2021-4-9 | 有機農業發展論文
本文作者:張紀兵 席運官 肖興基 單位:環境保護部有機食品發展中心
在經歷了長達6000多年的傳統稻作農業史后,我國在近40年內實施了農業現代化政策,結果導致化學農業、石油農業的大規模發展,使我國農業的可持續發展面臨著嚴峻挑戰,并在農村造成嚴重的環境和生態問題,農業面源污染問題日漸突出并引起各界高度關注。農業面源污染已超過工業及城市生活污染而成為水體最大的污染源。
1我國目前農業面源污染的現狀
據統計,我國化肥的平均利用率僅達40%左右,江蘇、浙江、上海環太湖的一些縣市,大量施用化肥,使氮素過剩,流入太湖,加劇富營養化[1];全國每年使用的農藥除30%~40%被作物吸收外,大部分進入了水體、土壤及農產品中,累積于飲用水源和土壤中的化肥和農藥對廣大居民的健康構成了威脅。以太湖為例,中國科學院南京土壤研究所最新公布的一份太湖流域農村面源污染研究結果顯示:在太湖的外部污染物總量中,工業污染僅占一小部分,約為10%~16%,農業面源污染所占的比例在持續上升,目前已占59%。隨著大規模集約化養禽業的迅猛發展,產生了大量畜禽養殖廢棄物,但目前90%以上的畜禽養殖場沒有綜合利用和污水處理設施,畜禽廢棄物污水任意排放現象極為普遍。據調查估計,目前畜禽廢棄物中氮、磷的流失量已大于化肥的流失量,約為化肥流失量的122%和132%。此外,農業生產殘留物秸稈不合理利用造成的污染也不容忽視。我國每年產出秸稈6.5億多t,農村剩余秸稈被隨意焚燒,不但浪費了生物資源,還造成了嚴重的空氣污染,給人們生活和交通帶來了不良影響。目前,北京、上海、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、湖北等省市的農業面源污染均處于高風險水平[2]。由于農業面源污染同點源污染相比具有隨機性、廣泛性、滯后性、模糊性和潛伏性等特點,因此,對農業面源污染的監測和治理都相對比較困難。以高昂的生態環境代價換來的豐衣足食背后,如何應對現代農業對自然環境造成的巨大破壞,已成為環保領域的重要課題。
2發展有機農業,控制農業面源污染的可行性分析
土壤氮、磷是表征土壤肥力的重要指標,也是各種農作物生長的主要限制因子。在土壤養分流失所造成的環境風險中,以氮、磷含量超標為特征的水體富營養化是最重要的一個。傳統農業生產過程中長期不合理施用化肥和粗放式管理造成土壤氮素嚴重流失,而有機農業生產體系通過系統內部物質的循環利用,積極施用有機肥和生物綠肥等培肥土壤,減少了氮素流失,而且有效提高和轉化了土壤養分,實現了土壤肥力的持續供應和永久利用。Younie&Watson以及Eltun在相似土壤上和相同時間段內所開展的有機農業和常規農業系統的氮淋失比較研究表明,常規草地系統中的氮淋失率為65kg/hm2,而有機草皮系統中的氮淋失率平均為25kg/hm2。在東德沙土上進行的長期輪作實驗表明,種植豆科作物對富集腐殖質(通過5年的作物輪作可使腐殖質達到26t/hm2)和保證持續的農作物產量發揮重要作用。2年生紫花苜蓿可以富集氮素1000kg/hm2,其中,600kg儲藏在動物飼料作物中,320kg在植物根部富集,另外的80kg被認為是通過蒸發和硝化流失了。大量的殘余氮可以滿足后續種植的農作物對氮的需求,如馬鈴薯(40kg)、冬小麥(51kg)、甜菜(62kg)等[3]。常規農業生產中長期施用的磷肥,如磷礦石、鈣鎂磷肥、過磷酸鈣和重過磷酸鈣等主要增加無機磷含量,但同時也容易引起養分流失,造成環境污染。而有機農業生產中主要投入充分腐熟的有機肥料,有效減少了人工合成化肥造成的自然資源的枯竭及無機磷養分的流失。有機肥的施用主要為了增加土壤有機磷,其中又以活性有機磷為主。研究表明,在有機農業生產中,豬糞等有機肥中含有大量微生物,施用后土壤微生物大量繁殖,可吸收固持無機磷,并促進無機磷向有機磷的轉化[2,4-5]。這對降低磷流失造成的環境風險有著重要意義。丹麥的研究報告認為,100%向有機農業轉換的結果可產生一個比較穩定的磷供需平衡[6]。結果是土壤中磷的積累和淋失風險可能由于采取了有機農業管理措施而大大減少。
