一場(chǎng)農(nóng)業(yè)面源污染防治的“診療術(shù)”

在天津市武清區(qū)一棟長(zhǎng)達(dá)250米的蔬菜溫室大棚里，20多組試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)比展示，每走三五步，就是一個(gè)特定試驗(yàn)的田塊。這些試驗(yàn)聚焦于一個(gè)“綠”字：碳基緩釋肥料、微灌節(jié)水、蔬菜生產(chǎn)廢棄物好氧堆肥等農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)技術(shù)的單項(xiàng)運(yùn)用、集成使用。這是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“環(huán)保所”）自“十三五”時(shí)期就著力攻關(guān)的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目——“黃淮海蔬菜主產(chǎn)區(qū)面源污染綜合防治技術(shù)示范”的具體試驗(yàn)場(chǎng)景。

“棚里搞的技術(shù)，雖然我們看不明白，但效果確實(shí)好。”武清區(qū)南蔡村鎮(zhèn)糶糧務(wù)村科技示范戶邵艷青告訴記者，現(xiàn)在他家的8座蔬菜大棚已經(jīng)用上了不少綠色生產(chǎn)技術(shù)，水肥用量減少了，但產(chǎn)量沒(méi)降低，口感還更好了。

具體承擔(dān)這項(xiàng)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目的是環(huán)保所農(nóng)業(yè)生物多樣性與生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”），他們的任務(wù)是為農(nóng)業(yè)變“綠”開(kāi)“處方”。進(jìn)入“十四五”時(shí)期后，這支團(tuán)隊(duì)又承擔(dān)起了一項(xiàng)新的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目——“農(nóng)田氮素地下淋溶自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”，形象地說(shuō)，就是能夠精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)地“診斷”農(nóng)業(yè)面源污染情況。

“病癥”：農(nóng)業(yè)面源污染惡化趨勢(shì)得到控制，但“徹底康復(fù)”還需爬坡過(guò)坎

過(guò)去，化肥農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品超量使用，在為提高糧食產(chǎn)量作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí)，也加劇了農(nóng)業(yè)面源污染。

農(nóng)業(yè)面源污染防治事關(guān)生態(tài)文明建設(shè)，關(guān)乎國(guó)家糧食安全和鄉(xiāng)村全面振興。為打好這一場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)，“十二五”期間，我國(guó)明確了“一控兩減三基本”的總體思路；“十三五”時(shí)期以來(lái)，從戰(zhàn)略高度對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染防治進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，并圍繞化肥農(nóng)藥減施增效、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用等內(nèi)容實(shí)施“農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動(dòng)”。各方齊抓共管、持續(xù)推動(dòng)，讓農(nóng)業(yè)面源污染的“病癥”惡化勢(shì)頭得以扭轉(zhuǎn)，逐漸向“綠”而行；“十四五”時(shí)期，農(nóng)業(yè)面源污染防治的目標(biāo)是重點(diǎn)區(qū)域要得到初步控制，同時(shí)還要通過(guò)更廣泛地使用農(nóng)業(yè)綠色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效、農(nóng)民增收致富。

“康復(fù)”之路漫長(zhǎng)且充滿挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)面源污染具有分散性、滯后性、不確定性等特點(diǎn)，這就決定了在一些重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵防治環(huán)節(jié)上還要繼續(xù)爬坡過(guò)坎：如聚焦氮素地下淋溶自動(dòng)監(jiān)測(cè)，開(kāi)展技術(shù)難題攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)面源污染的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)“診斷”；對(duì)各項(xiàng)綠色生產(chǎn)技術(shù)集成配套，實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境下、不同作物上能夠準(zhǔn)確開(kāi)出“處方”。

“科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵所在。”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資深首席專(zhuān)家張貴龍表示，團(tuán)隊(duì)已有一定的研究基礎(chǔ)，形成了清晰的攻關(guān)思路，有信心完成好這個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目，為解決農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題貢獻(xiàn)力量。

“診斷”：既要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)“病情”，又要及時(shí)預(yù)警決策

如果對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生后知后覺(jué)，發(fā)現(xiàn)污染再去治理，不僅事倍功半，還可能造成不可逆的損失。

立足于早、著眼于防，前提是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，關(guān)鍵在及時(shí)應(yīng)對(duì)。為“診斷”農(nóng)田氮素地下淋溶量，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)重要任務(wù)是加緊農(nóng)田氮素淋溶“監(jiān)測(cè)—溯因—預(yù)警—管控”全鏈條升級(jí)。

