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张福锁:应加快农业绿色低碳技术创新

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.03.30
信息摘要:
农用地土壤主要污染物是重金属

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今年以来,中央一号文件第十二条专门提出“推进农业绿色发展”;国务院颁布的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》也指出,建立健全绿色低碳循环发展经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型,是解决我国资源环境生态问题的基础之策。

农业是国民经济的基础,直接关系到绿色投入品、绿色生产、绿色生活、绿色消费、绿色生态环境建设;同时在实现碳达峰、碳中和中的地位和重要性举足轻重。农业绿色发展将成为低碳循环发展经济体系建设中最突出、与大众连接最紧密的重要一环。为加快农业绿色发展,促进绿色低碳技术研发,需着重从以下诸方面实现突破。

发展绿色生态种植

当前我国化肥、农药年用量均为世界第一。由于化肥、农药的过量投入,导致资源效率低、浪费大,环境风险高。尽管随着科学施肥技术的不断进步,三大粮食作物化肥利用率由原来的27%增至2020年的40.2%,但与欧美发达国家相比,仍存在较大差距。

自2005年起,中国农业大学建立了我国主要作物绿色增产增效技术创新与应用协作网,在生产中破解农业绿色发展的重大理论与技术难题,将植物营养学与作物栽培学、土壤学、环境科学等多学科进行交叉创新,率先提出了绿色增产增效理论和技术新思路,突破了作物高产与环境保护难以协同的国际难题。与全国2090万农户一起应用绿色增产增效技术模式,累计推广面积3770万公顷,实现增产11%、减肥15.6%、增效34%、减排16%。

创新绿色增产增效技术体系,实现生态种植,需要确保绿色产地环境。绿色种植首要条件是绿色产地环境,一方面,绿色种植体系设计以及管理均应基于当地水、土、气、热等自然条件;另一方面,绿色产地环境对大气、水及土壤提出更高要求,产地环境应避免污染、生产用水质量达标、土壤元素含量适宜。

其次,要创制绿色投入品。以气候—土壤—作物系统为抓手,创制气候、土壤、作物生产和肥料设计融合的绿色投入品,可在满足作物需求的前提下,充分挖掘作物的生物学潜力,最大化养分利用效率,有效降低养分损失。

再次,要构建绿色增产增效技术体系。依据“根际生命共同体原理”通过根层调控技术最大化根系对养分吸收和活化利用潜能,挖掘土壤和环境养分潜力;通过地上地下匹配技术,优化配置品种、密度、播期,设计高产群体;调控根层养分供应满足高产需求,同时降低环境代价;与绿色投入品、机械施肥、耕层扩容、秸秆还田、有机配施、水肥耦合等配套措施相结合,集成以“土壤—作物系统综合管理”为核心的绿色增产增效技术体系,推动农业绿色发展。

推动绿色生态养殖

2020年,我国工业饲料总产量为2.5亿吨,约占全球总产量的1/4。然而,蛋白原料国内供给严重不足、动物生产效率不高等问题依然存在。畜禽粪污资源化利用率不足75%,氮、磷等养分还田量仅占排泄总量的40%~50%,成为农业面源污染的主要源头。

提高畜禽粪污资源利用效率,加强种养结合,实现绿色可持续生产,已成为当务之急。实施策略应包括以下方面。

坚持发展生态循环农业,促进种养结合。要遵循因地制宜、农牧结合、种养平衡、循环利用的原则,以加快畜牧产业转型升级、推动养殖环境有效治理为目标,以发展畜牧循环经济为核心,充分利用农业可再生资源,形成资源循环链条。推进小区域生态农场建设,鼓励高养殖密度地区发展区域种养结合模式建设,提高畜禽粪污资源化利用水平,因地制宜发展生态循环农业。

加强畜禽养殖源头控制与生产过程粪污综合管理。以研究资源节约与安全型畜禽饲料为切入点,通过饲料精准配比和质量控制,开发替抗饲料添加剂,降低环境排放和有害物质摄入,有效实现源头污染控制;加强畜禽生产过程粪污管理。通过饲舍—储存—处理—施用全链条技术体系创新,可实现氮素减排60%,磷素减排90%;推行畜禽粪污能源化利用的长效机制,研发畜禽粪污低碳绿色处理技术模式;全面推进有机肥替代化肥行动,提高粪肥养分循环率至70%,可进一步减少化肥用量1/3。

