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張福鎖:應加快農業綠色低碳技術創新

  • 日期:2021-04-02        來源:科學網         點擊數:


 

今年以來,中央一號文件第十二條專門提出“推進農業綠色發展”;國務院頒布的《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》也指出,建立健全綠色低碳循環發展經濟體系,促進經濟社會發展全面綠色轉型,是解決我國資源環境生態問題的基礎之策。

農業是國民經濟的基礎,直接關系到綠色投入品、綠色生產、綠色生活、綠色消費、綠色生態環境建設;同時在實現碳達峰、碳中和中的地位和重要性舉足輕重。農業綠色發展將成為低碳循環發展經濟體系建設中最突出、與大眾連接最緊密的重要一環。為加快農業綠色發展,促進綠色低碳技術研發,需著重從以下諸方面實現突破。

發展綠色生態種植

當前我國化肥、農藥年用量均為世界第一。由于化肥、農藥的過量投入,導致資源效率低、浪費大,環境風險高。盡管隨著科學施肥技術的不斷進步,三大糧食作物化肥利用率由原來的27%增至2020年的40.2%,但與歐美發達國家相比,仍存在較大差距。

2005年起,中國農業大學建立了我國主要作物綠色增產增效技術創新與應用協作網,在生產中破解農業綠色發展的重大理論與技術難題,將植物營養學與作物栽培學、土壤學、環境科學等多學科進行交叉創新,率先提出了綠色增產增效理論和技術新思路,突破了作物高產與環境保護難以協同的國際難題。與全國2090萬農戶一起應用綠色增產增效技術模式,累計推廣面積3770萬公頃,實現增產11%、減肥15.6%、增效34%、減排16%。

創新綠色增產增效技術體系,實現生態種植,需要確保綠色產地環境。綠色種植首要條件是綠色產地環境,一方面,綠色種植體系設計以及管理均應基于當地水、土、氣、熱等自然條件;另一方面,綠色產地環境對大氣、水及土壤提出更高要求,產地環境應避免污染、生產用水質量達標、土壤元素含量適宜。

其次,要創制綠色投入品。以氣候—土壤—作物系統為抓手,創制氣候、土壤、作物生產和肥料設計融合的綠色投入品,可在滿足作物需求的前提下,充分挖掘作物的生物學潛力,最大化養分利用效率,有效降低養分損失。

再次,要構建綠色增產增效技術體系。依據“根際生命共同體原理”通過根層調控技術最大化根系對養分吸收和活化利用潛能,挖掘土壤和環境養分潛力;通過地上地下匹配技術,優化配置品種、密度、播期,設計高產群體;調控根層養分供應滿足高產需求,同時降低環境代價;與綠色投入品、機械施肥、耕層擴容、秸稈還田、有機配施、水肥耦合等配套措施相結合,集成以“土壤—作物系統綜合管理”為核心的綠色增產增效技術體系,推動農業綠色發展。

推動綠色生態養殖

2020年,我國工業飼料總產量為2.5億噸,約占全球總產量的1/4。然而,蛋白原料國內供給嚴重不足、動物生產效率不高等問題依然存在。畜禽糞污資源化利用率不足75%,氮、磷等養分還田量僅占排泄總量的40%~50%,成為農業面源污染的主要源頭。

提高畜禽糞污資源利用效率,加強種養結合,實現綠色可持續生產,已成為當務之急。實施策略應包括以下方面。

堅持發展生態循環農業,促進種養結合。要遵循因地制宜、農牧結合、種養平衡、循環利用的原則,以加快畜牧產業轉型升級、推動養殖環境有效治理為目標,以發展畜牧循環經濟為核心,充分利用農業可再生資源,形成資源循環鏈條。推進小區域生態農場建設,鼓勵高養殖密度地區發展區域種養結合模式建設,提高畜禽糞污資源化利用水平,因地制宜發展生態循環農業。

加強畜禽養殖源頭控制與生產過程糞污綜合管理。以研究資源節約與安全型畜禽飼料為切入點,通過飼料精準配比和質量控制,開發替抗飼料添加劑,降低環境排放和有害物質攝入,有效實現源頭污染控制;加強畜禽生產過程糞污管理。通過飼舍—儲存—處理—施用全鏈條技術體系創新,可實現氮素減排60%,磷素減排90%;推行畜禽糞污能源化利用的長效機制,研發畜禽糞污低碳綠色處理技術模式;全面推進有機肥替代化肥行動,提高糞肥養分循環率至70%,可進一步減少化肥用量1/3。

