防控農業面源污染與提升農田土壤質量的對策研究
——基于福建省現代生態循環農業科技與協同創新視角的思考

劉朋虎，趙雅靜，翁伯琦（福建農林大學生命科學學院，福州35000；福建省農業科學院，福州350003）

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防控農業面源污染與提升農田土壤質量的對策研究
——基于福建省現代生態循環農業科技與協同創新視角的思考

劉朋虎1，趙雅靜2，翁伯琦2
（1福建農林大學生命科學學院，福州350002；2福建省農業科學院，福州350003）

發展現代生態農業是中國特色現代農業的重要組成部分，其核心內容包括合理利用時空結構與自然資源，構建有效循環利用的技術模式，充分發揮農業的多功能作用，提高資源利用率、土地產出率、勞動生產率、污染防控率，實現生產-生活-生態的有機統一。大力發展現代生態農業，必須把握防控農業面源污染與提升農田土壤質量的重要環節。筆者提出了必須因地制宜構建現代生態農業技術體系，全面實施主動防控技術措施與提升土壤質量行動，力求從根本上扭轉農業面源污染被動治理與種地養地難以有機結合的局面，從而保證優地優產優質的高度統一，力求從根本上保障糧食安全、食品安全與農業生態安全。

生態農業；面源污染；土壤保育；質量提升

0　引言

眾所周知，高產優質的產品必須要有良好的生態與潔凈的土壤作保障。常言道：“民以食為天，食以安為本，安以土為基”，其簡明的文字道出了深刻的內涵。中國人多地少，農業資源相對緊缺，而且耕地土壤貧瘠化嚴重，據初步統計，耕地土壤有機質平均含量僅為2.08%，不但達到歷史最低點，并接近生態“警戒線”。更讓人擔憂的是，耕地土壤有機質還將以每年0.05個百分點的趨勢在下降［1］。以福建省為例，人均耕地面積不足333 m2，且2/3為中低產田。近30年來，福建省農業生產走上了高投入和高產出的道路，單位面積化肥投入量始終位居全國前列。全省大面積耕地主要分布在紅黃壤區，是福建農村經濟快速發展最為活躍的地區之一。但也是中低產耕地最為集中的地區，還由于未經處理的農牧菌業廢棄物和工業“三廢”的直接排放以及不科學的大量施用化肥，產生土壤退化、面源污染以及土壤重金屬和有機物復合污染現象，并有擴展的態勢，給農業持續發展與生態環境帶來巨大壓力。為此，要發展具有福建特色的現代生態循環農業，則必須采取主動防控技術措施與提升土壤質量行動，力求從根本上扭轉農業面源污染被動治理與種地養地難以有機結合的局面，從而保證優地優產優質的高度統一，力求從根本上保障糧食安全、食品安全與農業生態安全。筆者基于福建省現代生態循環農業科技與協同創新視角進行深入思考，結合區域農業生產實際與成功實踐經驗，重點研究并提出了防控農業面源污染與提升農田土壤質量的若干對策，以期為福建省乃至南方地區現代生態循環農業發展提供參考與借鑒。

1　發展戰略與主要思路

就理論意義認識，農業面源污染主要是指在農業生產過程中化肥、農藥、農膜、飼料等化學品的不合理使用，以及牲畜糞便、作物秸稈、生活垃圾等處理不當而造成對土壤、水層、湖泊、河岸、濱岸、大氣等相關生態系統的污染［2］。發達國家對農業面源污染的危害及其防治意義認識比較早，在現代農業發展過程中著力采取了多樣化的有效管控措施，積累了比較豐富的防控經驗，集成推廣了控制農業面源污染的模式與技術［3-4］。近年來，隨著中國現代農業發展水平的提升，化肥與農藥施用強度不斷增大，由于利用效率不高，浪費比較嚴重，在污染管控方面缺乏有力措施，因此造成農業面源污染的范圍及程度日益加深［5-8］。自1970年之后，中國全國主要湖泊、廣大區域的水體污染，尤其是水體的氮、磷富營養化現象呈現擴展與惡化趨勢，凸顯了農業面源污染的嚴重危害性。為了減緩農業氮磷面源污染，目前發達國家普遍采用的休耕法或者以降低產量來減少化肥施用量的方法，其管理措施的實施有相應的效果，但其不太適宜中國人多地少的基本國情。還例如國內外針對重金屬污染土壤修復技術有幾十種之多，但大多數措施由于成本高（如電動修復等）、時間長、限制因素多（如生物修復等）及容易造成二次污染（如客土法等）而使該類修復技術的應用受到限制。如今人們對污染農田治理與持續利用技術的整體研究還缺乏系統性、實用性，也根本無法實現將高成本的技術應用于修復中度或者輕度重金屬污染農田，其治理的效果必然存在很大的局限性。

