生態循環農場的低成本高質量打造

一、生態循環農業的含義

生態指生物之間以及生物與環境之間的相互關系與存在狀態，亦即自然生態。美國土壤學家威廉姆·阿爾伯衛奇最早提出農業生態工程的概念，簡稱生態農業。1981年，西南農業大學葉謙吉教授在國內首次提出生態農業的概念。生態農業有多種叫法，如有機農業、自然農法、循環農業和永續農業等，但宗旨和目的是一致的，就是“在潔凈的土地上，用潔凈的生產方式生產潔凈的食品，提高人們的健康水平，促進農業的可持續發展”。生態農場的定義取決于生態農業，意為發展生態農業的農場。

二、國內外生態循環農業的發展

（一）國外生態循環農業的發展

二戰以后，美國大量使用化學殺蟲劑、大量施用化學肥料、大量排放工業廢棄物，導致土壤污染不斷加劇，嚴重破壞了農業的正常生產環境。直到1962年，美國作家蕾切爾·卡森出版了《寂靜的春天》，全方位披露了石油化學農業的嚴重危害性，成為現代環境保護運動的起點。在環境保護運動的推動下，美國相繼制定了《固體廢物處理法》《國家環境政策法》等農業法案，推進生態農業發展。歐盟和日本、韓國等分別頒布相關法案，發展生態農業。目前，生態農業已經成為許多國家普遍認同的農業生產發展方向。

（二）我國生態循環農業的發展

我國傳統農業具有悠久的歷史，通過精耕細作、循環利用各種物質資源，幾乎使所有農業副產品最終都回歸農田，補充土壤損失的養分，經歷幾千年的耕作依然保持了土地肥力。我國的傳統農業就是典型的生態農業。

20世紀80年代初，隨著國際生態環保運動與有機農業運動的蓬勃興起，我國政府也認識到石油化學農業的弊端，大力發展生態農業，以避免發達國家先污染后治理的農業發展方式，推進中國農業現代化。2002年修訂的《中華人民共和國農業法》增加了“發展生態農業，保護和改善生態環境”的條款。2012年，黨的十八大提出“實施重大生態修復工程，增強生態產品生產能力”。2015年，國家頒布《全國農業可持續發展規劃（2015—2030年）》。2020年，農業農村部發布《生態農場評價技術規范》。2022年，農業農村部辦公廳印發《推進生態農場建設的指導意見》。發展生態循環農業、建設生態循環農場已經上升到國家發展戰略，成為發展農業的國策。

三、發展生態循環農業對我國的特殊意義

（一）解決水資源短缺、利用效率較低的問題

我國是一個水資源短缺的國家，人均占有量約為世界人均水量的28%，在世界排第121位，已被聯合國列為13個貧水國家之一。由于過度開采地下水，京津冀地區一度形成了世界最大的地下水“漏斗區”，面積達7萬平方公里。我國水資源利用效率偏低，農田灌溉水有效利用系數只有0.542，遠低于0.7～0.8的世界先進水平。生態循環農業可較好地節約水資源，提高利用效率。

（二）解決礦產資源匱乏、肥料利用率較低的問題

我國鉀礦資源十分短缺，約50%依靠進口。磷礦資源存在貧礦多、富礦少、開采難，專家預測磷礦儲量只夠開采30年。生產氮素原料的煤炭，按照2023年全國原煤產量推算，煤炭經濟可開采時間僅為31.13年。我國存在肥料使用量大、利用率低的問題。在過去的60年間，化肥施用量增加了100倍，而糧食產量只增加了4倍多。農作物利用化肥的效率不足40%，不當的施肥方法導致了肥料的浪費。我國土壤有機質平均含量為1.8%，遠低于西方發達國家3.5%的水平。生態循環農業可減少化學肥料使用，減少浪費，提高利用效率。

（三）提高農產品質量安全水平

根據農業農村部發布的國家農產品質量安全例行監測（風險監測）結果，2018—2022年，5年間農產品例行監測合格率在97.4%～97.8%，農產品質量安全狀況總體保持穩定，但從食品安全更高要求的角度看，農產品依然存在質量安全隱患，生態循環農業可大力提高農產品質量安全。

四、生態循環農場低成本高質量打造的技術路徑

生態循環農場表現為最小外界資源輸入、最小農業廢棄物的排放、最大生物產量、最和諧平衡的生態和循環可持續的特點。因此，生態農場涉及的相關技術很多，《推進生態農場建設的指導意見》列出了10余類技術。以下從土、肥、水和病蟲綠色防控等方面介紹生態循環農場低成本高質量打造的技術路徑。

（一）升級灌溉設備，推廣水肥一體化技術

大田農業生產中，以灌溉機器人為代表的第四代現代灌溉技術，克服了卷盤式灌溉機不適宜小麥、玉米作物孕穗期、灌漿期灌溉的不足，是大田高桿農作物實現精準灌溉的新技術。滴灌技術也適宜大田農作物灌溉。

