農業可持續發展管理論文

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論文關鍵詞保護性栽培技術可持續發展

論文摘要現代農業在推動農產品產量快速增加的同時,也帶來了環境污染等嚴重的生態問題,對農業的可持續發展構成了威脅。本文從四個方面系統地分析了現代農業對生態環境帶來的負面影響,提出積極推廣少耕、免耕、作物殘茬覆蓋、合理施肥、節水灌溉和有機農業生產等保護性耕作栽培技術,確保農業的可持續發展。

自上世紀30年代初,化肥、農藥的相繼出現并應用于農業生產,標志著現代農業時代的到來。在現代農業時代,化肥、農藥及除草劑等農業化學品的大量投入、灌溉面積的不斷擴大、土壤機械化作業強度的不斷提高、作物耐肥品種的推陳出新以及栽培技術的不斷創新,共同推動了農產品產量的快速增加(主要是單位面積產量的提高)。與此同時,現代農業也帶來了環境污染等嚴重的生態問題,對農業的可持續發展構成了威脅。

1現代農業的負面影響

1.1地表水及地下水污染

長期以來,化肥、農藥、除草劑等農業化學品的大量施用導致的地表水及地下水的污染一直是農業及環境科學家高度關注的一個問題。化學肥料,尤其是水溶性極強的氮素化肥,不僅可以通過地表徑流沖刷到江河、湖泊等地表水中,而且可以通過降雨及灌水等淋溶到泉水及深井水中。農業生產活動被認為是硝酸鹽污染水環境的最重要原因。農產品生產過程中氮素化肥的超量施用,提升了地下水和地表水中硝酸鹽的含量,從而導致了水環境的富營養化。

隨著我國農業產業結構調整的不斷深入,在糧田面積減少的同時,蔬菜、水果等經濟作物的面積迅速擴大。農民在經濟作物上的投入遠大于糧食作物,由此帶來的農業化學污染也更為嚴重。

1.2作物的抗逆性下降,農產品的品質降低

化肥、農藥等農業化學品的大量施用,可以顯著提高植物組織中硝酸鹽和氨基酸的含量,并使植物的細胞壁機械強度減弱,從而誘發植物病蟲害的發生。不僅如此,農業化學品的超量施用還可以導致植物收獲物中維生素C、有機酸及可溶性糖等營養成分的降低,從而導致農產品品質的下降。更為嚴重的是,植物吸收了殺蟲劑、除草劑等農業化學品后,會對人類的健康構成威脅。

現代農業對殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農業化學品的依賴程度越來越高,由此帶來的直接后果是病、蟲、草害的抗藥性越來越強。為了盡量減少病、蟲、草害帶來的損失,不斷增加用藥量和不斷使用農藥新品種成為農民的普遍選擇。殺蟲劑的大量施用給害蟲的天敵帶來了毀滅性的打擊,使依靠化學藥劑防治植物病蟲害的努力陷入了一個“農藥施用量不斷增加,害蟲的抗藥性越來越強”的惡性循環。

1.3土壤肥力下降及土壤酸化

現代農業的另一特點是土壤的機械化作業強度不斷加大,由此導致的土壤水蝕和風蝕及環境污染已成為一個嚴重的生態問題。水土流失的直接后果是農田土壤肥力的下降和地表水及地下水的污染,而導致水土流失的直接原因則是頻繁的土壤作業造成的表土疏松及徑流加劇等。

