防控农业面源污染与提升农田土壤质量的对策研究——基于福建省现代生态循环农业科技与协同创新视角的思考

刘朋虎，赵雅静，翁伯琦（福建农林大学生命科学学院，福州35000；福建省农业科学院，福州350003）



防控农业面源污染与提升农田土壤质量的对策研究
——基于福建省现代生态循环农业科技与协同创新视角的思考

刘朋虎1，赵雅静2，翁伯琦2
（1福建农林大学生命科学学院，福州350002；2福建省农业科学院，福州350003）

发展现代生态农业是中国特色现代农业的重要组成部分，其核心内容包括合理利用时空结构与自然资源，构建有效循环利用的技术模式，充分发挥农业的多功能作用，提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率、污染防控率，实现生产-生活-生态的有机统一。大力发展现代生态农业，必须把握防控农业面源污染与提升农田土壤质量的重要环节。笔者提出了必须因地制宜构建现代生态农业技术体系，全面实施主动防控技术措施与提升土壤质量行动，力求从根本上扭转农业面源污染被动治理与种地养地难以有机结合的局面，从而保证优地优产优质的高度统一，力求从根本上保障粮食安全、食品安全与农业生态安全。

生态农业；面源污染；土壤保育；质量提升

0　引言

众所周知，高产优质的产品必须要有良好的生态与洁净的土壤作保障。常言道：“民以食为天，食以安为本，安以土为基”，其简明的文字道出了深刻的内涵。中国人多地少，农业资源相对紧缺，而且耕地土壤贫瘠化严重，据初步统计，耕地土壤有机质平均含量仅为2.08%，不但达到历史最低点，并接近生态“警戒线”。更让人担忧的是，耕地土壤有机质还将以每年0.05个百分点的趋势在下降［1］。以福建省为例，人均耕地面积不足333 m2，且2/3为中低产田。近30年来，福建省农业生产走上了高投入和高产出的道路，单位面积化肥投入量始终位居全国前列。全省大面积耕地主要分布在红黄壤区，是福建农村经济快速发展最为活跃的地区之一。但也是中低产耕地最为集中的地区，还由于未经处理的农牧菌业废弃物和工业“三废”的直接排放以及不科学的大量施用化肥，产生土壤退化、面源污染以及土壤重金属和有机物复合污染现象，并有扩展的态势，给农业持续发展与生态环境带来巨大压力。为此，要发展具有福建特色的现代生态循环农业，则必须采取主动防控技术措施与提升土壤质量行动，力求从根本上扭转农业面源污染被动治理与种地养地难以有机结合的局面，从而保证优地优产优质的高度统一，力求从根本上保障粮食安全、食品安全与农业生态安全。笔者基于福建省现代生态循环农业科技与协同创新视角进行深入思考，结合区域农业生产实际与成功实践经验，重点研究并提出了防控农业面源污染与提升农田土壤质量的若干对策，以期为福建省乃至南方地区现代生态循环农业发展提供参考与借鉴。

1　发展战略与主要思路

就理论意义认识，农业面源污染主要是指在农业生产过程中化肥、农药、农膜、饲料等化学品的不合理使用，以及牲畜粪便、作物秸秆、生活垃圾等处理不当而造成对土壤、水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等相关生态系统的污染［2］。发达国家对农业面源污染的危害及其防治意义认识比较早，在现代农业发展过程中着力采取了多样化的有效管控措施，积累了比较丰富的防控经验，集成推广了控制农业面源污染的模式与技术［3-4］。近年来，随着中国现代农业发展水平的提升，化肥与农药施用强度不断增大，由于利用效率不高，浪费比较严重，在污染管控方面缺乏有力措施，因此造成农业面源污染的范围及程度日益加深［5-8］。自1970年之后，中国全国主要湖泊、广大区域的水体污染，尤其是水体的氮、磷富营养化现象呈现扩展与恶化趋势，凸显了农业面源污染的严重危害性。为了减缓农业氮磷面源污染，目前发达国家普遍采用的休耕法或者以降低产量来减少化肥施用量的方法，其管理措施的实施有相应的效果，但其不太适宜中国人多地少的基本国情。还例如国内外针对重金属污染土壤修复技术有几十种之多，但大多数措施由于成本高（如电动修复等）、时间长、限制因素多（如生物修复等）及容易造成二次污染（如客土法等）而使该类修复技术的应用受到限制。如今人们对污染农田治理与持续利用技术的整体研究还缺乏系统性、实用性，也根本无法实现将高成本的技术应用于修复中度或者轻度重金属污染农田，其治理的效果必然存在很大的局限性。