據相關資料顯示，中國土壤資源面臨著水土流失、耕地肥力下降、土地荒漠化、土壤鹽漬化、土壤石漠化及土壤酸化等諸多突出問題，對農業持續發展與國家生態安全構成了嚴重的威脅。全國耕地1.24億hm2，其中中低產田面積為0.87億hm2，占比為69.9%；全國水田土壤平均有機質含量為21.6 g/kg，比第二次土壤普查時下降了13.6%［9］；石漠化土地總面積增加至12.96 萬km2，并且仍呈繼續擴張趨勢。中國土壤酸化面積已占國土面積的40%以上，尤其在南方紅壤區更為嚴重，嚴重制約了現代農業的持續發展［10-16］。如何將防控農業面源污染與提升農田土壤質量作為一項系統保障工程加以統籌建設，重點突破關鍵技術與集成創新，無疑是特色現代農業發展過程中一個十分重要的命題。

防控農業面源污染與提升農田土壤質量是一項系統工程，兩個方面是緊密相關的，也是相互依存的。就發展戰略而言，要注重科技創新與農村創業耦合聯動推進，注重應用先進技術與高效經營倒逼機制。很顯然，要實施綠色防控與地力提升聯動耦合工程，必須結合不同區域的農業生產發展實際，著力貫徹“面源污染源頭控制—耕地土壤肥力提升—中低產田耦合改造—精準施肥技術體系—實施雙減替代行動—保障安全高效生產”的總體思路。就科技創新而言，要以提高土壤肥力為切入點，以農牧菌廢棄物為主料的高效有機肥創制為重要措施，以化肥農藥科學減量與有效替代為關鍵技術，以氮磷增效劑及重金屬鈍化劑等系列產品的篩選與示范應用為突破口，構建區域農產品安全及環境友好的農業生產實用技術體系，實現區域產地安全、糧食生產安全、食品消費安全和生態環境安全的綠色農業持續發展的目標。構建并完善面源污染防控與土壤質量提升標準化技術保障系統；構建化肥減量化關鍵替代技術體系，篩選重金屬鈍化劑及土壤調理劑的系列產品域集成應用，因地制宜創立核心示范基地，并以點帶面實施輻射推廣，力求取得社會、經濟與生態效益。其總體目標是構建與綠色農業持續發展相配套的防控生產污染與土壤地力提升的技術體系，有效節約資源，實現環境友好，保障高效生產，維護三大安全（糧食、食品、生態），為生態強省建設提供堅實基礎。

由于福建省中低產農田居多，大約占總耕地面積70%，加上城市建設與經濟發展不斷加速，以及一些不合理的土地開發，造成全省耕地尤其是高質量耕地銳減，人均耕地面積由346.67 m2減少到306.67 m2左右，同時由于區域農業復種指數比較高，經濟作物施肥量偏大，農牧菌廢棄物利用率偏低，有效的水土保持技術措施推廣不力，農田土壤普遍存在用養脫節，致使土壤養分失衡，酸化嚴重。部分土壤還不同程度存在著重金屬污染、硝酸鹽和Olsen-P含量過高等而引起的面源污染威脅農產品食用安全、飲用水安全及土壤環境安全等方面問題，已引起各級政府和百姓的共同關注。早在2001年，時任福建省長習近平在全國率先倡導治理餐桌污染、建設食品放心工程，福建省委、省政府連續多年將綠色農業發展列入為民辦實事工程。此外，福建獲批建設全國首個生態文明建設先行示范區，迎來了生態強省與現代生態農業發展的新機遇。治農要治本，提升土壤質量，防控農業污染，保障產地健康，其目標就是要專項聚焦福建省農業可持續發展面臨的共性問題，針對關鍵性技術措施開展系統深入研究，探討現代農業背景下的耕地保育、精準施肥、減施農藥、治理修復、合理保護等生產技術與經營模式的集成推廣。其不僅符合區域經濟社會發展，而且對區域土壤健康、作物安全生產，農業持續發展，企業轉型增效、農民增收致富都具有十分重要的現實意義。

