農田病了!生態工程能否治愈
- 發佈時間:2015-11-24 02:31:28 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
■將新聞進行到底
文·本報記者 付麗麗
近日,科技部發佈國家重點研發計劃試點專項2016年度第一批項目申報指南。與“幹細胞及轉化研究”“新能源汽車”等炙手可熱的項目一樣,“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發”也赫然在列,成為6個試點專項之一。
國家緣何如此重視化學肥料和農藥的減施增效?“農田生態關係到農業的可持續發展,更關係到子孫後代。”農業部農産品品質安全中心副主任顧寶根一語道破其中玄機。
現在農田生態系統健康問題受到越來越廣泛的關注。由於中國多年長期濫用農藥,超量使用化肥,現在問題越來越大,農田生態系統非常不健康,甚至是“病入膏肓”。在主題為“農田生態系統健康修復”的中國科協第106期新觀點新學術沙龍上,與會專家為根治農田生態系統的“頑疾”進行了深入探討。
——病症——
有益生物減少、抗藥性增加、病蟲害頻發
從今年青島西瓜中毒事件、草莓除草劑超標致癌事件,到之前的香蕉致癌事件、黃瓜頂花帶刺事件……每次農産品安全問題都會引起公眾的廣泛關注。然而,人們卻很少去想,農産品的這些“病”又是從哪兒來的呢?“農田生態系統破壞是農産品品質安全的重大隱患。其主要的風險因子是農藥殘留、重金屬和稀土、生物毒素、病原性微生物。”顧寶根説。
“農藥和化肥的過量使用破壞了農田生態系統,不僅使農業害蟲的天敵等有益生物減少,而且農藥抗性使農藥的使用更加頻繁,導致殘留的風險更大。”顧寶根説,“最簡單的例子,以前我們可以在田裏抓泥鰍、捉螃蟹,現在田裏這些都沒有了,這裡面農藥起著很大的作用。”
施灑農藥原本是為了減少病蟲害,使農業增産增收。但在我國,農藥濫用卻反而導致病蟲害種類不斷增加、病蟲災害頻繁暴發。浙江大學農學院教授程家安表示,我國病蟲草鼠害年平均防治面積從上世紀80年代的1.87億公頃次,發展到上世紀90年代的2.36億公頃次,進而發展到本世紀第一個10年的4.67億公頃次,以及近年的5億公頃次以上,30餘年來防治面積增加了2.5倍。
“不僅如此,其引發的社會問題可謂是生死之憂。受環境激素影響,上世紀40年代人的精子數是6000多萬單位,現在只有2000多萬。再就是腫瘤,現在中國每8個人中間就有一個人因為腫瘤死亡,當然腫瘤不完全是農藥引起的,但濫用農藥也是其中一部分因素。”對此,本身就是腫瘤患者的程家安尤為焦慮。
——處方——
修復農田系統發展生態工程可雙贏
長期以來,迫於儘快以有限的耕地和水資源,實現眾多人口糧食基本自給的壓力,我國大力推行通過培育高産品種,提高化肥和農藥投入以確保高産的傳統集約農業方式。
“事實證明,這種方式嚴重破壞了農田生態系統的結構和功能,要實現農業的可持續發展就要修復已經被破壞的系統。在這方面,發展生態工程是關鍵。”程家安説。
生態工程是指應用生態系統中物質迴圈原理,將生物群落內不同物種共生、物質與能量多級利用、環境自凈和物質迴圈等相結合,達到資源多層次利用、迴圈利用的目的。如利用多層結構的森林生態系統增大吸收光能的面積、利用植物吸附農田土壤中某些微量重金屬等。
“通俗來講,生態工程就是所謂的win-win(雙贏),人與自然和諧共處,達到陰陽平衡。”浙江大學昆蟲所教授祝增榮説。
不用農藥也能消滅害蟲實現高産
農藥的歷史不足百年,在我國大範圍應用不足半個世紀。在此前的幾千年中沒有農藥,我們照樣取得了農業文明的輝煌成就,那麼如今科技高度發達,不用或者少用農藥反到不行了嗎?對此科學家們進行了很多有益的嘗試。
如果不用農藥對付病蟲害,那麼就要想辦法“以蟲治蟲”,培育害蟲的天敵。在浙江北部的平原地區,科學家發現,生境的多樣性越高,相對應的害蟲的密度就越低。“這提示我們:植被的多樣性是保育害蟲天敵的保障或者説是基礎。”祝增榮説。
