胶东半岛农业大数据下农业生态环境面临的问题与解决途径

盖时霖（中国农业大学，北京 100083）

1 海阳市农业生态环境现状

1.1 研究区域基本情况

海阳市地处胶东半岛南翼，总面积1886 km2，属温带季风大陆性气候，常住人口66万人，国内生产总值526亿元。海阳属于农业大市，至2018年，该市农林牧渔业总产值1330700万元，农林牧渔服务业总产值47656万元。粮食作物种植以小麦、玉米为主，粮油种植总面积92.1万亩。自2016年实施环境保护“十三五”规划以来，农业环境保护取得一系列成效，到2020年，主要污染物COD、氨氮、SO2、氮氧化物、烟粉尘排放总量分别削减10%、7%、8%、6%、10%，河流、水库及近岸海域达到相应功能区水质标准，空气环境质量继续保持优于二级标准；农村信息基础设施建设不断增强，农业大数据背景下数字化技术在农业领域得到全面深入的应用。2020年，海阳市作为山东烟台唯一县市区，被中央网信办、农业农村部、国家发改委、工信部等七部门列入国家数字乡村试点地区。

1.2 农业环境污染的问题

作为农业产业占比较大的地区，该市在农业生产上投入巨大，然而粮食增产的背后也隐藏着很大危机，从表1可以看出，化肥和农膜的大量使用、农药残留超标等对当地生态环境、耕地质量及粮食质量安全均产生一定不利影响，也成为制约海阳市实现乡村振兴的主要难题之一。

表1 2017 年海阳市农业源主要污染物产排情况

2 大数据背景下农业生态环境问题成因及影响

2.1 水资源不合理的开发利用

在信息化时代背景中，依据现有数据得出，海阳人均占有水资源量为全国人均占有量的 17%，且该市产业结构以工农业为主，耗水量较大，如表2，海阳市综合生活用水量1082.81万 m3，人均生活用水量92.48 L，一方面该市农业生产灌溉方式仍以漫灌为主，耗水量大；另一方面一些高耗能、低产出企业的大量用水需求也成为水资源短缺的重要因素。

表2 生活用水排水情况表

2.2 农村生活污水的流失与污染

根据大数据的统计结果，2019年海阳市共产生生活污水977.29万m3。其中农村居民生活污水产生量为438.25万m3，直排入农田135.96万m3，占产生量31.02%；直排入水体301.19万m3，占产生量68.73%；进入市政管网1.09万m3，占产生量0.25%。

由图1不难发现，农村生活污水直接排入水体是造成生活污水污染的主要原因。一方面，农村人口众多，农户居住本身的随机性、分散性导致生活污水排放很难得到统一收集，统一管理。同时，基础设施投入的相对薄弱又进一步加大了在农村设置系统化的污水管线的难度，使其缺乏完善的下水和处理系统，对农村污水的集中处置造成很大困难，大部分农村生活污水只能排入沟渠或就近排入河流。而在监管方面，目前环境保护相法律法规大多针对城市环境污染，与农村环境污染问题有关的规定则相对较少[1]，农村环境保护工作机制在监督层面与执行方面均不够完善。

图1 生活污水排放情况（万m3）

2.3 农业生产方式存在问题

2.3.1 农村畜禽养殖污染严重

海阳市的畜禽养殖总量位于烟台第四位，生产排污量大。据2019年统计数据显示，主要污染物COD：整个畜禽养殖业排放10635.84 t，是工业企业的74倍。近年来，随着农村畜禽养殖业的发展，畜禽养殖规模不断扩大，饲养方式不断优化，经营方式更加集中，在一定程度上提高了养殖户的产量与效应，但同时也使养殖业与种植业进一步分离[2]，局部单位面积载畜量大增，产生的大量的粪尿无法得到及时处理与利用。一部分畜禽养殖粪尿排入水中后污染水环境，一部分成批量进入田地，使饲料中添加的金属元素在土壤与作物中大量累积，造成生物污染与粮食减产。

2.3.2 农业信息化技术应用相对滞后

随着农业产业结构不断向市场化、效应化方向发展，蔬菜反季栽培及多样化栽培规模逐渐加大，作物新品种的培育带来的新型病虫害也在同时加大，而消费者对产量和品质的要求却在日益提高。虽然该市近年来已开始将信息化技术广泛应用到蔬菜病虫害和农药安全管控，但普及率明显较低，大多数的蔬菜种植仍处于传统状态，农民仍在采取加大化肥、农药投入等手段以保证稳产增收。

3 农业生态环境问题对策

3.1 加大政策支持，推广畜禽粪便综合利用

海阳市养殖场数量多、布局分散，因而需要针对不同规模养殖场采取不同措施。对于小型养殖户，应在政策方面补贴推广农村户用沼气的使用，对小农户养殖过程中产生的畜禽粪便进行厌氧发酵处理，并将生产的沼气用于炊事和照明，沼渣和沼液用于农业生产。对于集约化畜禽养殖场，应在各养殖区大力推广畜禽粪污处理利用机制，实现“果沼畜”“菜沼畜”“茶沼畜”等畜禽粪污综合利用[3]。加大大中型沼气工程的建设，着力研发发酵快、易脱水、除菌能力强的大型沼气处理工程。在全市范围内推广粪便堆沤处理生产有机肥模式。

3.2 加大绿色防控，减少农药化肥使用

鼓励种植户实行绿色防控技术，有利于减少农药的使用，从而减少农药污染。在病虫害防控方面，应推广理化诱控技术的应用。通过在田间布设灯光、信息素等、气味剂等，利用害虫的趋光、趋化性，达到杀灭害虫的效果；应用生态控制技术与生物农药防治结合，引入捕食螨、赤眼蜂等害虫天敌，达到长期、绿色灭虫效果。推广微生物农药植物源农药，加大对环境友好型农药的补贴力度。不定期对蔬菜进行农药残留检测，加大对售卖国家禁用农药行为的打击力度。在化肥使用方面，可以与畜禽粪便的综合利用相结合，增施有机肥、农家肥。提倡因地制宜，配方施肥，适量施肥，适期施肥。以最小施肥量产生最大效益，同时减少劳动成本与金钱投入。国家技术部分应尽快出台、更新相应的化肥监测体系标准，在农业生态层面建立完善的监管治理模式。

3.3 以信息化建设为平台，推动农业生态环境持续优化

应充分利用国家数字乡村试点这一有力契机，大力推进农业农村信息化建设，加快完善农村新一代信息基础设施，积极推动数字经济、数字治理、信息惠民服务加快发展，从根本上推动农业生态环境优化。一要积极推进现代化信息技术与农业农村各领域各环节深度融合，助推农业生产智能化，着力打造科技农业、精准农业、智慧农业；二要积极探索农村数字经济新业态。大力培养一批信息化程度高、示范带动作用强的生产经营组织，并与创意农业、认养农业、观光农业、农村电商等有机结合,在促进农民增收的同时，助推农村产业的标准化、数字化、品牌化；三要加快完善“三农”信息服务体系建设，加大数字惠民力度。积极采用适应农业农村特点的信息终端、技术产品，以信息化建设为依托，推动公共服务向农村下沉，协同推动教育文化、医疗卫生、交通运输、生态环境、快递物流等各领域信息化向基层延伸。