2　研究思路與主要內容

現代生態農業產業鏈的技術體系構建，要以綠色發展理念與生態經濟理論為指導，以有效減量、循環利用、資源再生、合理控制、優化生產為原則，不斷創新技術，實施統籌協調，因地制宜推進現代生態農業的集成實踐。要通過合理設計與有效鏈接，力求促進農業生產過程由“資源投入—產品產出—廢棄物質”單一遞進的傳統模式向“資源投入—產品生產—再生資源—二次產品”的有序循環的利用模式轉變，提高資源利用效率，有效防控污染產生，以求實現物質與能量的正向型有效轉換與農業廢棄物質多層次循環利用［17］。發展現代生態農業主要是通過產業鏈的有效延伸，將各相關農業生產過程優化串聯起來，其全產業鏈構建比較適于種植、養殖、農副產品加工為集合體的大農業區域，力求通過廢棄物資源循環農業與合理替代，不僅使農業生產成本得以有效降低，同時可較大幅度提高農業生產效益；而且有利于有效控制農業面源污染，達到保護區域環境與流域水質的目的。成功的實踐也已證明，創立現代生態農業產業體系與循環鏈的優化整合，對農業生產環節的面源污染防控和水域環境質量改善將起到積極的防控作用［18］。許多專家結合典型案例對區域現代生態農業的成功實踐進行系統分析與總結［19］，重點探討了不同生產模式的適宜范圍和技術實施方案合理性［20］，闡述了適宜于不同區域的現代生態農業產業化模式、配套技術實施途徑以及相關管理機制［21］。就區域實踐而言，目前已經系統總結并提出了基于耕地不同間套種與鄉村養殖業結合、區域種養業與休閑觀光業結合的物質遞進循環及其能量合理利用的現代生態農業產業等實用模式［22］。同時更加注重生態農業產業鏈的經營過程動態變化與相關因素的交叉影響程度，深入分析其物質轉化與運行規律，并深入開展現代生態農業系統的穩定性評價和循環利用過程的動力學機制的量化研究［23-25］。但應用生態農業產業鏈技術來控制農業面源污染的相關理論研究和實用技術對策研究還比較少，尤其是實用技術創新與相應的基礎理論研究以及產業化集成實踐更是顯得比較缺乏［26］，現代生態農業的技術體系的優化構建與轉型升級必須進一步充實完善，其進一步深化研究則必須充分考慮到當前水域環境污染的延伸性及農業面源污染控制的復雜性。很顯然，基于現代生態農業產業鏈延伸與持續發展，控制農業面源污染的相關理論創新和先進技術內容完善的工作亟待深入開展。

針對福建區域耕地土壤質量需要著力提升、土壤氮磷面源污染與土壤重金屬污染有蔓延和加重趨勢等問題，以環境生態學和土壤農業化學理論為指導，以提高土壤肥力為切入點，以農牧菌廢棄物為主料的高效有機肥創制為重要措施，以化肥農藥科學減量化為關鍵技術，以氮磷增效劑及重金屬鈍化劑產品的篩選與示范應用為突破口，構建福建區域農產品安全及環境友好的農業生產實用技術體系，最終形成農田土壤健康、生態環境安全、資源高效利用、農業生產成本降低，產品品質提升等集成技術體系并示范推廣，有效帶動福建區域農業可持續發展的技術協同創新，提升行業競爭力，促進農業增效，強化農民增收。

就科技協同攻關的技術路線（圖1）而言，注重圍繞專項發展目標，開展技術聯合攻關，采用“科學合理減少肥藥施用—源頭防控污染產生—農牧廢棄物資源化—高效輕便還田機械—土壤肥力綜合保育—作物精準施肥設施—防控及其治理并舉”技術策略。通過科技創新帶動產業化開發，從根本上扭轉土壤退化、污染修復傳統方法的被動治理局面，實現源頭阻控、安全生產與過程管理結合的主動防控目標，促進種田養地的有效統一與現代生態農業的持續發展。

就研究思路而言，重點開展以下6個方面的協同攻關：（1）農田肥力障礙因子削減與土壤質量提升技術；（2）主要特色農作物精準養分管理有效經營技術；（3）農田土壤重金屬污染源頭控制與修復技術；（4）農牧菌業廢棄物資源化循環利用與高效有機肥創制技術；（5）山地水土流失防控與保護性立體種養開發技術；（6）農田化肥農藥減施與替代以及面源污染阻控技術。著力構建3個方面技術集成體系：（1）創立適于福建區域農業面源污染主動防控技術體系；（2）創立富有特色的現代循環農業模式與集成技術體系；（3）創立土壤質量提升與肥藥減量替代的集成技術體系。