据相关资料显示，中国土壤资源面临着水土流失、耕地肥力下降、土地荒漠化、土壤盐渍化、土壤石漠化及土壤酸化等诸多突出问题，对农业持续发展与国家生态安全构成了严重的威胁。全国耕地1.24亿hm2，其中中低产田面积为0.87亿hm2，占比为69.9%；全国水田土壤平均有机质含量为21.6 g/kg，比第二次土壤普查时下降了13.6%［9］；石漠化土地总面积增加至12.96 万km2，并且仍呈继续扩张趋势。中国土壤酸化面积已占国土面积的40%以上，尤其在南方红壤区更为严重，严重制约了现代农业的持续发展［10-16］。如何将防控农业面源污染与提升农田土壤质量作为一项系统保障工程加以统筹建设，重点突破关键技术与集成创新，无疑是特色现代农业发展过程中一个十分重要的命题。

防控农业面源污染与提升农田土壤质量是一项系统工程，两个方面是紧密相关的，也是相互依存的。就发展战略而言，要注重科技创新与农村创业耦合联动推进，注重应用先进技术与高效经营倒逼机制。很显然，要实施绿色防控与地力提升联动耦合工程，必须结合不同区域的农业生产发展实际，着力贯彻“面源污染源头控制—耕地土壤肥力提升—中低产田耦合改造—精准施肥技术体系—实施双减替代行动—保障安全高效生产”的总体思路。就科技创新而言，要以提高土壤肥力为切入点，以农牧菌废弃物为主料的高效有机肥创制为重要措施，以化肥农药科学减量与有效替代为关键技术，以氮磷增效剂及重金属钝化剂等系列产品的筛选与示范应用为突破口，构建区域农产品安全及环境友好的农业生产实用技术体系，实现区域产地安全、粮食生产安全、食品消费安全和生态环境安全的绿色农业持续发展的目标。构建并完善面源污染防控与土壤质量提升标准化技术保障系统；构建化肥减量化关键替代技术体系，筛选重金属钝化剂及土壤调理剂的系列产品域集成应用，因地制宜创立核心示范基地，并以点带面实施辐射推广，力求取得社会、经济与生态效益。其总体目标是构建与绿色农业持续发展相配套的防控生产污染与土壤地力提升的技术体系，有效节约资源，实现环境友好，保障高效生产，维护三大安全（粮食、食品、生态），为生态强省建设提供坚实基础。

由于福建省中低产农田居多，大约占总耕地面积70%，加上城市建设与经济发展不断加速，以及一些不合理的土地开发，造成全省耕地尤其是高质量耕地锐减，人均耕地面积由346.67 m2减少到306.67 m2左右，同时由于区域农业复种指数比较高，经济作物施肥量偏大，农牧菌废弃物利用率偏低，有效的水土保持技术措施推广不力，农田土壤普遍存在用养脱节，致使土壤养分失衡，酸化严重。部分土壤还不同程度存在着重金属污染、硝酸盐和Olsen-P含量过高等而引起的面源污染威胁农产品食用安全、饮用水安全及土壤环境安全等方面问题，已引起各级政府和百姓的共同关注。早在2001年，时任福建省长***在全国率先倡导治理餐桌污染、建设食品放心工程，福建省委、省政府连续多年将绿色农业发展列入为民办实事工程。此外，福建获批建设全国首个生态文明建设先行示范区，迎来了生态强省与现代生态农业发展的新机遇。治农要治本，提升土壤质量，防控农业污染，保障产地健康，其目标就是要专项聚焦福建省农业可持续发展面临的共性问题，针对关键性技术措施开展系统深入研究，探讨现代农业背景下的耕地保育、精准施肥、减施农药、治理修复、合理保护等生产技术与经营模式的集成推广。其不仅符合区域经济社会发展，而且对区域土壤健康、作物安全生产，农业持续发展，企业转型增效、农民增收致富都具有十分重要的现实意义。

