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福建省农业科学院以科技创新助力农业绿色发展的实践与思考

  2020-02-24    188  上传者:管理员

摘要:以全面小康社会与生态文明建设是以习近平同志为核心的党中央的立足目标,并对实施乡村振兴战略与农业绿色发展做了全面的部署,指明了农业科技创新与科技创业的方向,本文通过对福建省农业科学院科技创新助力农业绿色发展的实践和成效进行了介绍,并对发展过程中面临的主要挑战进行了深入的分析,提出了加强顶层设计、发展特色农业、合理施用化肥农药、创制新型肥料等有关参考建议,助力推进并积极服务于农业绿色发展,以期为实现乡村经济社会可持续发展提供科技保障。

  • 关键词:
  • 应用成效
  • 现代农业
  • 科技创新
  • 绿色发展
  • 集成推广
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自2016年以来,连续几年的中央“一号文件”都强调,要发展绿色农业,推动经济社会绿色发展。并具体提出要实施化肥农药零增长行动和种养业废弃物资源化利用,积极推广高效生态循环农业模式;要贯彻“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念,实施山水林田湖草生命共同体建设,重点包括生态保护和恢复工程、整体治理与系统修复、生态经济与综合开发;要建立全程可追溯、互联共享的信息平台,健全风险监测评估指标体系,完善检验检测体系,全面推广农业绿色生产技术,力求确保粮食安全、食品安全与生态安全。2017年9月,中办、国办印发《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》[1],对全面推进农业绿色发展作出了系统部署与具体安排,将农业发展转入绿色轨道上来,通过科技创新与集成推广,尤其是有效实行耕地轮作与休耕制度、科学施肥与合理用药、生态修复和土壤保育、健康养殖与优质加工等技术措施,维护良好生态环境,保障农业持续发展。福建省地处东南沿海,人地矛盾较为突出,其农业资源禀赋特征是“八山一水一分地”。促进传统农业转型升级,实现农业绿色高效发展,必须依靠科技创新与科技创业,为新时期乡村振兴战略实施奠定基础。近年来,福建省农业科学院按照党中央乡村振兴战略要求,结合福建省农业发展实际,充分发挥专业与人才优势,以科技服务团队为载体,积极开展科技兴农与新型农民培育,取得显著成效。福建省农业科学院是福建省唯一的学科门类较为齐全的省属农业科研单位,成立于1960年,前身是福建农事试验场(成立于1908年),以应用研究和开发研究为主,适当开展基础研究和应用基础研究,设有16个专业研究(服务)机构。全院在职职工1030人,其中,科技人员866人(具有正高级职称125人、副高级职称254人、中级职称369人,博士142人、硕士401人);拥有中国科学院院士1人(谢华安),国家级有突出贡献中青年专家6人,国家“百千万人才工程”人选6人,省级专家14人,享受国务院政府特殊津贴专家67人,福建省“百千万人才工程”人选39人。1978—2018年,取得国家、省部级科技奖励成果508项,其中,省部级二等奖及以上重大成果167项。“十二五”以来,全院紧紧围绕福建现代农业发展和社会主义新农村建设需求,不断创新发展思路,有效转变科研思维,倡导农业绿色发展,提升了科技创新水平和服务“三农”能力,为福建省现代农业发展发挥了重要的科技支撑作用。


1、科技创新助力农业绿色发展的主要实践与成效


1.1 提质控害,构建绿色农业防控技术体系

以福建省香蕉产业发展为例,香蕉枯萎病是一种世界性的毁灭性土传病害,在许多国家和地区都有发生,危害严重。福建省香蕉种植面积约3万hm2,若发生香蕉枯萎病将对香蕉产业造成严重破坏,危机蕉农的收入和生存。福建省农业科学院植物保护研究所构建了“抗病品种、健康无病苗、微生物菌剂、生物菌肥、病株原位无扩散销毁”的香蕉枯萎病绿色防控技术体系,不但能有效控制香蕉枯萎病危害,而且有效解决了土传病害化学药剂用量大且药效差、污染水土的重大问题,总体防效达90%以上,减少农药用量50%以上。2012—2016年,在长泰、芗城、漳浦、南靖等9个县(区)累计推广面积3400hm2,香蕉质量达绿色食品标准,增收节支总额1.15亿元。