3發展有機農業,控制農業面源污染的總體思路
發展有機農業,控制農業面源污染應貫徹整體預防的環境戰略,以消減污染物為根本,以生態修復為最終目標,最終實現“減源—治污—修復”的總體目標。減源即從源頭減少污染物向外部環境的排放,控制污染物的排放總量;治污即對污染物的排放過程進行控制,通過生物和生態工程的技術對河流中的污染物進行生態攔截,或對養分元素進行生物截留;修復即采取生態學原理和生態工程技術恢復農業生產區的生態功能。在上述總體思路的指導下,研究和開發適用于農業面源污染控制的關鍵技術和實用技術,從而解決農業面源污染的問題,促進社會主義新農村的可持續發展。
4發展有機農業,控制農業面源污染的實踐
原國家環境保護局是中國第一個涉及有機農業行業管理工作的政府部門。1994年,原國家環境保護局批準成立原國家環境保護局有機食品發展中心,標志著中國有機農業生產正式步入起步發展階段。經過近20年的發展,我國的有機農業生產面積已經達到230多萬hm2,每年減少了大量化肥農藥的使用,使農業有機廢棄物得到綜合利用而消減COD排放量,對控制農村廣大地區的農業面源污染具有十分顯著的作用。為推動我國有機農業標準化、規模化和產業化發展,減少和控制農業面源污染,原國家環境保護總局先后頒布了HJ/T80-2001《有機食品技術規范》、《有機食品認證管理辦法》和《國家有機食品生產基地考核管理規定(試行)》,并先后組織命名了三批國家有機食品生產基地,合計80家,2011年,環境保護部已經完成了第四批國家有機食品生產基地的評定工作。國家有機食品生產基地的評定為控制農業面源污染提供了有力的示范。十七大報告中強調了生態文明的理念,為農業面源污染防治工作的進一步開展指明了方向。2008年1月,原國家環境保護總局局長周生賢在第一次全國土壤污染防治工作會議上明確指出,應規范有機食品發展,制定專門管理辦法,開展有機農業基地建設試點示范,爭取將有機農業列入中央和地方環保專項資金支持范圍。
2009年,國務院辦公廳轉發了《關于實行“以獎促治”加快解決突出的農村環境問題實施方案》,重點強調“需加強畜禽養殖污染、農業面源污染和土壤污染防治的管理”。要求“推廣化肥、農藥污染小的生產方式,建立有機食品基地,保障食品安全”[7]。湖北省環保廳以50個典型農產品為切入點,結合湖北省農業種植養殖生產實際,以環境容量和生態承載力為依據,將發展農業清潔生產與面源污染控制聯系起來,實現控制農業面源污染途徑具體化、目標明確化。湖北省環保廳將農業清潔生產劃分為一級和二級,分別對應有機產品標準和良好農業規范操作標準。目前,湖北省環保廳正在全省大力推廣農業清潔生產,已經建成了萬畝有機茶基地、萬畝有機螃蟹基地、萬畝有機蔬菜基地和萬畝有機水稻基地,在農業面源污染控制方面取得了良好的成效和示范效應。2007年5月底,太湖藍藻大規模暴發,此次暴發既有自然原因,也有人為原因,人為原因主要是污染導致水體的富營養化,持續不斷的過量營養物質主要來源于農田施肥、農業廢棄物、畜禽及水產養殖、城市生活污水和工業廢水等[8]。基于上述原因,在2007年9月通過的《江蘇省太湖水污染防治條例》第三十九條中指出,太湖流域要發展有機農業和生態農業,減輕農業面源污染。之后,江蘇省人民政府明確指出,要建設環太湖1km有機農業圈和入湖河流上游2km有機農業帶,既轉變農業生產方式,又建設生態屏障,為太湖地區經濟社會發展創造良好的生態環境,還人民群眾一湖清水。