微灌技術是園藝作物精準灌溉的先進技術。果樹可采用涌泉灌溉，綠葉蔬菜可采用噴灌，根菜類和果菜類蔬菜可采用滴灌或滲灌。在缺乏灌溉管網的地區，可采用微孔膜實現精準灌溉、定量施肥。特別是采用廢舊農膜制作微孔膜，可以實現水肥一體化設備的零投入，是解決沒有灌溉管網、實現精準灌溉的好方法。

（二）增施有機肥，科學使用有機肥

增施有機肥是提高土壤有機質含量、提高土壤肥力的根本途徑。第一，要選用和制備高質量的有機肥。高質量有機肥一定要通過微生物發酵充分腐熟、一定要富含腐殖質和腐殖酸。有機肥制備，不但要調整碳氮比、發酵物料含水量和酸堿度，重視添加雞糞、豆粕等有機氮源，還要添加3%～5%的白云石粉和1%～3%的風化煤，提高有機肥鈣鎂和腐殖酸的含量。第二，要科學使用有機肥。有機肥不宜全園撒施，宜采用溝施、穴施等集中施肥的方法，這是提高有機肥肥效的好方法。

（三）合理調整土壤酸堿度

不同作物要求不同的土壤酸堿度，在偏酸性土壤條件下，許多礦質營養具有更高的有效性。據調查，中牟縣日光溫室土壤pH值均高于8.0。汝南縣62.5%的日光管溫室土壤偏堿性，pH值高于7.5；37%日光管溫室土壤偏酸性，pH值4～5。應根據土壤酸堿性和種植的作物特性，采用石膏、硫酸亞鐵、生石灰等合理調整土壤酸堿性，提高土壤供肥能力。

（四）采用科學的種植制度

合理的種植制度是種地養地的重要措施。采用玉米與花生間作，能明顯改善花生缺磷現象；采用蠶豆與花生間作，可以顯著促進花生對鐵的吸收。在設施栽培條件下，利用夏季換茬空檔種植禾本科作物掩青或者與禾本科植物輪作，可以有效緩解設施土壤的次生鹽漬化問題。科學進行間作套種，比如玉米-大豆帶狀種植、小麥-辣椒套種、大蒜-西瓜套種等間套作模式，具有高產高效的特點。需要注意的是，受新疆小辣椒種植面積擴大的影響，河南小麥-辣椒套種模式的優勢有變弱趨勢。菜-菜、菜-菌、菌-菌、果-菌、果-菌立體種植，也是高效種植的重要途徑。

（五）利用有機液肥和植物酵素促進作物生長

用水浸泡、淋洗固體有機肥，制備液體有機肥滿足作物生長期對追肥的需求。以作物秸稈為原料，添加相關發酵菌，如放線菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、膠質芽孢桿菌及相關礦物粉或黏土進行發酵，可提高固態有機肥氮、磷、鉀的含量，制取高營養含量有機液肥。

植物酵素是近年來發展很快的一種農業投入品，多采用鮮嫩的植物材料、紅糖或糖漿、水和發酵菌制備，制備的植物酵素進行土壤澆施或葉面噴施，均能顯著促進作物生長，改善營養品質、提高抗病性。發酵材料可以是番茄、辣椒的側枝，也可是殘次的果實，還可以是田間雜草，是田園清潔生產、廢物利用的好途徑。

（六）采用綠色防控技術防治病蟲害

采用生態、物理、生物方法和無機物化合物材料進行病蟲害綠色防控。如高溫悶棚防治黃瓜霜霉病、降低環境濕度防治蔬菜灰霉病；防蟲網物理隔離防蟲、黃板和藍板誘殺害蟲、植物油和表面活性劑封閉殺蟲；淡紫擬青霉防治根結線蟲、撲食螨防治紅蜘蛛、哈茨木霉防治真菌病害、嫁接防治蔬菜土傳病害；采用小蘇打噴霧、硫磺熏蒸防治作物白粉病，采用波爾多、石硫合劑、銅氨合劑防治作物病害，這些都是成本低、行之有效的病蟲害綠色防控技術。

（七）高強度使用葉面肥

綜合當今農業生產資源投入，很難再通過增加土壤施肥量和優化灌溉條件實現作物增產。實現作物進一步增產可從3個方面著手，一是選用高產優質抗病新品種，二是土壤增施有機肥，三是高強度使用葉面肥。受新品種培育周期和有機肥源所限，高強度使用葉面肥是當下實現作物增產的有效途徑。選用礦質營養、碳源、植物酵素、生長調節劑等類型的葉面肥，增加使用頻次，是提高肥料利用率、增加植物營養，提高產量和品質較為經濟快速的手段。

[責任編輯：王 麗]

作者簡介：王吉慶（1963—），男，河南汝州人，教授，博士，研究方向：蔬菜水肥高效利用。