一棟長(zhǎng)達(dá)250多米的蔬菜溫室大棚內(nèi),二十多組試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行、對(duì)比展示,記者每走三五步,就是一項(xiàng)特定試驗(yàn)的田塊。這些試驗(yàn)聚焦于一個(gè)“綠”字:炭基緩釋肥料、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,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,在天津市武清區(qū)的一個(gè)具體試驗(yàn)場(chǎng)景。
“棚里搞的技術(shù),以前我們連看都看不明白?!碧旖蛭淝鍏^(qū)糶糧務(wù)村科技示范戶(hù)邵艷青告訴記者,現(xiàn)在他自家的8棟蔬菜大棚里已經(jīng)用上不少綠色生產(chǎn)技術(shù),水肥用量都減少了,但產(chǎn)量不低,口感更好!
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),他們的使命是為讓農(nóng)業(yè)變“綠”開(kāi)“處方”。進(jìn)入“十四五”,這支年輕的團(tuán)隊(duì)又承擔(dān)起一項(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)投入品的超量使用,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)面源污染問(wèn)題。
農(nóng)業(yè)面源污染防治事關(guān)農(nóng)村生態(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”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。
作為農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)建設(shè)的題中之意和鄉(xiāng)村全面振興的必然要求,“十四五”時(shí)期農(nóng)業(yè)面源污染的目標(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(mǎn)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”;再如對(duì)各項(xiàng)綠色生產(chǎn)技術(shù)的集成配套,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?!杯h(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)資深首席張貴龍表示,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)家重點(diǎn)項(xiàng)目,為解決農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題貢獻(xiàn)一份“環(huán)保所力量”。
“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,而且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),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?!拔覀円夜と税?5升大小的淋溶桶埋到地下,費(fèi)時(shí)費(fèi)力且破壞土層,監(jiān)測(cè)深度還有限?!眲?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,能在土壤中穩(wěn)定工作的傳感器,創(chuàng)制難度非常大,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),目前還缺乏支撐決策的足夠量的數(shù)據(jù)。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)?!皼](méi)有大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),就談不到模型和算法,也就做不了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與決策?!崩顫崗?qiáng)調(diào)。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備攻克后,其工作過(guò)程也是連續(xù)積累數(shù)據(jù)的過(guò)程,具體地點(diǎn)農(nóng)田氮素淋溶污染情況、原因都能夠及時(shí)掌握,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警早知道,在此基礎(chǔ)上,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?!熬拖襻t(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?!毙炱G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。黃淮海蔬菜生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)面源污染如何防控,創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)出了兩張“方子”。
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,前不久入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2024年資源環(huán)境類(lèi)主推技術(shù);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,也被選入2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)。
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),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,起到增碳固氮,降低氮素淋溶損失作用?;|(zhì)選取也是重要一環(huán),李潔告訴記者,如果用草炭,每畝大概8000元,還是不可再生資源;使用椰糠,需要運(yùn)輸成本,每畝約6000元左右?!霸囼?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茬后還可還田,增加土壤有機(jī)質(zhì)?!?/p>
一些“處方”治病行之有效,還有些更是觸手生春。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,在種植水稻時(shí),再養(yǎng)殖黃鱔、蟾蜍,不僅實(shí)現(xiàn)了減肥減藥,比單獨(dú)種水稻可增加3倍成效?!霸诓煌瑓^(qū)域、不同環(huán)境,我們提供不同的技術(shù)模式,最終目的都是為了防治農(nóng)業(yè)面源污染,支撐農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展?!杯h(huán)保所成果轉(zhuǎn)化與基地管理處處長(zhǎng)王迪表示。