2　研究思路与主要内容

现代生态农业产业链的技术体系构建，要以绿色发展理念与生态经济理论为指导，以有效减量、循环利用、资源再生、合理控制、优化生产为原则，不断创新技术，实施统筹协调，因地制宜推进现代生态农业的集成实践。要通过合理设计与有效链接，力求促进农业生产过程由“资源投入—产品产出—废弃物质”单一递进的传统模式向“资源投入—产品生产—再生资源—二次产品”的有序循环的利用模式转变，提高资源利用效率，有效防控污染产生，以求实现物质与能量的正向型有效转换与农业废弃物质多层次循环利用［17］。发展现代生态农业主要是通过产业链的有效延伸，将各相关农业生产过程优化串联起来，其全产业链构建比较适于种植、养殖、农副产品加工为集合体的大农业区域，力求通过废弃物资源循环农业与合理替代，不仅使农业生产成本得以有效降低，同时可较大幅度提高农业生产效益；而且有利于有效控制农业面源污染，达到保护区域环境与流域水质的目的。成功的实践也已证明，创立现代生态农业产业体系与循环链的优化整合，对农业生产环节的面源污染防控和水域环境质量改善将起到积极的防控作用［18］。许多专家结合典型案例对区域现代生态农业的成功实践进行系统分析与总结［19］，重点探讨了不同生产模式的适宜范围和技术实施方案合理性［20］，阐述了适宜于不同区域的现代生态农业产业化模式、配套技术实施途径以及相关管理机制［21］。就区域实践而言，目前已经系统总结并提出了基于耕地不同间套种与乡村养殖业结合、区域种养业与休闲观光业结合的物质递进循环及其能量合理利用的现代生态农业产业等实用模式［22］。同时更加注重生态农业产业链的经营过程动态变化与相关因素的交叉影响程度，深入分析其物质转化与运行规律，并深入开展现代生态农业系统的稳定性评价和循环利用过程的动力学机制的量化研究［23-25］。但应用生态农业产业链技术来控制农业面源污染的相关理论研究和实用技术对策研究还比较少，尤其是实用技术创新与相应的基础理论研究以及产业化集成实践更是显得比较缺乏［26］，现代生态农业的技术体系的优化构建与转型升级必须进一步充实完善，其进一步深化研究则必须充分考虑到当前水域环境污染的延伸性及农业面源污染控制的复杂性。很显然，基于现代生态农业产业链延伸与持续发展，控制农业面源污染的相关理论创新和先进技术内容完善的工作亟待深入开展。

针对福建区域耕地土壤质量需要着力提升、土壤氮磷面源污染与土壤重金属污染有蔓延和加重趋势等问题，以环境生态学和土壤农业化学理论为指导，以提高土壤肥力为切入点，以农牧菌废弃物为主料的高效有机肥创制为重要措施，以化肥农药科学减量化为关键技术，以氮磷增效剂及重金属钝化剂产品的筛选与示范应用为突破口，构建福建区域农产品安全及环境友好的农业生产实用技术体系，最终形成农田土壤健康、生态环境安全、资源高效利用、农业生产成本降低，产品品质提升等集成技术体系并示范推广，有效带动福建区域农业可持续发展的技术协同创新，提升行业竞争力，促进农业增效，强化农民增收。

就科技协同攻关的技术路线（图1）而言，注重围绕专项发展目标，开展技术联合攻关，采用“科学合理减少肥药施用—源头防控污染产生—农牧废弃物资源化—高效轻便还田机械—土壤肥力综合保育—作物精准施肥设施—防控及其治理并举”技术策略。通过科技创新带动产业化开发，从根本上扭转土壤退化、污染修复传统方法的被动治理局面，实现源头阻控、安全生产与过程管理结合的主动防控目标，促进种田养地的有效统一与现代生态农业的持续发展。

就研究思路而言，重点开展以下6个方面的协同攻关：（1）农田肥力障碍因子削减与土壤质量提升技术；（2）主要特色农作物精准养分管理有效经营技术；（3）农田土壤重金属污染源头控制与修复技术；（4）农牧菌业废弃物资源化循环利用与高效有机肥创制技术；（5）山地水土流失防控与保护性立体种养开发技术；（6）农田化肥农药减施与替代以及面源污染阻控技术。着力构建3个方面技术集成体系：（1）创立适于福建区域农业面源污染主动防控技术体系；（2）创立富有特色的现代循环农业模式与集成技术体系；（3）创立土壤质量提升与肥药减量替代的集成技术体系。