1.2 降污提效,构建废弃物多级层循环模式

福建省是双孢蘑菇栽培大省,其中,漳州地区是主要栽培区,每天产生大量营养丰富的杏鲍菇菌渣,大部分菌渣被回田利用,综合利用率低、环境污染严重,未能高效实现菌渣的利用价值。福建省农业科学院农业生态研究所开展了食用菌产业发展降低农田环境中碳排放和减轻温室效应的研究,构建了农业废弃物多级循环利用模式5个,筛选出适合杏鲍菇菌渣配方栽培双孢蘑菇品种,研发了杏鲍菇菌渣三次发酵技术、菌渣再生栽培食用菌技术,以及新型有机肥料和土壤调理剂等。2013—2016年,在福建省6个地方及北京、天津等地推广应用菌渣栽培食用菌及农菌立体栽培技术652.5万m2,生产新型肥料32.48万t。在主要农作物上推广2.25万hm2,累计新增销售额4.97亿元,新增利润2.39亿元。

1.3 研发菌剂,构建畜禽粪污有效治理工程

利用微生物发酵床养殖技术解决养猪过程中粪污处理问题,通过控制和减少畜禽养殖业环境污染,达到农区环境治理、净化农村空气、改善生态环境的效果。福建省农业科学院农业生物资源研究所首次提出根际微生物组“同工菌”的概念,创新设计了养殖粪污微生物治理异位发酵床处理系统及装备,建立了粪污降解微生物资源库,研发了适用于异位发酵床专用菌剂,开展发酵床副产物资源化利用研究和推广应用,新技术和产品在福建、江西、江苏、安徽、湖北、贵州、四川等7个省的820家猪场推广应用。建立异位发酵床56万m3,养殖规模达302.8万头生猪(年出栏),生产副产物资源化产品生物基质、生物肥料等15.2万m3,繁育种苗37亿株,推广面积达20.6万hm2,累计实现综合经济效益72.9亿元。微生物菌剂(肥料)和芽孢杆菌育苗生物基质累计推广应用面积60.3万hm2,对茄科(76%~85%)、瓜类(75%~80%)、花卉(72%~85%)、豆类(75%~90%)等作物病害具有显著的防治效果,优于化学防治,提高了种苗的成活率和抗病性,大幅度减少了化学农药投入量,降低了农产品农药残留,减少了农产品及环境污染,改善了农田生态环境,促进了农民增收。

1.4 控量替代,推广绿色防控减量替代技术

假眼小绿叶蝉是我国茶树的头号害虫,发生代数多,繁殖力强,危害严重,会影响茶叶的产量和品质。长期以来,对其进行防治主要以化学农药为主,这样容易引起茶叶中农药残留超标。福建省农业科学院茶叶研究所创新了茶树主要害虫假眼小绿叶蝉等的调查、测报与茶叶害虫生态防控技术措施,研究了茶园用药的安全间隔期和残留限量值,筛选出低水溶性替代农药,保障分类指导用药,提高了用药的安全性,达到了绿色防控减残的目的。2011—2015年,福建省依托各茶区茶叶公司、村镇的茶叶基地或茶场建立示范基地25个,总面积1900hm2,针对标准化生产或不同目标市场要求,防效达80%~95%,年减少用药3~4次,节约用药工本费2400~3000元/hm2,挽回茶青损失525~690kg/hm2,年增收节支9.00万~20.25万元/hm2,茶叶质量安全符合要求。以示范基地、龙头企业、专业合作社、茶叶专业户带动为主,以技术培训、茶树病虫信息、技术咨询等为辅,形成辐射推广总面积2.12万hm2,累计取得经济效益0.55亿元。

1.5 渍害治理,推广山区冷浸稻田治理模式

南方种稻面积约占全国的83%,却分布在近200万hm2低产冷浸田。福建省农业科学院土壤肥料研究所针对福建冷浸田存在水分状态不良而严重影响丰产高效的问题,以“阐明土壤与生境障碍特征—揭示脱潜冷浸田肥力演变规律—突破地力提升与改良关键技术—集成综合治理与高效利用模式”为研究主线,历经7年系统研究,构建了冷浸田综合治理与高效利用技术体系,大幅度提升了冷浸田地力、产量与综合效益水平。2014—2016年,应用工程排渍、耕作轮作、控氮增施磷钾肥、改良剂、水肥耦合、耐性品种、生态高值种植等综合治理高效利用集成技术,在顺昌、闽清、沙县等冷浸田主要分布县(市)推广应用5.11万hm2,水稻增产1050kg/hm2以上,稻谷等农产品新增总产值2.48亿元,新增纯收入1.95亿元。