加强区域科学布局与生态养殖规划。根据区域资源禀赋、环境容量,系统优化主产区养殖业空间布局。根据区域土壤特性和作物养分需求,以种定养,实现作物绿色优质生产与畜禽养殖密度、粪污循环利用的高效匹配。根据区域养殖业发展需求,合理规划粮经饲种植结构,促进绿色、健康、生态养殖。

加强绿色食品生产、认证和管理

近年来,绿色食品事业蓬勃发展,促进了农业提质增效,带动农民增收致富。为进一步推动绿色食品产业可持续发展,首先应加强绿色食品产业结构调整。推动绿色食品产业规模化经营,组建规模较大的绿色食品生产基地和企业集团,发挥龙头企业带动作用,加大绿色食品的精深加工开发力度,增加营养均衡、养生保健或食药同源加工食品的市场供应,提高绿色食品的附加值。

其次,提高绿色食品认知度。加强绿色食品相关生产知识宣传,拓宽绿色食品销售渠道,对绿色食品认证标准和制度严格把关,强化认证后监管与责任追溯,提高消费者对绿色食品的信任度和政府公信度,增强消费信心。

再次,加强绿色食品供应链技术创新。提高绿色食品产业的科技投入,扩大生产基地建设,促进绿色食品相关辅助性产业建设,加强绿色食品供应链各环节的技术投入,创造有利于绿色食品产业发展的生产要素条件。

最后,完善绿色食品标准与制度。修订、完善绿色食品生产标准,强化绿色食品的先锋带头作用,加强绿色低碳生产标准的建立与实施,增强标准体系的可操作性、前瞻性、规范性,建立完善的绿色食品生产、加工、流通、消费的标准体系与监管制度。

减少食物浪费 倡导绿色消费

食物生产与消费系统的绿色转型具有巨大低碳减排潜力。按当前人均收入趋势推测,2050年人均饮食相关的温室气体排放将比2009年增加32%。同时,现有饮食结构会导致越来越多的人群面临严重营养健康问题。平衡膳食是保障我国居民营养健康和国家绿色可持续发展的关键。

制定健康平衡膳食需从多利益主体角度协同实现。在政府层面,要做好可持续膳食的顶层设计,并改善居民对健康食物的可接受性、可获取性和可支付性;在企业层面,要加强食品企业参与,如推广“碳标签”等引导居民低碳消费;在科研层面,加大农业和相关产业科研投入,如用于生物强化、食品强化等技术开发;在消费层面,也需要营养和可持续观念的转变,如增强绿色消费意识,减少食物浪费和损失。

加快农业绿色低碳技术研发与应用

推动农业绿色发展,实现生态种植、生态养殖,促进绿色食品产业与健康消费,需要农业绿色低碳技术的支撑,加强科技攻关和政策支持力度。

农业绿色低碳技术研发应着重从以下方面开展:绿色肥料、农药、种子等农资创制;土壤—作物系统综合管理技术;根际生命共同体定向调控技术;生物多样性利用技术;健康土壤培育技术;高产高效农机农艺结合技术;绿色低碳种植与污染阻控技术;智能化精准健康养殖技术;畜禽粪污低碳循环利用技术;绿色种养一体化集成技术;绿色健康食品生产与加工技术。

围绕绿色、高效、低碳、生态可持续农业发展,面向未来农业现代化建设,需要精心布局一批前瞻性、战略性、颠覆性的绿色农业科技攻关项目,培育国家农业绿色技术创新中心,建立国家农业绿色发展创新平台,支撑国家农业绿色发展先行区等样板绿色生产基地建设,加强“政产学研用”五位一体融合发展,推广“科技小院”等技术服务模式,加快农业绿色低碳技术在全国大面积落地。(作者:中国工程院院士、中国农业大学教授张福锁)

来源:《中国科学报》

来源:今日科协微信公众号

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图文排版:郭雷雷   审核校对:郭雷雷
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