就主要研究任务而言，主要包括6个方面：（1）农田障碍因子削减以及土壤肥力改良提升技术。重点突破中低产田养分特征、变化规律与质量提升过程评价；稻田障碍因子削减与耕地土壤肥力集成提升；设施蔬菜生产水肥一体化技术与大棚土壤退化治理以及防控连作障碍的等方面关键技术。（2）主要特色农作物精准养分管理与高效栽培技术。重点解决茶叶和亚热带果树等红壤山地园艺作物种植园地土壤肥力培育；山地园艺作物绿色栽培与红壤酸化调控；南方特色农作物氮磷钾优化施肥指标体系构建与集成应用；特色作物精准养分管理与氮磷面源污染防控等方面关键技术问题。（3）农田土壤重金属污染源头防控与高效修复技术。重点研发土壤重金属污染风险评价与预警；土壤重金属系列钝化剂筛选以及高效修复；中轻度污染土壤生物修复与农产品安全生产等相关技术问题，实施集成推广应用。（4）农牧菌业废弃物资源化与高效有机肥创制技术。重点解决福建主要畜禽养殖排污特征及农地匹配消纳；畜牧废弃物制肥质量与产业化关键环节控制；畜禽类有机肥及基质与保育土壤等方面关键技术。（5）山地水土流失防控与保护性立体种养开发技术。重点突破红壤保水技术和改良剂的研制；山坡耕地土壤肥力培育与有效固碳；红壤退化修复技术集成示范。（6）农田肥药减施及替代增效与面源污染阻控技术。重点解决农田化肥增效剂筛选与产品研发；农田化肥农药减施与有效替代增效集成创新；农田面源污染阻控的水肥有效调控等方面技术。

图1　实施农业面源污染与土壤地力提升工程建设的技术路线

3　组织攻关与管理对策

就有效管理而言，必须正确认识农业面源污染形式与危害。一是过量施化学物品的污染危害。众所周知，合理使用化肥是现代化农业的一个重要举措，化肥对现代农业发展的巨大贡献是显而易见。据相关资料显示，目前我国化肥年施用量超过4600万t以上，但化肥有效利用率仅为35%左右，平均比发达国家低20～30个百分点。而年施用农药量达到140万t，其有效利用率也低于35%，仅仅相当于欧盟国家的50%左右。过量施用化肥与农药，不仅造成农业生产资源浪费，而且65%以上未被利用的化肥、农药通过水土流失、地下径流、养分淋溶、反硝化作用、吸附和挥发等方式进入大气、土壤和地下水体，造成了一些地区地表水富营养化和地下水硝酸盐超标污染［27］。二是农村生活垃圾以及污水污染。统计资料表明，全国农村每天产生生活垃圾量超过100万t，而且每天平均排放生活污水数量也超过2300万t，这些垃圾和污水基本没有经过收集与防控处理，随意堆弃与排放，已经成为广大农村面源污染的主要来源，而且近年来呈现了加重趋势［27］。三是畜禽养殖业粪便污染的危害。近十几年来，中国的畜禽养殖业发展比较迅速，现代畜禽养殖业工厂化集约养殖水平正在逐步的提升，集约化的养殖生产量在不断攀升，但畜牧业的废弃物也在成倍的增加，仅以猪、牛、鸡养殖业统计，其年总平均畜禽粪便排放量达到30～35亿t，其中相当大数量的粪便与污水未经处理直接排入水体，已经成为农村区域的严重污染源［28］。四是乡村农作物秸秆废弃物污染。有报道显示，中国每年产生的各类农作物秸秆超过7亿t，农户仅利用一部分秸秆作为饲料或燃料利用，相当大的部分秸秆都采用就地焚烧的处理办法。农作物秸秆的利用率偏低，不仅浪费了重要的农业资源，而且造成了乡村生态环境的污染。五是农田生产所遗留的农膜污染。近十几年来，农村大棚设施农业的推广普及，我国的农用塑料特别地膜使用量明显增加，每年农膜用量已达135 万t，而且中国目前普遍使用的农膜类型都不易分解，预计留在土壤中几十年都难以腐烂降解，尤其是农户连续利用与有效保存不当，致使大量的农膜残片积留在农田中，对农业生态环境造成巨大的危害［29］，而且所造成的污染呈现了不断加剧的趋势。