加強區域科學布局與生態養殖規劃。根據區域資源稟賦、環境容量,系統優化主產區養殖業空間布局。根據區域土壤特性和作物養分需求,以種定養,實現作物綠色優質生產與畜禽養殖密度、糞污循環利用的高效匹配。根據區域養殖業發展需求,合理規劃糧經飼種植結構,促進綠色、健康、生態養殖。

加強綠色食品生產、認證和管理

近年來,綠色食品事業蓬勃發展,促進了農業提質增效,帶動農民增收致富。為進一步推動綠色食品產業可持續發展,首先應加強綠色食品產業結構調整。推動綠色食品產業規?;洜I,組建規模較大的綠色食品生產基地和企業集團,發揮龍頭企業帶動作用,加大綠色食品的精深加工開發力度,增加營養均衡、養生保健或食藥同源加工食品的市場供應,提高綠色食品的附加值。

其次,提高綠色食品認知度。加強綠色食品相關生產知識宣傳,拓寬綠色食品銷售渠道,對綠色食品認證標準和制度嚴格把關,強化認證后監管與責任追溯,提高消費者對綠色食品的信任度和政府公信度,增強消費信心。

再次,加強綠色食品供應鏈技術創新。提高綠色食品產業的科技投入,擴大生產基地建設,促進綠色食品相關輔助性產業建設,加強綠色食品供應鏈各環節的技術投入,創造有利于綠色食品產業發展的生產要素條件。

最后,完善綠色食品標準與制度。修訂、完善綠色食品生產標準,強化綠色食品的先鋒帶頭作用,加強綠色低碳生產標準的建立與實施,增強標準體系的可操作性、前瞻性、規范性,建立完善的綠色食品生產、加工、流通、消費的標準體系與監管制度。

減少食物浪費 倡導綠色消費

食物生產與消費系統的綠色轉型具有巨大低碳減排潛力。按當前人均收入趨勢推測,2050年人均飲食相關的溫室氣體排放將比2009年增加32%。同時,現有飲食結構會導致越來越多的人群面臨嚴重營養健康問題。平衡膳食是保障我國居民營養健康和國家綠色可持續發展的關鍵。

制定健康平衡膳食需從多利益主體角度協同實現。在政府層面,要做好可持續膳食的頂層設計,并改善居民對健康食物的可接受性、可獲取性和可支付性;在企業層面,要加強食品企業參與,如推廣“碳標簽”等引導居民低碳消費;在科研層面,加大農業和相關產業科研投入,如用于生物強化、食品強化等技術開發;在消費層面,也需要營養和可持續觀念的轉變,如增強綠色消費意識,減少食物浪費和損失。

加快農業綠色低碳技術研發與應用

推動農業綠色發展,實現生態種植、生態養殖,促進綠色食品產業與健康消費,需要農業綠色低碳技術的支撐,加強科技攻關和政策支持力度。

農業綠色低碳技術研發應著重從以下方面開展:綠色肥料、農藥、種子等農資創制;土壤—作物系統綜合管理技術;根際生命共同體定向調控技術;生物多樣性利用技術;健康土壤培育技術;高產高效農機農藝結合技術;綠色低碳種植與污染阻控技術;智能化精準健康養殖技術;畜禽糞污低碳循環利用技術;綠色種養一體化集成技術;綠色健康食品生產與加工技術。

圍繞綠色、高效、低碳、生態可持續農業發展,面向未來農業現代化建設,需要精心布局一批前瞻性、戰略性、顛覆性的綠色農業科技攻關項目,培育國家農業綠色技術創新中心,建立國家農業綠色發展創新平臺,支撐國家農業綠色發展先行區等樣板綠色生產基地建設,加強“政產學研用”五位一體融合發展,推廣“科技小院”等技術服務模式,加快農業綠色低碳技術在全國大面積落地。

(作者系中國工程院院士、中國農業大學教授)

 

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