡通过监督农业用水､化肥和其他资源的使用,可以避免过度开采和滥用资源,有助于确保资源的长期可持续性,同时建立公众意见反馈机制,收集和回应公众对农业生产和环境保护的意见和建议｡只有通过多方协作,共同努力,才能实现农业生产的长期可持续发展,保障粮食安全和环境保护｡

5、结语

环境保护技术在农业生产中的应用,不仅有助于解决当前农业面临的环境问题,还有助于实现农业的可持续发展｡通过政策支持､技术创新､资源循环利用和社会参与,可以推动环境保护技术在农业生产中的广泛应用,为实现农业可持续发展提供有力保障[5]｡未来的研究应继续关注新技术的开发和应用,探索更加高效､低耗的农业生产模式,推动农业向绿色､可持续方向发展｡只有通过持续的努力和创新,才能实现农业生产与环境保护的双赢,保障农业的长期可持续发展[6]｡

参考文献:

[1]蔺晓晖.107杨对Cd胁迫的生理响应[D].北京:中国林业科学研究院,2011.[2]古广胜.论农业标准化与绿色农业[J].农村经济与科技,2007,18(7):2.

[3]崔文静,李施雨,李国学,等.基于沼液浓缩的液态有机肥利用现状与展望[J].农业环境科学学报,2021(11):40.

[4]刘伟清.发展绿色农业促进区域经济发展的探索[J].中国种业,2023(8):151-152.

[5]何向辉.绿色环保技术在土木工程施工中应用[J].幸福生活指南,2023(27):109-111.

[6]赵春升.土地污染及农业环境保护策略探讨[J].皮革制作与环保科技,2023,4(14):195-197.

文章来源:安海静.农业生产中的环保技术与可持续发展研究[J].现代化农业,2025,(05):13-16.