如何立足于新的起点，发展具有福建特色的现代生态循环农业，这显然是一个重要的命题。没有良好生态环境，就不可能有高产优质的产品。很显然，防控农业面源污染与提升农田土壤质量是一项涉及多学科多专业的系统工程，如何有效组织科研攻关是十分重要的环节。福建省农业科学院的研究结果表明，应用不同方式养殖生猪，其生长效果与环保效应有较大差异。尤其是应用微生物发酵床养殖的生猪，不但可以达到零排放，有效防控废弃物污染，而且养殖过程中生猪的探究行为有所增加，特别是争斗行为明显减少；同时营养指数和健康指数显著高于传统方式饲养的处理。进一步的研究结果表明［30］，通过优化微生物发酵床的结构与调整垫料配方，不但有益于生猪生长（在一定程度上减少疾病发生），而且有助于猪肉感官品质的提升，同时可明显降低猪舍内部NH3和H2S异味气体浓度（测定值分别减少48%、52%）。生产推广实践进一步表明，利用微生物发酵床优化型模式养猪，是一种经济效益与环保效益统筹兼顾的新型实用模式，其复合益生菌与合理的设施集成联用，在防控养殖业废弃物面源污染方面可发挥有效的作用。值得关注的是，以微生物发酵床的垫料为主要原料，可以大量生产生物腐殖质肥料，其富含腐殖酸、有益微生物和作物所需的丰富营养成分［31］，所加工的系列有机肥的优质度都比传统有机肥高，新型有机肥的N、P2O5、K2O养分之和都超过7%，是一种具有潜在的开发市场与生产应用价值的资源［32］。业界认为，农牧产业的废弃物资源化循环利用要遵循“因地制宜、因势利用、因量选型”的原则，一般都先将农牧废弃物作为食用菌的培养料，或经简单粉碎加工后实施有效配比，作为有机肥生产的主要原料。例如将微生物发酵床的养猪垫料堆制30天，经过腐熟之后的有机肥料的pH、有机质含量、全氮含量、全磷含量、总养分含量则分别为7.2、37.8%、2.5%、3.7%和7.6%，达到或者超过了农业有机肥料行业规定的标准，废弃的养猪发酵床垫料已经被认定为生产综合有机肥的安全来源［33］。在模拟降水条件下进行动态测试，试验结果显示：不同肥料养分流失的动态趋势呈现有规律的变化，经过施用化肥+有机肥、普通有机肥、生物有机肥3种处理的土壤所产生径流污染分别降低了9.2%、9.7%和17.5%；总氮（TN）流失量分别降低了27.8%、42.3%和50.2%；而COD则分别降低了36.6%、20.7%和16.5%。以微生物发酵床养猪垫料为主要原料生产的生物腐殖酸肥料不仅具有丰富的有效养分与比较显著的生产性经济效益，而且还能有效减少农田径流中的污染物，具有较为明显的生态效益［34］。人们还同时开展了控制农田养分流失的绿色种植技术研究，其集成应用结果表明，采取秸秆覆盖的农艺措施可显著减少地表径流73.9%～86.2%，可比传统耕作处理降低40%以上养分流失，其增产效果与施肥效应均优于地膜覆盖处理。有研究表明，在平原田地实施黄豆和玉米垄间作处理可降低养分流失30%以上，而在坡耕地实施作物间套种也能不同程度地截留土壤中N、P、K等养分［35］。此外采取平衡施肥方法也能促进植物对土壤中各种养分的均衡吸收，可明显减少NPK主要养分流失和水分径流量，有利于从源头控制农田的养分流失与面源污染［36］。应用优化灌排控制方法来进行水稻生长的栽培管理，增产节水减污的效果显著。多年的试验结果表明，以优化灌排水方法种植管理水稻生长比普通灌排模式节约肥料26.7%，产量增加7.1%，节约用水54.1%；在水稻全生育期生长过程检测养分流失量的结果显示，稻田排水中铵态氮、硝态氮与全磷的流失量则分别减少了38.1%、82.3%和52.2%［37］。更进一步的试验研究表明，在传统的灌溉处理中磷养分流失量多少则与土壤温度变化相关，但在控制灌排模式下，磷养分流失量多少则与径流速度的变化与径流量多少的相关性更为明显［38］。专家们认为，结合当地土壤肥力情况，应用测土配方施肥技术并创新构建合理施肥体系，尤其是因地制宜创立主要粮食作物育经济作物的氮、磷、钾等养分平衡的优化施肥模式是至关重要的；其不仅有利于调整施肥结构和施肥方式，而且有助于实现农田养分科学管理，以求达到控制养分流失的目的［39］。实践证明，推广优化施用缓控释肥技术，其肥料利用率比传统施肥方式可提高30%以上，可有效减少化肥使用量［40-43］。试验表明，控释肥主要原理是利用固定化技术制成的养分控失剂，使养分得以充分利用，提高肥料利用率，从而提高作物产量和生产效益［44］。很显然，控制农田养分流失，应综合考虑当地的降雨径流情况、耕地类型、种植模式及耕作方式等因素，采用多种生态种植技术。