就主要研究任務而言，主要包括6個方面：（1）農田障礙因子削減以及土壤肥力改良提升技術。重點突破中低產田養分特征、變化規律與質量提升過程評價；稻田障礙因子削減與耕地土壤肥力集成提升；設施蔬菜生產水肥一體化技術與大棚土壤退化治理以及防控連作障礙的等方面關鍵技術。（2）主要特色農作物精準養分管理與高效栽培技術。重點解決茶葉和亞熱帶果樹等紅壤山地園藝作物種植園地土壤肥力培育；山地園藝作物綠色栽培與紅壤酸化調控；南方特色農作物氮磷鉀優化施肥指標體系構建與集成應用；特色作物精準養分管理與氮磷面源污染防控等方面關鍵技術問題。（3）農田土壤重金屬污染源頭防控與高效修復技術。重點研發土壤重金屬污染風險評價與預警；土壤重金屬系列鈍化劑篩選以及高效修復；中輕度污染土壤生物修復與農產品安全生產等相關技術問題，實施集成推廣應用。（4）農牧菌業廢棄物資源化與高效有機肥創制技術。重點解決福建主要畜禽養殖排污特征及農地匹配消納；畜牧廢棄物制肥質量與產業化關鍵環節控制；畜禽類有機肥及基質與保育土壤等方面關鍵技術。（5）山地水土流失防控與保護性立體種養開發技術。重點突破紅壤保水技術和改良劑的研制；山坡耕地土壤肥力培育與有效固碳；紅壤退化修復技術集成示范。（6）農田肥藥減施及替代增效與面源污染阻控技術。重點解決農田化肥增效劑篩選與產品研發；農田化肥農藥減施與有效替代增效集成創新；農田面源污染阻控的水肥有效調控等方面技術。

圖1　實施農業面源污染與土壤地力提升工程建設的技術路線

3　組織攻關與管理對策

就有效管理而言，必須正確認識農業面源污染形式與危害。一是過量施化學物品的污染危害。眾所周知，合理使用化肥是現代化農業的一個重要舉措，化肥對現代農業發展的巨大貢獻是顯而易見。據相關資料顯示，目前我國化肥年施用量超過4600萬t以上，但化肥有效利用率僅為35%左右，平均比發達國家低20～30個百分點。而年施用農藥量達到140萬t，其有效利用率也低于35%，僅僅相當于歐盟國家的50%左右。過量施用化肥與農藥，不僅造成農業生產資源浪費，而且65%以上未被利用的化肥、農藥通過水土流失、地下徑流、養分淋溶、反硝化作用、吸附和揮發等方式進入大氣、土壤和地下水體，造成了一些地區地表水富營養化和地下水硝酸鹽超標污染［27］。二是農村生活垃圾以及污水污染。統計資料表明，全國農村每天產生生活垃圾量超過100萬t，而且每天平均排放生活污水數量也超過2300萬t，這些垃圾和污水基本沒有經過收集與防控處理，隨意堆棄與排放，已經成為廣大農村面源污染的主要來源，而且近年來呈現了加重趨勢［27］。三是畜禽養殖業糞便污染的危害。近十幾年來，中國的畜禽養殖業發展比較迅速，現代畜禽養殖業工廠化集約養殖水平正在逐步的提升，集約化的養殖生產量在不斷攀升，但畜牧業的廢棄物也在成倍的增加，僅以豬、牛、雞養殖業統計，其年總平均畜禽糞便排放量達到30～35億t，其中相當大數量的糞便與污水未經處理直接排入水體，已經成為農村區域的嚴重污染源［28］。四是鄉村農作物秸稈廢棄物污染。有報道顯示，中國每年產生的各類農作物秸稈超過7億t，農戶僅利用一部分秸稈作為飼料或燃料利用，相當大的部分秸稈都采用就地焚燒的處理辦法。農作物秸稈的利用率偏低，不僅浪費了重要的農業資源，而且造成了鄉村生態環境的污染。五是農田生產所遺留的農膜污染。近十幾年來，農村大棚設施農業的推廣普及，我國的農用塑料特別地膜使用量明顯增加，每年農膜用量已達135 萬t，而且中國目前普遍使用的農膜類型都不易分解，預計留在土壤中幾十年都難以腐爛降解，尤其是農戶連續利用與有效保存不當，致使大量的農膜殘片積留在農田中，對農業生態環境造成巨大的危害［29］，而且所造成的污染呈現了不斷加劇的趨勢。