化學肥料的大量施用除了容易引起土壤養分失調外,更為重要的是導致土壤酸化、板結、土壤的滲透能力降低等,致使土壤的生產能力下降。

2推廣保護性耕作栽培技術,確保農業可持續發展

2.1積極推廣保護性耕作栽培技術

保護性耕作栽培技術的核心是少耕、免耕技術及作物殘茬覆蓋技術。保護性耕作栽培技術不僅可以降低生產成本,而且可以提高土壤有機質含量,增加土壤水穩性團粒結構的數量,提高土壤的滲水性,減少雨季的地表徑流,提高土壤抗水蝕及風蝕的能力,增加土壤的蓄水量,提高水分利用率,全方位培肥地力,從而有效地提高土壤的生產能力。免耕技術是一項高效低耗的先進農業生產技術,它不僅適合于水澆地,更適合于旱地。該技術的推廣有利于農業的節本增效和可持續發展。保護性耕作栽培技術的大面積推廣應用,不僅有效地解決了長期以來的水土流失問題,而且使土壤不斷培肥,土地的生產能力不斷提高,為農業的可持續發展打下了良好的基礎。

2.2合理施肥

合理施肥至少包含施肥量及施肥時期兩方面的內容。按照作物的需肥規律合理進行肥料運籌,不僅可以提高肥料利用效率,而且可以減少因施肥不當而造成的環境污染。許多農民群眾為方便起見,將全部或大部分氮肥在播種前或播種時做基肥一次施入,造成肥料的浪費和地下水的污染。這種傳統的施肥方式既不利于提高肥效,降低生產成本,也不利于環境保護及農業的可持續發展。

2.3推廣節水灌溉技術

2.3.1革新地面灌水技術,改大水漫灌為溝內滲灌傳統的大田作物灌溉技術多為大水漫灌。這種灌溉方式不僅浪費水資源,破壞土壤結構,而且也是造成農業化學污染的重要原因。而改大水漫灌為小水溝內滲灌不僅可節水30%以上,而且可以降低田間濕度,提高作物的抗倒伏及抗病能力,從而減少殺菌劑及殺蟲劑的使用量,有利于環境保護。此外,改大水漫灌為小水溝內滲灌,不僅便于澆水管理,而且使灌溉水與土壤的接觸面積減少了60%,從而減少了水蝕,保護了土壤。

2.3.2推廣非充分灌溉技術

植物的根系在受到水分脅迫時會產生化學信號并輸送到葉片,葉片在感知根系受到水分脅迫的信號后會降低氣孔開度或關閉氣孔,從而減少水分消耗。根據這一原理建立起來的非充分灌溉技術是農業節水領域的一項新興技術。

于振文等專家(2001)對高產小麥高效灌溉技術及其生理基礎進行研究后認為,在底墑充足的情況下,小麥生育前、中期適度灌溉,在保證適宜畝穗數和幼穗正常發育的前提下,適當抑制營養生長;后期補充灌溉,延緩根系及功能葉片的衰老,保證穗粒數和粒重。這樣,就可以將傳統的3～5水減少為1～2水,從而使灌水效益顯著提高。

2.4推廣有機農業生產技術

為了克服現代化學農業帶來的環境污染、土壤酸化、農產品的品質下降甚至威脅人類的健康等負面效應,自上世紀70年代開始,在英、美等國出現了以拒絕施用人工合成的化學肥料、化學農藥等為基本特征的有機農業。有機農業與現代化學農業的本質區別在于,現代化學農業栽培管理直接目標是作物,如使用化學肥料的直接目的是為了滿足作物生長發育的需要;而有機農業栽培管理的直接目標是土壤,栽培管理的直接目的是為了滿足土壤生物(土壤動物及土壤微生物等)的需要,通過土壤生物的活動達到創造健康土壤環境的目的,如使用有機肥的直接目的是為土壤生物提供營養,通過土壤生物的活動達到培肥地力的目的。

由于有機農業不施用化肥、農藥、殺蟲劑等人工合成的化學物質,不僅大大減少了農業生產活動對地表水及地下水的污染,而且消除了這些農業化學品工業生產過程中的能源消耗及其引發的大氣污染。農產品的農業化學殘留明顯減少,品質顯著改善,口味更佳。我國是農產品生產大國,發展有機農業,促進農產品出口是農業增收、農民致富的戰略性對策。