就科研管理与对策而言，要注重做好5项具体工作：（1）组织科技创新团队，申报项目。笔者认为福建省农业科学院土壤肥料研究所、农业生态研究所、果树研究所、作物研究所、茶叶研究所等单位可以抽调相关科技人员组成科技创新团队，向福建省科技厅或者相关部门申报科技重大项目。（2）充分发挥专业优势，协同创新。福建省农业科学院相关研究所在新型肥料研发、土壤保育、农田生态环境保护、作物高效施肥技术、特色农作物栽培、现代循环农业等方面研究积累了丰富经验。为此，要实施优势互补策略，力求做到顶层设计，划分专题；联合攻关，协同创新；逻辑递进，互为链接。（3）配套组装现有成果，先行应用。近10年来，福建省农业科学院相关研究所围绕产地环境保护、农牧菌废弃物资源化利用、山地生态果园建设、山地有机茶园构建、专用有机肥研制、土壤改良与地力培肥等方面进行深入研究，曾先后获得多个国家科技支撑计划、国家公益行业专项、福建省科技重大专项的支持。其中“施肥与改良剂修复Pb、Cd污染土壤技术研究与产品应用”获农业部中华科技奖一等奖、“蔬菜降污专用肥及其规范化生产技术与示范推广”、“山地生态果园模式与配套技术研究”等成果先后获福建省科技进步二等奖，同时获得“利用菌渣作为生产复混肥造粒粘接剂的应用及制备方法”等10余项国家发明专利授权，并帮助企业获得肥料绿色证书20多个。通过有效组装配套，进行集成推广应用，可以取得良好成效。（4）结合实际制定目标，务求实效。依托研究所的科研平台，聚集一批经验丰富的研究与推广队伍，通过相关专题的技术攻关与协同创新的深入开展，有望为创新项目的递进开展创立良好的科研和人才基础。通过几年努力，深化应用基础研究，阐明农业面源污染防控规律，全面分析提升耕地土壤肥力的制约障碍与驱动因子，系统总结理论成果，发表系列研究论文并着力培养研究生。要及时出版相关理论专著，为拓展研究领域与指导生产实践提供科学依据。力求结合福建实际，创建立面源污染防控与土壤质量提升规范化技术模式；因地制宜的创立化肥农药减量化与有效替代的关键技术体系；成功筛选重金属系列钝化剂及土壤调理剂等系列产品并申报系列专利，与有机肥料生产企业合作，重点帮助企业改进或新建3～5条年产2万t以上高效有机肥料生产线。力求创建核心示范基地10个（2010～3350 hm2），开展集成示范推广工作，实现土壤有机质提升5%～10%，肥料利用提高8%～15%，减少农田氮磷排放10%～20%，中轻度污染农田作物重金属含量降低30%～40%。与农业技术推广部门合作，实施辐射推广33.5万hm2（次），力求取得显著的社会经济与生态效益。（5）实施院地科技合作，集成推广。建议由院所每年从公益项目中筹措部分经费或者向省财政申请专项经费，先期启动部分专题研究。同时选择1～2个县开展以防控农业面源污染与提升农田土壤质量为主题内容的生态农业经济区建设试点工作，集中在3～5个乡镇开展“农牧菌—种养加—转改升”三结合的现代生态农业经济模式构建与经营试点。集中解决大田全程机械化生产、大棚高效智能化栽培、大栏环保养殖自动化等技术设施改造与提升的难点，力求提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率、污染防控率，力求创立具有福建特色的高效生态农业的发展新路。