如何立足于新的起點，發展具有福建特色的現代生態循環農業，這顯然是一個重要的命題。沒有良好生態環境，就不可能有高產優質的產品。很顯然，防控農業面源污染與提升農田土壤質量是一項涉及多學科多專業的系統工程，如何有效組織科研攻關是十分重要的環節。福建省農業科學院的研究結果表明，應用不同方式養殖生豬，其生長效果與環保效應有較大差異。尤其是應用微生物發酵床養殖的生豬，不但可以達到零排放，有效防控廢棄物污染，而且養殖過程中生豬的探究行為有所增加，特別是爭斗行為明顯減少；同時營養指數和健康指數顯著高于傳統方式飼養的處理。進一步的研究結果表明［30］，通過優化微生物發酵床的結構與調整墊料配方，不但有益于生豬生長（在一定程度上減少疾病發生），而且有助于豬肉感官品質的提升，同時可明顯降低豬舍內部NH3和H2S異味氣體濃度（測定值分別減少48%、52%）。生產推廣實踐進一步表明，利用微生物發酵床優化型模式養豬，是一種經濟效益與環保效益統籌兼顧的新型實用模式，其復合益生菌與合理的設施集成聯用，在防控養殖業廢棄物面源污染方面可發揮有效的作用。值得關注的是，以微生物發酵床的墊料為主要原料，可以大量生產生物腐殖質肥料，其富含腐殖酸、有益微生物和作物所需的豐富營養成分［31］，所加工的系列有機肥的優質度都比傳統有機肥高，新型有機肥的N、P2O5、K2O養分之和都超過7%，是一種具有潛在的開發市場與生產應用價值的資源［32］。業界認為，農牧產業的廢棄物資源化循環利用要遵循“因地制宜、因勢利用、因量選型”的原則，一般都先將農牧廢棄物作為食用菌的培養料，或經簡單粉碎加工后實施有效配比，作為有機肥生產的主要原料。例如將微生物發酵床的養豬墊料堆制30天，經過腐熟之后的有機肥料的pH、有機質含量、全氮含量、全磷含量、總養分含量則分別為7.2、37.8%、2.5%、3.7%和7.6%，達到或者超過了農業有機肥料行業規定的標準，廢棄的養豬發酵床墊料已經被認定為生產綜合有機肥的安全來源［33］。在模擬降水條件下進行動態測試，試驗結果顯示：不同肥料養分流失的動態趨勢呈現有規律的變化，經過施用化肥+有機肥、普通有機肥、生物有機肥3種處理的土壤所產生徑流污染分別降低了9.2%、9.7%和17.5%；總氮（TN）流失量分別降低了27.8%、42.3%和50.2%；而COD則分別降低了36.6%、20.7%和16.5%。以微生物發酵床養豬墊料為主要原料生產的生物腐殖酸肥料不僅具有豐富的有效養分與比較顯著的生產性經濟效益，而且還能有效減少農田徑流中的污染物，具有較為明顯的生態效益［34］。人們還同時開展了控制農田養分流失的綠色種植技術研究，其集成應用結果表明，采取秸稈覆蓋的農藝措施可顯著減少地表徑流73.9%～86.2%，可比傳統耕作處理降低40%以上養分流失，其增產效果與施肥效應均優于地膜覆蓋處理。有研究表明，在平原田地實施黃豆和玉米壟間作處理可降低養分流失30%以上，而在坡耕地實施作物間套種也能不同程度地截留土壤中N、P、K等養分［35］。此外采取平衡施肥方法也能促進植物對土壤中各種養分的均衡吸收，可明顯減少NPK主要養分流失和水分徑流量，有利于從源頭控制農田的養分流失與面源污染［36］。應用優化灌排控制方法來進行水稻生長的栽培管理，增產節水減污的效果顯著。多年的試驗結果表明，以優化灌排水方法種植管理水稻生長比普通灌排模式節約肥料26.7%，產量增加7.1%，節約用水54.1%；在水稻全生育期生長過程檢測養分流失量的結果顯示，稻田排水中銨態氮、硝態氮與全磷的流失量則分別減少了38.1%、82.3%和52.2%［37］。更進一步的試驗研究表明，在傳統的灌溉處理中磷養分流失量多少則與土壤溫度變化相關，但在控制灌排模式下，磷養分流失量多少則與徑流速度的變化與徑流量多少的相關性更為明顯［38］。專家們認為，結合當地土壤肥力情況，應用測土配方施肥技術并創新構建合理施肥體系，尤其是因地制宜創立主要糧食作物育經濟作物的氮、磷、鉀等養分平衡的優化施肥模式是至關重要的；其不僅有利于調整施肥結構和施肥方式，而且有助于實現農田養分科學管理，以求達到控制養分流失的目的［39］。實踐證明，推廣優化施用緩控釋肥技術，其肥料利用率比傳統施肥方式可提高30%以上，可有效減少化肥使用量［40-43］。試驗表明，控釋肥主要原理是利用固定化技術制成的養分控失劑，使養分得以充分利用，提高肥料利用率，從而提高作物產量和生產效益［44］。很顯然，控制農田養分流失，應綜合考慮當地的降雨徑流情況、耕地類型、種植模式及耕作方式等因素，采用多種生態種植技術。

