膠東半島農業大數據下農業生態環境面臨的問題與解決途徑

蓋時霖（中國農業大學，北京 100083）

1 海陽市農業生態環境現狀

1.1 研究區域基本情況

海陽市地處膠東半島南翼，總面積1886 km2，屬溫帶季風大陸性氣候，常住人口66萬人，國內生產總值526億元。海陽屬于農業大市，至2018年，該市農林牧漁業總產值1330700萬元，農林牧漁服務業總產值47656萬元。糧食作物種植以小麥、玉米為主，糧油種植總面積92.1萬畝。自2016年實施環境保護“十三五”規劃以來，農業環境保護取得一系列成效，到2020年，主要污染物COD、氨氮、SO2、氮氧化物、煙粉塵排放總量分別削減10%、7%、8%、6%、10%，河流、水庫及近岸海域達到相應功能區水質標準，空氣環境質量繼續保持優于二級標準；農村信息基礎設施建設不斷增強，農業大數據背景下數字化技術在農業領域得到全面深入的應用。2020年，海陽市作為山東煙臺唯一縣市區，被中央網信辦、農業農村部、國家發改委、工信部等七部門列入國家數字鄉村試點地區。

1.2 農業環境污染的問題

作為農業產業占比較大的地區，該市在農業生產上投入巨大，然而糧食增產的背后也隱藏著很大危機，從表1可以看出，化肥和農膜的大量使用、農藥殘留超標等對當地生態環境、耕地質量及糧食質量安全均產生一定不利影響，也成為制約海陽市實現鄉村振興的主要難題之一。

表1 2017 年海陽市農業源主要污染物產排情況

2 大數據背景下農業生態環境問題成因及影響

2.1 水資源不合理的開發利用

在信息化時代背景中，依據現有數據得出，海陽人均占有水資源量為全國人均占有量的 17%，且該市產業結構以工農業為主，耗水量較大，如表2，海陽市綜合生活用水量1082.81萬 m3，人均生活用水量92.48 L，一方面該市農業生產灌溉方式仍以漫灌為主，耗水量大；另一方面一些高耗能、低產出企業的大量用水需求也成為水資源短缺的重要因素。

表2 生活用水排水情況表

2.2 農村生活污水的流失與污染

根據大數據的統計結果，2019年海陽市共產生生活污水977.29萬m3。其中農村居民生活污水產生量為438.25萬m3，直排入農田135.96萬m3，占產生量31.02%；直排入水體301.19萬m3，占產生量68.73%；進入市政管網1.09萬m3，占產生量0.25%。

由圖1不難發現，農村生活污水直接排入水體是造成生活污水污染的主要原因。一方面，農村人口眾多，農戶居住本身的隨機性、分散性導致生活污水排放很難得到統一收集，統一管理。同時，基礎設施投入的相對薄弱又進一步加大了在農村設置系統化的污水管線的難度，使其缺乏完善的下水和處理系統，對農村污水的集中處置造成很大困難，大部分農村生活污水只能排入溝渠或就近排入河流。而在監管方面，目前環境保護相法律法規大多針對城市環境污染，與農村環境污染問題有關的規定則相對較少[1]，農村環境保護工作機制在監督層面與執行方面均不夠完善。

圖1 生活污水排放情況（萬m3）

2.3 農業生產方式存在問題

2.3.1 農村畜禽養殖污染嚴重

海陽市的畜禽養殖總量位于煙臺第四位，生產排污量大。據2019年統計數據顯示，主要污染物COD：整個畜禽養殖業排放10635.84 t，是工業企業的74倍。近年來，隨著農村畜禽養殖業的發展，畜禽養殖規模不斷擴大，飼養方式不斷優化，經營方式更加集中，在一定程度上提高了養殖戶的產量與效應，但同時也使養殖業與種植業進一步分離[2]，局部單位面積載畜量大增，產生的大量的糞尿無法得到及時處理與利用。一部分畜禽養殖糞尿排入水中后污染水環境，一部分成批量進入田地，使飼料中添加的金屬元素在土壤與作物中大量累積，造成生物污染與糧食減產。

2.3.2 農業信息化技術應用相對滯后

隨著農業產業結構不斷向市場化、效應化方向發展，蔬菜反季栽培及多樣化栽培規模逐漸加大，作物新品種的培育帶來的新型病蟲害也在同時加大，而消費者對產量和品質的要求卻在日益提高。雖然該市近年來已開始將信息化技術廣泛應用到蔬菜病蟲害和農藥安全管控，但普及率明顯較低，大多數的蔬菜種植仍處于傳統狀態，農民仍在采取加大化肥、農藥投入等手段以保證穩產增收。

3 農業生態環境問題對策

3.1 加大政策支持，推廣畜禽糞便綜合利用

海陽市養殖場數量多、布局分散，因而需要針對不同規模養殖場采取不同措施。對于小型養殖戶，應在政策方面補貼推廣農村戶用沼氣的使用，對小農戶養殖過程中產生的畜禽糞便進行厭氧發酵處理，并將生產的沼氣用于炊事和照明，沼渣和沼液用于農業生產。對于集約化畜禽養殖場，應在各養殖區大力推廣畜禽糞污處理利用機制，實現“果沼畜”“菜沼畜”“茶沼畜”等畜禽糞污綜合利用[3]。加大大中型沼氣工程的建設，著力研發發酵快、易脫水、除菌能力強的大型沼氣處理工程。在全市范圍內推廣糞便堆漚處理生產有機肥模式。

3.2 加大綠色防控，減少農藥化肥使用

鼓勵種植戶實行綠色防控技術，有利于減少農藥的使用，從而減少農藥污染。在病蟲害防控方面，應推廣理化誘控技術的應用。通過在田間布設燈光、信息素等、氣味劑等，利用害蟲的趨光、趨化性，達到殺滅害蟲的效果；應用生態控制技術與生物農藥防治結合，引入捕食螨、赤眼蜂等害蟲天敵，達到長期、綠色滅蟲效果。推廣微生物農藥植物源農藥，加大對環境友好型農藥的補貼力度。不定期對蔬菜進行農藥殘留檢測，加大對售賣國家禁用農藥行為的打擊力度。在化肥使用方面，可以與畜禽糞便的綜合利用相結合，增施有機肥、農家肥。提倡因地制宜，配方施肥，適量施肥，適期施肥。以最小施肥量產生最大效益，同時減少勞動成本與金錢投入。國家技術部分應盡快出臺、更新相應的化肥監測體系標準，在農業生態層面建立完善的監管治理模式。

3.3 以信息化建設為平臺，推動農業生態環境持續優化

應充分利用國家數字鄉村試點這一有力契機，大力推進農業農村信息化建設，加快完善農村新一代信息基礎設施，積極推動數字經濟、數字治理、信息惠民服務加快發展，從根本上推動農業生態環境優化。一要積極推進現代化信息技術與農業農村各領域各環節深度融合，助推農業生產智能化，著力打造科技農業、精準農業、智慧農業；二要積極探索農村數字經濟新業態。大力培養一批信息化程度高、示范帶動作用強的生產經營組織，并與創意農業、認養農業、觀光農業、農村電商等有機結合,在促進農民增收的同時，助推農村產業的標準化、數字化、品牌化；三要加快完善“三農”信息服務體系建設，加大數字惠民力度。積極采用適應農業農村特點的信息終端、技術產品，以信息化建設為依托，推動公共服務向農村下沉，協同推動教育文化、醫療衛生、交通運輸、生態環境、快遞物流等各領域信息化向基層延伸。