就协同攻关而言，笔者认为要在上述各项关键技术研究的基础上，着力创新并合理构建现代生态农业产业化开发的技术体系是必不可少的重要环节。具体而言，就是要在传统农业生产的基础上，集成推广适于种植-养殖-加工为集合体应用的现代经济与生态复合型技术。构建现代生态农业产业经济园区是一个新的探索，其有利于合理延伸生态循环农业产业链。在绿色种植过程中，要结合区域农业发展实际，大力扶持农村家庭绿色农场，注重发展农村家庭农场的生态循环产业，合理设计循环农业链接环节，充分利用农家有机肥（堆肥），利用作物秸秆研制发酵饲料，提高有机肥料与养殖饲料的利用率，构建有效循环环节，充分利用农业废弃物，以求减少农业面源污染和商品饲料重金属的危害。与此同时，要合理利用作物秸秆、养殖业、加工业的各类废弃物，分类加工成为适于不同食用菌生产的发酵基质或者培养料，深入系统的开展秸秆（牧草）替代木料的配方研究，研究制定合理的匹配生产栽培方案，重点突破并解决食用菌栽培之后废弃物综合利用的难题。在健康养殖过程中，重点推广微生物发酵床的环保养殖技术，推广畜禽养殖益生菌应用技术，改善养殖产地的生态环境，营造无臭无味的生态养殖空间。在产业链的上中下游，要注重有机融合与合理链接。例如在养殖业发展过程中，要优化布局并构建农产品加工生产企业，尤其是引进并发展农产品精深加工产业。同时还要建全市场销售网络建设，提高农副产品的附加值，确保生产者与劳动者的增产增收效率。要实施种植与养殖有效结合，种田与养地有机结合，必须将养殖产生的废弃垫料资源化循环利用，研究系列配方与加工工艺，实施高品质生物有机肥的产业化开发，实现变废为宝的目标。要充分利用产业园区或者产业化体系内的种植基地的作用，组织生产包括设施蔬菜、优质茶叶、生态果业、粮食作物和现代菌业等在内的绿色食品。此外，随着现代生态循环农业产业链与技术推广体系的不断完善与提升，不仅可以将其作为农牧业的高效生产基地，而且带动农村休闲观光旅游产业的发展。专家们认为，合理利用生态循环农业产业链技术，优化创建农村生态循环农业产业园区，可充分发挥“种植—养殖—加工—生产—旅游”多功能循环利用一体化的作用，有利于在现代生态循环农业产业链技术体系中实现各养分的充分利用与食物链的循环延伸，将污染有效防控与资源循环利用融合为一体，其联动发展与配套技术实施，无疑是一种有效防控农业面源污染的途径，有助于实现水资源保护与经济效益的双赢目标。