為了留住害蟲的天敵,祝增榮想盡辦法解決好它們的“食住行”,比如為它們解決吃的花蜜和花粉、行動的通道、住的安樂窩及繁殖問題。通過一系列實驗,他將大花六道木種植在水稻田周圍,這種植物可以提高生物群落,穩定農田生態系統,有利於天敵生存。有了大花六道木的“守護”,稻田害蟲飛虱的數量明顯減少。
據祝增榮介紹,他們位於浙江三門縣山區的1000多畝水稻試驗田,由於周邊良好的生態環境吸引了更多的天敵,在恢復生態平衡的基礎上,不用農藥,成功防治了水稻稻飛虱、二化螟等害蟲,減少了病蟲害發生概率,最近10年那裏的農民都不給水稻田打農藥,蟲子都被以蜘蛛為代表的天敵吃掉了。
像這樣的例子還有很多,中國科學院植物所研究員蔣高明説,在山東,他們已進行了9年有機農田實驗,在不用化肥、農藥、除草劑、地膜的前提下,成功控制了害蟲,並實現了小麥、玉米、花生、蘋果産量超過周邊使用化肥農藥的農田産量。
——醫囑——
修復農田生態系統不能只管田不管人
“農田生態系統是一個按照人為特定目標所建立起來的生産系統,當前最大的問題在於只講農田系統,不講人的行為和管理,這樣生態系統怎能改善?因此我認為要改善農田生態系統,亟須建立一種協調管理的機制。”程家安説。
他表示,建立農田生態協調管理機制離不開3個重要的環節,即生物生産和保護、技術研發和實施、政府管理和監督。
生物生産和保護是農田生態系統的基礎,農作物品種決定了農田生態系統主體生産者的遺傳特性和多樣性,同樣也決定了系統的産量、品質和穩定性。因而,培育高效利用光、水和營養資源,具有多樣化抗耐性的高産、優質品種,取代現有品種是修復農田生態系統的前提。在此基礎上,建立養分高效迴圈利用系統,通過提高生境多樣性為害蟲天敵提供食料和庇護所、人工釋放補充有益生物、減少化學農藥使用等,為實現可持續集約農業奠定基礎。
技術研發和實施是可持續集約農業發展的保障。科技部門要開發出與可持續集約農業目標一致的技術體系;推廣部門在實地將這些技術適用化,使之符合當地的生産實際,並將技術傳遞給農戶,使農戶獲得更好的收益。
政府管理和監督是實現可持續集約農業發展的關鍵,政府需要把對農業的支援從以往圍繞確保高産轉變為確保可持續集約發展,進一步完善法律法規,加強管理和監督,全力推動農業可持續集約發展。
■延伸閱讀
古巴的“復古”農業
古巴是一個拉丁美洲的小國家,但它擁有全球規模最大的生態農業,都市居民吃的蔬菜、米飯,75%來自方圓10公里內的農地,當有機農業在全世界蔚然成風,古巴農民早在20年前就已不用農藥化肥。在氣候變遷日益嚴重、石油資源枯竭的今天,古巴用多樣化的耕作方式,為全世界提供了另類的糧食新解。
在1993年以前,古巴和世界上大多數國家一樣以大量的農藥化肥換取産量。但上世紀90年代蘇聯體制崩潰,加上美國對古巴展開新一波經濟制裁,禁止石油、各種物資外運,等同宣告機械化農業的死刑,90年代末期,古巴的塊莖類作物産量下滑96%、水稻産量重挫六成,讓他們不得不另辟蹊徑。
1993年,古巴開始“復古”農業,學習不用農藥化肥、大型農機,以傳統牛只、人力耕作,農園除了種菜,還畜養各種牲畜,自家門口就是堆肥場。在1993年以前,古巴使用牛犁的農民只有七八十個,現在幾乎每個村落都有牛。牛除了是重要耕作夥伴外,糞便還是田裏最佳的肥料來源,自然界中各種昆蟲則是農民的好幫手。
古巴政府確立“生態農業”政策後,要買農藥化肥只能在黑市買,而且還很難找,農民也認為作物被蟲咬是很正常的事,不會主動使用農藥化肥。此外,各個大學也開始進行天敵防治研究,並與農民分享保種、抓害蟲心得。經過一連串農業改革,目前古巴的糧食自給率已經達到75%以上。
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