2、科技创新助力农业绿色发展面临的主要挑战与存在的问题


2.1 产品品牌竞争力不强

福建农产品品牌的优势主要表现在独特的自然资源、企业能力、产品品质和品牌化成效等方面。农产品品牌发展的劣势主要表现为农产品品种基因背景较为狭窄、产品的知名度不高、长期施用化肥农药不合理、加工规范化和标准化程度低、科技创新能力不强等。研发构建的绿色防控技术体系关键技术要求较高的使用技术和方法,不适应以分散经营为主的小农户生产模式,有些防控技术体系不能同时控制多种病虫害,产业转型升级面临严峻的考验。面对国际、国内市场的挑战,福建省农产品品牌应该发挥自身优势,克服自身不足,抓住机遇,迎接挑战。

2.2 环境保护意识不够强

福建省地处东南沿海,属于亚热带气候,高温多雨,矿物风化、有机质矿化及养分淋溶作用较强,加上长期以来利用不当,偏施化肥、盲目施肥以及水土流失等原因导致全省耕地土壤退化日益严重,土壤有机质含量下降、结构性退化、土壤酸化以及养分失衡等已成为全省农业生产面临的共性问题。福建省亩均农用化肥量居全国前列,过量和不能合理、适时、对症施肥,带来了土壤板结、酸化、面源污染和生态平衡被破坏等一系列问题,严重威胁着福建省农产品质量安全和农业生态环境安全。

2.3 绿色发展体系不健全

近年来,生猪养殖集约化、规模化发展迅速,生猪养殖清洁管理技术、粪污利用和处理技术研究相对滞后,规模化生猪养殖在区域产业链整体规划中的重视程度不够,导致区域粪污产业化循环利用技术难以推广应用;生猪养殖粪污利用与处理牵涉技术领域广、设计和运行管理要求专业技术性强,但目前大部分旧的养猪场在粪污利用与治理领域技术研究没有与工程建设同步进行,造成工程设计方面缺乏系统性和技术不配套,导致运行效果不稳定。

2.4 农业科技创新需跟进

当前,中国农业科技创新主体呈现多样化,政府对科技创新的重视程度越来越高,对农业科技创新的投入力度逐年加大,相继出台了很多支持农业科技创新发展的政策,但其投入增长并未跟上整体科技创新的步伐,投入相对不足,农业科技创新能力有待进一步提升[2]。在耕地面积变化不大的情况下,实现共性关键技术的重点突破和创新,为确保粮食安全和重要农产品有效供给提供有力科技支撑,让“藏粮于地、藏粮于技”战略落到实处。

2.5 科技集成推广待加强

近年来,我国政府高度重视农业科学技术推广,出台了一系列重大决策部署,有效推进了农业科技推广体系的建设和发展,但仍然存在投入资金相对不足、结构不太合理、责任不明确、多元化主体管理、农业资讯和技术信息量低、农民信息获取相对缓慢、推广内容不满足市场发展需求、法律法规不够完善等问题[3-5]。大部分农业技术推广人员还沿用传统的思维方式,不具备最新的科技创新意识,农业技术推广管理机制也相对落后,缺乏合理的评价机制、竞争机制、鼓励机制和约束机制。


3、科技创新助力农业绿色发展的对策


习近平总书记指出,推进农业绿色发展是农业发展观的一场深刻革命,也是农业供给侧结构性改革的主攻方向。农业科研单位应针对农业供给侧结构性矛盾,坚持市场与社会需求导向,重点在顶层设计、特色农业、化肥农药、农业废弃物、新型肥料、产品监管等方面努力,着力科技创新,推进农业绿色发展。