要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就離不開(kāi)更現(xiàn)代化的設(shè)備。過(guò)去，為了監(jiān)測(cè)地下氮素淋溶損失量，可以說(shuō)是吃力不討好。“我們要找工人把35升大小的淋溶桶埋到地下，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且破壞土層不說(shuō)，監(jiān)測(cè)深度還很有限。”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人徐艷說(shuō)。

監(jiān)測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵點(diǎn)在于土壤氮素淋溶傳感器的研發(fā)。“沒(méi)有傳感的設(shè)備，一切都無(wú)從談起。”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員李潔表示，創(chuàng)制能在土壤中穩(wěn)定工作的傳感器，難度非常大，對(duì)材料要求極高，“現(xiàn)在我們正在加緊攻關(guān)，有望突破不同深度淋溶量的連續(xù)監(jiān)測(cè)”。

而要實(shí)現(xiàn)及時(shí)應(yīng)對(duì)，目前還缺乏足夠數(shù)據(jù)支撐決策。我國(guó)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)，主要功能是定點(diǎn)監(jiān)測(cè)與展示，取回的只是部分點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，以點(diǎn)帶面不夠準(zhǔn)確，取樣檢測(cè)的數(shù)據(jù)也不夠?qū)崟r(shí)。“沒(méi)有大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，就談不上模型和算法，也就做不了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與決策。”李潔強(qiáng)調(diào)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作過(guò)程也是連續(xù)積累數(shù)據(jù)的過(guò)程。若能及時(shí)掌握具體地點(diǎn)農(nóng)田氮素淋溶污染的情況和原因，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警早知道，下一步就能形成一整套模型和算法，并據(jù)此提供應(yīng)對(duì)方案。“就像醫(yī)生看病一樣，不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)病情、分析病因，還能開(kāi)出藥方。”徐艷說(shuō)。

“處方”：減肥控水也能增產(chǎn)，廢棄物實(shí)現(xiàn)再利用

得什么病，就開(kāi)什么方。同是治理農(nóng)業(yè)面源污染，“處方”也大有不同。針對(duì)黃淮海蔬菜生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)面源污染防控問(wèn)題，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)出了兩張“處方”。

在大棚里，利用“控—減—用”技術(shù)模式，通過(guò)控制作物施肥量，減少灌水定額，轉(zhuǎn)化利用廢棄物進(jìn)行防治；在露天菜地，通過(guò)集成秸稈吸脫溝、植草帶、生態(tài)溝渠、過(guò)濾壩及凈化塘系統(tǒng)技術(shù)，形成“五位一體”菜地面源污染防控模式。這兩類(lèi)技術(shù)模式分別在2022年和2024年入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)名單。

各地情況不同，也可因地制宜調(diào)整“處方”。在天津試驗(yàn)點(diǎn)的大棚內(nèi)，對(duì)番茄套種豆科作物、夏季空閑時(shí)種植耐熱綠肥等栽培模式的優(yōu)化，可起到增碳固氮，降低氮素淋溶損失的作用。基質(zhì)選取也是重要一環(huán)，李潔告訴記者，如果用草炭，每畝成本約8000元；如果使用椰糠，需要運(yùn)輸成本，每畝成本約6000元；試驗(yàn)點(diǎn)用的是廢棄菌糠與尾菜秸稈、牛糞配制成的基質(zhì)，這些原料每年大量產(chǎn)生，可以就地取材，基本沒(méi)什么成本，連續(xù)定植3～5茬作物后還可還田，增加土壤有機(jī)質(zhì)。

創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在江蘇常熟、鎮(zhèn)江等平原水網(wǎng)區(qū)推廣的稻漁復(fù)合種養(yǎng)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，在種植水稻的同時(shí)養(yǎng)殖黃鱔、蟾蜍，不僅實(shí)現(xiàn)了減肥減藥，比單獨(dú)種水稻還可增加3倍收益。“在不同區(qū)域、不同環(huán)境，我們提供不同的技術(shù)模式，最終目的都是防治農(nóng)業(yè)面源污染，支撐農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。”環(huán)保所成果轉(zhuǎn)化與基地管理處處長(zhǎng)王迪表示。

（轉(zhuǎn)載自《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》 作者：楊夢(mèng)帆）