就科研管理與對策而言，要注重做好5項具體工作：（1）組織科技創新團隊，申報項目。筆者認為福建省農業科學院土壤肥料研究所、農業生態研究所、果樹研究所、作物研究所、茶葉研究所等單位可以抽調相關科技人員組成科技創新團隊，向福建省科技廳或者相關部門申報科技重大項目。（2）充分發揮專業優勢，協同創新。福建省農業科學院相關研究所在新型肥料研發、土壤保育、農田生態環境保護、作物高效施肥技術、特色農作物栽培、現代循環農業等方面研究積累了豐富經驗。為此，要實施優勢互補策略，力求做到頂層設計，劃分專題；聯合攻關，協同創新；邏輯遞進，互為鏈接。（3）配套組裝現有成果，先行應用。近10年來，福建省農業科學院相關研究所圍繞產地環境保護、農牧菌廢棄物資源化利用、山地生態果園建設、山地有機茶園構建、專用有機肥研制、土壤改良與地力培肥等方面進行深入研究，曾先后獲得多個國家科技支撐計劃、國家公益行業專項、福建省科技重大專項的支持。其中“施肥與改良劑修復Pb、Cd污染土壤技術研究與產品應用”獲農業部中華科技獎一等獎、“蔬菜降污專用肥及其規范化生產技術與示范推廣”、“山地生態果園模式與配套技術研究”等成果先后獲福建省科技進步二等獎，同時獲得“利用菌渣作為生產復混肥造粒粘接劑的應用及制備方法”等10余項國家發明專利授權，并幫助企業獲得肥料綠色證書20多個。通過有效組裝配套，進行集成推廣應用，可以取得良好成效。（4）結合實際制定目標，務求實效。依托研究所的科研平臺，聚集一批經驗豐富的研究與推廣隊伍，通過相關專題的技術攻關與協同創新的深入開展，有望為創新項目的遞進開展創立良好的科研和人才基礎。通過幾年努力，深化應用基礎研究，闡明農業面源污染防控規律，全面分析提升耕地土壤肥力的制約障礙與驅動因子，系統總結理論成果，發表系列研究論文并著力培養研究生。要及時出版相關理論專著，為拓展研究領域與指導生產實踐提供科學依據。力求結合福建實際，創建立面源污染防控與土壤質量提升規范化技術模式；因地制宜的創立化肥農藥減量化與有效替代的關鍵技術體系；成功篩選重金屬系列鈍化劑及土壤調理劑等系列產品并申報系列專利，與有機肥料生產企業合作，重點幫助企業改進或新建3～5條年產2萬t以上高效有機肥料生產線。力求創建核心示范基地10個（2010～3350 hm2），開展集成示范推廣工作，實現土壤有機質提升5%～10%，肥料利用提高8%～15%，減少農田氮磷排放10%～20%，中輕度污染農田作物重金屬含量降低30%～40%。與農業技術推廣部門合作，實施輻射推廣33.5萬hm2（次），力求取得顯著的社會經濟與生態效益。（5）實施院地科技合作，集成推廣。建議由院所每年從公益項目中籌措部分經費或者向省財政申請專項經費，先期啟動部分專題研究。同時選擇1～2個縣開展以防控農業面源污染與提升農田土壤質量為主題內容的生態農業經濟區建設試點工作，集中在3～5個鄉鎮開展“農牧菌—種養加—轉改升”三結合的現代生態農業經濟模式構建與經營試點。集中解決大田全程機械化生產、大棚高效智能化栽培、大欄環保養殖自動化等技術設施改造與提升的難點，力求提高資源利用率、土地產出率、勞動生產率、污染防控率，力求創立具有福建特色的高效生態農業的發展新路。