3.1 加强顶层设计,构建高效生态农业体系

加强顶层设计,突出生态农业技术体系的集成创新,关注不同区域生态农业发展中存在的问题,辨识重点发展方向的异同,形成具有特色的区域生态农业发展适宜模式。在现代农业的规模化、企业化和市场化条件下,针对不同生态农业发展适宜模式,开展生态农业技术体系的本地化、规模化和规范化集成创新。要按照农业资源合理利用、生态环境有效保护、要素投入精准到位、生产技术集约高效、生态循环产业经营、质量标准规范完备的要求,力争到2030年,全面构建以绿色为导向的农业技术体系、产业体系与经营体系。在稳步提高农业土地产出率的同时,大幅度提高农业劳动生产率、资源利用率与污染防控率[6-7],选育一批高效优质多抗的农作物、牧草、畜禽水产等新品种,研发一批绿色高效的功能性肥料、新型土壤调理剂、高效安全疫苗等绿色产品,创制一批节能低耗智能机械装备,大力推广一批有害生物防控、废弃物循环利用、农业生态修复等农业绿色生产技术,实现农业节本增效,重现农业绿色的本色。

3.2 发展特色农业,打造现代绿色农业品牌

福建省依托其生态环境、自然资源和经济条件,充分发挥特色农产品优势并形成产业化生产,围绕发展绿色生态农业,满足消费市场转变需要,不断完善农产品质量安全绿色化标准,引导企业积极申报有机食品和绿色食品品牌,对粮食、畜牧、蔬菜的生产、加工、运输、销售等环节按照标准规定严格把控,推动现代绿色有机农业的发展,实现绿色农产品从田间到餐桌的全程追溯管理。针对福建省茶树、食用菌、果树的立地条件与管理特点,在茶树方面,收集和利用优异的茶树基因资源,选育优特茶树新品种,构建区域性茶园化肥、农药减施增效和持续机械化采摘技术模式,以及研发自动化加工技术和配套装备;在食用菌方面,研发出高品质、高科技含量、高附加值的食用菌新品种,研制出适合于不同食用菌的专用培养料和菌渣再利用工艺,制定出产品标准化生产操作规程和综合标准体系,不断提高生产的机械化、自动化水平;在果树方面,加大制约区域果树产业持续稳定健康发展的关键共性技术研发力度,建立规范化管理标准体系和果品安全可追溯实施体系,实现果品生产管理的规范化、程序化、安全化,为果品产量与品质的稳步提升提供技术保障。

3.3 合理施肥用药,保障土壤生态系统健康

针对水土流失、耕地退化、面源污染、生态恢复等问题,深入开展中低产田障碍因子消减与地力提升、重金属和有机物污染防治、水土保持防控、土地有效整治等研究。同时,加强耕地质量调查方法与评价技术研究,全面建立农田与耕地质量监测体系;针对农田土壤质量突出问题,围绕“改、培、保、控”四字要领,因地制宜开展农田质量建设[8]。通过新品种与新技术集成示范,缩小区域间“土壤质量差”和“作物产量差”,协同攻关提高单产与质量,实现大面积均衡稳产高产与优质高效的生产目标;通过构建化肥减施与高效利用的理论方法和综合技术模式,保证主要农作物在稳产基础上,实现化肥、农药施用量零增长;通过改进施肥方式,逐步提高肥料利用率,使主要农作物肥料利用率达40%以上;通过探索有机养分资源利用有效模式,多渠道鼓励增施有机肥、开展秸秆还田、种植绿肥,引导农民积造施用农家肥和使用以畜禽粪便为原料的商品有机肥,使农作物秸秆利用还田率达70%以上。根据福建省主要土壤类型和耕地质量现状,结合当地农业生产特点,采取治标与治本相结合、改善生产生态条件与栽培技术相结合、工程措施与农艺措施相结合的办法,对土壤进行分类改良与养护。

3.4 废弃物变废为宝,促进生态循环

农业发展以农村生活环境保护和农产品品质安全为目标,加强农业废弃物资源的循环利用,通过源头污染控制、农牧菌废弃物的多级循环利用,最终创制基质、有机肥等,促进农业废弃物资源减量化与无害化。在畜禽养殖废水、废弃物处理及资源化利用方面,要通过技术集成示范与推广应用,搭建实用型、经济型和环保型的生猪养殖农业产业生产链,实现规模化养猪场粪污循环利用、农业经济与环保效益共赢,带动畜禽养殖业全面发展,为发展现代农业、增强农业竞争力、提高农业综合效益提供重要的技术支撑;在食用菌菌渣处理和资源化利用方面,生产食用菌后的培养料中含有大量的菌丝体,营养物质丰富,应变废为宝,作为动物饲料或农作物优质有机肥,使有机物质循环利用,实现农业生态环境的良性循环;在秸秆综合处理和资源化利用方面,研究秸秆还田、微生物腐化和固化炭化等新技术,示范推广秸秆综合利用技术,构建一批各具特色的秸秆综合利用产业技术和模式,为推进秸秆综合利用提供科技支撑[9]。