福建省率先提出建设生态强省的战略，农业必须要有富有成效的作为。防控农业面源污染就是一项必不可少的重要环节。实践证明，必须着力搞好3项基本工作，一是科学施肥与合理用药，减少用量与有效替代，以优质有机肥替代化学肥料，以高效生物农药替代化学农药，从源头上阻控污染源。二是健康养殖与农牧结合，有效消纳养殖业废物，以食用菌产业实现有效转化，以食用菌菌渣生产优质有机肥，从根本上化解废弃物。三是立体种养与循环利用，实现种地域与养地结合，以有序链接环节延伸产业链，以物质循环利用实现正向转化。提升土壤质量是农业可持续发展的重要基础，要使土壤更具有活力，必须提高土壤有机质含量，从而丰富土壤微生物，使其生命力更加旺盛。农业面源污染防控与农田土壤质量提升是中国现代农业持续发展的重要保障，其是实现粮食安全、食品安全与生态安全必不可少的重要基础，也是保障水环境污染防控的最重要举措之一。要应用现代生态循环农业理论指导集成产业链技术体系构建，主要分为2个层次推进，一是以农户为载体的农村家庭绿色农场建设，二是以企业为主体的生态循环农业园区建设。还要着力推动2项技术工作，其一是因地制宜创立物质循环利用的技术标准，其二是集成推广实施高效模式及其产业化经营。事实上，防控农业面源污染与有效提升土壤质量是一个有机的统一体，也是推进农业绿色发展的2个基础侧面，涉及到生产技术的先进性与经营管理的有效性。在发展现代生态循环农业过程中，要根据不同区域与不同环境的特点，优化创建适宜的经营模式，合理选择适合的实用技术，从源头上控制化学品投入，在过程中转化农牧废弃物，在生产中实施合理的调控。在生态循环农业不同生产阶段，要把握6个重要环节：资源匹配；接口设计；物质转化；能量传递；地力保育；污染防控。就具体而言，要突出重点与特色。（1）在绿色种植生产方面，要注重突破化肥农药“双减”技术难题，特别是要强化推广高效生物有机肥与综合性生物防治技术，力求实现有效替代化肥与农药；（2）在健康养殖产业方面，要从生态化饲料应用的源头把控，在养殖过程中实施绿色化的有效防疫技术。要注重农牧菌业的有机结合，使产业化过程的废弃物在种养区域实现合理承载与动态平衡，力争使废弃物资源就地进行有效循环利用；（3）在产品加工升级方面，在注重产品加工增值的同时，要充分利用加工业各个环节中产生的废弃物，开展生态饲料、生物肥料等副产物的利用，实现废弃资源的再生利用和链接循环；（4）在乡村污染治理方面，要结合区域发展的实际，优化创立并集成应用现代生态循环农业配套技术，力求实现农村垃圾等废弃物的有效消纳与高效循环利用，力求实现农业资源有力保护和循环利用，改善农业的生态环境，从而保障中国特色农业的持续发展。

笔者相信一系列科技成果的取得及其推广应用，必将有助于有效保护农田生态环境，提高农牧产品质量，促进产业转型升级，提升行业竞争实力。通过建设土壤质量改良与农田肥力提升工程，构建土壤污染监控与有效修复技术体系，创立农田精准养分管理技术体系与集成创新农牧菌废弃物制肥工程技术，必将取得良好的经济社会与生态效益，其应用前景是十分广阔的。

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Countermeasures of Agricultural Non-point Source Pollution Control and Soil Quality Improvement: From a Perspective of Modern Ecological Circular Agriculture Technology and Collaborative Innovation in Fujian

Liu Penghu1，Zhao Yajing2，Weng Boqi2
（1Life Science College of Fujian Agriculture and Forestry University；Fuzhou 350002，Fujian，China；2Fujian Province Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou 350003，Fujian，China）

The development of modern eco-agriculture is an important part of modern agriculture with Chinese characteristics，its core contents include the rational use of space-time structure and natural resources，building effective recycling technology model，full multi-functional role of agriculture，improving source utilization rate，land productivity，labor productivity，pollution prevention and control rate，and realizing the organic unity of production-life-ecology.Major components of non-point source pollution control and soil quality improvement should be grasped in the development of modern eco-agriculture.The authors proposed that modern eco-agriculture technical system should be built according to local conditions，active control measures should be adopted and soil quality improvement should be carried out，to avoid passive control of agricultural non-point source pollution and poor combination of cultivation and soil quality improvement，and realize high production and quality，and ensure food security，food safety and agricultural ecological safety.

Eco-agriculture；Non-point Source Pollution；Soil Conservation；Quality Improvementz

S158.5

J论文编号：cjas16030015

国家科技支撑计划课题“东南地区农牧废弃物多级循环利用技术集成与示范”（2012BAD14B15），“农—菌复合体系物能循环特征及调控技术研究”（2012BAD14B03-5）；福建省科技重大专项“水土流失初步治理区生态循环与产业提升技术研发与示范”（2010NZ0002）。

刘朋虎，男，1984年出生，山东辛县人，副研究员，博士，主要从事食用菌育种与废弃物循环利用研究。

翁伯琦，男，1957年出生，福建福州人，研究员，博士，主要从事生态农业技术与生态经济理论研究。通信地址：350003福建省福州市五四北路247号福建省农业科学院，Tel：0591-87884262，E-mail：wengboqi@163.com。

2016-03-17，

2016-05-27。