就協同攻關而言，筆者認為要在上述各項關鍵技術研究的基礎上，著力創新并合理構建現代生態農業產業化開發的技術體系是必不可少的重要環節。具體而言，就是要在傳統農業生產的基礎上，集成推廣適于種植-養殖-加工為集合體應用的現代經濟與生態復合型技術。構建現代生態農業產業經濟園區是一個新的探索，其有利于合理延伸生態循環農業產業鏈。在綠色種植過程中，要結合區域農業發展實際，大力扶持農村家庭綠色農場，注重發展農村家庭農場的生態循環產業，合理設計循環農業鏈接環節，充分利用農家有機肥（堆肥），利用作物秸稈研制發酵飼料，提高有機肥料與養殖飼料的利用率，構建有效循環環節，充分利用農業廢棄物，以求減少農業面源污染和商品飼料重金屬的危害。與此同時，要合理利用作物秸稈、養殖業、加工業的各類廢棄物，分類加工成為適于不同食用菌生產的發酵基質或者培養料，深入系統的開展秸稈（牧草）替代木料的配方研究，研究制定合理的匹配生產栽培方案，重點突破并解決食用菌栽培之后廢棄物綜合利用的難題。在健康養殖過程中，重點推廣微生物發酵床的環保養殖技術，推廣畜禽養殖益生菌應用技術，改善養殖產地的生態環境，營造無臭無味的生態養殖空間。在產業鏈的上中下游，要注重有機融合與合理鏈接。例如在養殖業發展過程中，要優化布局并構建農產品加工生產企業，尤其是引進并發展農產品精深加工產業。同時還要建全市場銷售網絡建設，提高農副產品的附加值，確保生產者與勞動者的增產增收效率。要實施種植與養殖有效結合，種田與養地有機結合，必須將養殖產生的廢棄墊料資源化循環利用，研究系列配方與加工工藝，實施高品質生物有機肥的產業化開發，實現變廢為寶的目標。要充分利用產業園區或者產業化體系內的種植基地的作用，組織生產包括設施蔬菜、優質茶葉、生態果業、糧食作物和現代菌業等在內的綠色食品。此外，隨著現代生態循環農業產業鏈與技術推廣體系的不斷完善與提升，不僅可以將其作為農牧業的高效生產基地，而且帶動農村休閑觀光旅游產業的發展。專家們認為，合理利用生態循環農業產業鏈技術，優化創建農村生態循環農業產業園區，可充分發揮“種植—養殖—加工—生產—旅游”多功能循環利用一體化的作用，有利于在現代生態循環農業產業鏈技術體系中實現各養分的充分利用與食物鏈的循環延伸，將污染有效防控與資源循環利用融合為一體，其聯動發展與配套技術實施，無疑是一種有效防控農業面源污染的途徑，有助于實現水資源保護與經濟效益的雙贏目標。