3.5 创制新型肥料,有效防控农田面源污染

针对当前农村发展的新趋向、当前肥料发展的新特点,以及福建省耕地质量总体不高和土壤障碍因素多的特点,以提高肥料利用率、减少肥料淋失为目的,研发新型肥料和配套施肥技术,探讨新型肥料施用对环境的影响。以受农业面源污染影响的重要区域或典型流域为研究对象,定量评价农业面源污染进入水体的负荷水平与消纳能力,持续追溯并深入分析水体面源污染物来源,有效并快速识别农业面源污染关键控制区(源),研究流域尺度环境承载能力,开展农业面源污染防治方面的技术、产品和装备研发,研究创立并有效形成适合不同区域的农业面源污染防控技术模式[10]。开展农作物产地环境调查与评价,转变终端控制为源头控制和过程控制,针对可能造成农产品重金属等污染的土壤环境进行修复与源头控制,形成农产品安全生产规范化技术模式。同时,福建省作为海洋渔业大省,以构建生态水质为目标,开发优质高效贝壳类、鱼虾类等水产养殖专用肥料。

3.6 健全预警机制,加强产品安全监测监管

建立健全农产品安全监管机构和检测机构,引导农民选用低毒、低残留、高效农资产品,从源头上开展治理,确保农产品质量安全。制定完善与产地环境质量、农业投入品质量、农业产中产后安全控制、作业机器系统与工程设施配备、农产品质量等相关的农业绿色发展环境基准和技术标准,使主要农产品标准化生产覆盖率达到60%以上。以加快信息与通信技术在农业生产、经营、管理、服务全过程应用为目的,以物联网、移动互联网、大数据、云计算等现代农业信息技术为支撑,研发应用一批耕地质量、产地环境、面源污染、土地承载力等监测评估和预警分析技术模式,制定评价监测技术标准,建立健全以物联网、信息平台和IC卡技术等为手段的农业资源台账制度,进一步完善农业绿色发展的监测预警机制,推进农业信息化与农业现代化的协同发展。


参考文献:

[1]佚名.中共中央办公厅国务院办公厅印发《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》[EB/OL].(2017-09-30)[2019-06-20].

[2]胡祎,陈芳,易建勇,等.中国农业科技创新现状及其存在的问题与对策[J].食品与机械,2017,33(1):209-212.

[3]卢鸿.我国农业科技推广体制创新思考[J].农业科技与信息,2017(23):10-11.

[4]古秋霞,陈碧韶,赵程,等.新时期创新型农业科技推广服务模式探究[J].农村经济与科技,2018,29(1):4-5.

[5]高卫,高美玲.浅谈我国农业科技推广的现状及完善对策[J].南方农机,2017,48(13):62.

[6]农业农村部办公厅.大力推进生态文明建设有力支撑农业绿色发展和农业农村现代化—《农业绿色发展技术导则(2018—2030年)》全文[J].饲料与畜牧,2018(8):16-25.

[7]佚名.构建绿色技术体构系支撑农业绿色发展—《农业绿色发展技术导则(2018—2030年)》解读[J].中国农技推广,2018,34(7):70.

[8]农业部.农业部关于印发《“十三五”农业科技发展规划》的通知[EB/OL].(2017-02-04)[2019-07-25].

[9]徐义流.乡村生态振兴的科技路径[J].农业科技管理,2018,37(6):1-4.

[10]万会利.做好农业面源污染防控推动农业生态体系建设[J].现代化农业,2019(8):56-57.


仇秀丽,池敏青,周江梅,等.科技创新助力农业绿色发展的实践与思考—以福建省农业科学院为例[J].农业科技管理,2019,38(5):20-24..

基金项目:福建省农业科学院“十三五”青年科技创新团队项目(STIT2017-3-7).

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