福建省率先提出建設生態強省的戰略，農業必須要有富有成效的作為。防控農業面源污染就是一項必不可少的重要環節。實踐證明，必須著力搞好3項基本工作，一是科學施肥與合理用藥，減少用量與有效替代，以優質有機肥替代化學肥料，以高效生物農藥替代化學農藥，從源頭上阻控污染源。二是健康養殖與農牧結合，有效消納養殖業廢物，以食用菌產業實現有效轉化，以食用菌菌渣生產優質有機肥，從根本上化解廢棄物。三是立體種養與循環利用，實現種地域與養地結合，以有序鏈接環節延伸產業鏈，以物質循環利用實現正向轉化。提升土壤質量是農業可持續發展的重要基礎，要使土壤更具有活力，必須提高土壤有機質含量，從而豐富土壤微生物，使其生命力更加旺盛。農業面源污染防控與農田土壤質量提升是中國現代農業持續發展的重要保障，其是實現糧食安全、食品安全與生態安全必不可少的重要基礎，也是保障水環境污染防控的最重要舉措之一。要應用現代生態循環農業理論指導集成產業鏈技術體系構建，主要分為2個層次推進，一是以農戶為載體的農村家庭綠色農場建設，二是以企業為主體的生態循環農業園區建設。還要著力推動2項技術工作，其一是因地制宜創立物質循環利用的技術標準，其二是集成推廣實施高效模式及其產業化經營。事實上，防控農業面源污染與有效提升土壤質量是一個有機的統一體，也是推進農業綠色發展的2個基礎側面，涉及到生產技術的先進性與經營管理的有效性。在發展現代生態循環農業過程中，要根據不同區域與不同環境的特點，優化創建適宜的經營模式，合理選擇適合的實用技術，從源頭上控制化學品投入，在過程中轉化農牧廢棄物，在生產中實施合理的調控。在生態循環農業不同生產階段，要把握6個重要環節：資源匹配；接口設計；物質轉化；能量傳遞；地力保育；污染防控。就具體而言，要突出重點與特色。（1）在綠色種植生產方面，要注重突破化肥農藥“雙減”技術難題，特別是要強化推廣高效生物有機肥與綜合性生物防治技術，力求實現有效替代化肥與農藥；（2）在健康養殖產業方面，要從生態化飼料應用的源頭把控，在養殖過程中實施綠色化的有效防疫技術。要注重農牧菌業的有機結合，使產業化過程的廢棄物在種養區域實現合理承載與動態平衡，力爭使廢棄物資源就地進行有效循環利用；（3）在產品加工升級方面，在注重產品加工增值的同時，要充分利用加工業各個環節中產生的廢棄物，開展生態飼料、生物肥料等副產物的利用，實現廢棄資源的再生利用和鏈接循環；（4）在鄉村污染治理方面，要結合區域發展的實際，優化創立并集成應用現代生態循環農業配套技術，力求實現農村垃圾等廢棄物的有效消納與高效循環利用，力求實現農業資源有力保護和循環利用，改善農業的生態環境，從而保障中國特色農業的持續發展。

筆者相信一系列科技成果的取得及其推廣應用，必將有助于有效保護農田生態環境，提高農牧產品質量，促進產業轉型升級，提升行業競爭實力。通過建設土壤質量改良與農田肥力提升工程，構建土壤污染監控與有效修復技術體系，創立農田精準養分管理技術體系與集成創新農牧菌廢棄物制肥工程技術，必將取得良好的經濟社會與生態效益，其應用前景是十分廣闊的。

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Countermeasures of Agricultural Non-point Source Pollution Control and Soil Quality Improvement: From a Perspective of Modern Ecological Circular Agriculture Technology and Collaborative Innovation in Fujian

Liu Penghu1，Zhao Yajing2，Weng Boqi2
（1Life Science College of Fujian Agriculture and Forestry University；Fuzhou 350002，Fujian，China；2Fujian Province Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou 350003，Fujian，China）

The development of modern eco-agriculture is an important part of modern agriculture with Chinese characteristics，its core contents include the rational use of space-time structure and natural resources，building effective recycling technology model，full multi-functional role of agriculture，improving source utilization rate，land productivity，labor productivity，pollution prevention and control rate，and realizing the organic unity of production-life-ecology.Major components of non-point source pollution control and soil quality improvement should be grasped in the development of modern eco-agriculture.The authors proposed that modern eco-agriculture technical system should be built according to local conditions，active control measures should be adopted and soil quality improvement should be carried out，to avoid passive control of agricultural non-point source pollution and poor combination of cultivation and soil quality improvement，and realize high production and quality，and ensure food security，food safety and agricultural ecological safety.

Eco-agriculture；Non-point Source Pollution；Soil Conservation；Quality Improvementz

S158.5

J論文編號：cjas16030015

國家科技支撐計劃課題“東南地區農牧廢棄物多級循環利用技術集成與示范”（2012BAD14B15），“農—菌復合體系物能循環特征及調控技術研究”（2012BAD14B03-5）；福建省科技重大專項“水土流失初步治理區生態循環與產業提升技術研發與示范”（2010NZ0002）。

劉朋虎，男，1984年出生，山東辛縣人，副研究員，博士，主要從事食用菌育種與廢棄物循環利用研究。

翁伯琦，男，1957年出生，福建福州人，研究員，博士，主要從事生態農業技術與生態經濟理論研究。通信地址：350003福建省福州市五四北路247號福建省農業科學院，Tel：0591-87884262，E-mail：wengboqi@163.com。

2016-03-17，

2016-05-27。