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无棣县绿色农业种植技术推广应用现状及优化路径

2024-05-13刘宝香

南方农业 2024年6期
关键词:无棣县生物农药轮作

刘宝香

(无棣县信阳镇人民政府,山东无棣 251900)

随着社会经济的发展,人们对环境保护和食品安全的重视程度不断加深。无棣县作为山东省重要的商品粮基地,发展绿色农业对保障区域粮食安全和提高农产品品质具有重要意义。分析了当前无棣县绿色农业面临的土壤肥力衰减、病虫害发生频繁等问题,然后提出实施合理轮作、有机肥替代部分化肥、发展生物农药等路径,以促进绿色农业健康可持续发展。

1 无棣县农业资源概况

无棣县境内地势平缓,光热资源充足,土壤类型以潮土、灰棕土为主,具备发展绿色农业的基础条件。无棣县主要粮食作物为小麦、玉米和大豆。据统计,全县共有耕地面积8.00 万hm2,粮食播种面积5.67 万hm2;按照绿色食品标准,已取得绿色食品认证的有机粮食面积达1.33 万hm2[1]。无棣县依托区位交通优势,建立了以县城为中心、辐射周边乡镇的农产品流通体系。县城拥有40 万m2的农产品流通中心,日均交易量达6 000 t,是山东省重要的优质粮食集散基地之一,为县域内绿色农产品的“产销对接”提供了有力保障。在种植业结构方面,无棣县正在大力发展设施农业和经济作物,在县城郊区和主要中心城镇建设了总面积达12 万m2的标准化蔬菜温室,主要种植番茄、黄瓜等优质蔬菜;新培育0.67 万hm2高经济价值的林下经济作物,种植杏、核桃等果树。这些高效和高品质的农产品是无棣县绿色农业发展的“品牌”。近年来,无棣县主要农产品播种面积逐年增加,具体面积如表1 所示。

表1 无棣县主要农作物播种面积 单位:万hm2

2 存在的问题

2.1 长期连作

长期连作是当前无棣县绿色农业发展面临的主要问题之一。统计数据显示,无棣县小麦连作面积高达3.33 万hm2,约占小麦总种植面积的70%[2]。在没有进行适当轮作的条件下,连续种植小麦会导致土壤养分损耗严重,多年平均单位面积产量仅在325 kg·hm-2。此外,小麦连作导致病虫害发生频繁。这不仅直接导致减产,而且增加了防治成本支出。无棣县土壤类型复杂,不同区域连作导致的土壤肥力衰减情况也不尽相同。县农业技术推广中心的检测分析表明,以灰棕土区的肥力流失问题最为严重,有机质流失量较大,连作7 年以上可减少20%以上[3]。相比之下,疏松肥沃的潮土区连作对土壤质量的负面影响较小,这与不同土壤物理化学性质的差异有关。

2.2 化肥施用过量

长期过量施用化肥是当前无棣县绿色农业面临的另一大问题。据统计,该县化肥利用率仅为35%,远低于发达地区50%左右的水平[3]。大量未吸收利用的氮、磷、钾肥流失,不仅污染环境,而且导致土壤酸化和盐渍化现象普遍。例如,县农业技术推广站工作人员抽样检测发现,小麦和玉米主产区土壤pH 值已经由原来的6.5~7.0 降低为5.5~6.0,轻度和中度酸化土壤占比达到40%和35%[1]。土壤酸化会加速有机质分解,影响作物对钙、镁、钾、磷等养分的有效利用,从而导致产量降低。此外,过量施含氮、磷的化肥会促进土壤盐分积累,无棣县目前不同程度盐渍化土地面积高达1 万hm2,主要分布在主产粮区[4]。盐渍化土壤的肥土结构疏松,作物根系发育受限,往往出现早熟性减退、产量严重下降的现象。

2.3 病虫害防治过于依赖化学农药

长期依赖化学农药进行病虫害防治是当前无棣县绿色农业发展面临的突出问题。据不完全统计,该县化学农药使用量从2015 年的120 t 增长到了2022 年的420 t,增幅高达250%,其中以杀虫剂和杀菌剂使用量增加最多,分别增长了3 倍和5 倍。过度依赖农药防治不仅增加了生产成本,而且对生态环境和农产品质量安全构成威胁。调查监测发现,由于农药使用不当,土壤残留农药检出率较高的样本达到了43%,部分重金属含量也略高于安全标准,不仅影响土壤微生物的活性,而且有毒物质会通过食物链富集并最终危害人体健康。此外,长期大量使用高毒性农药导致抗药性产生。以小麦蚜虫为例,在连续3~5 年使用相同类别的杀虫剂后,其防效下降幅度在50%以上[4]。当地农户普遍反映,用量不断增加但防治效果依然不佳的情况时有发生。

2.4 缺乏标准化的种植操作规程

缺乏科学合理的标准化作业操作规程是制约无棣县绿色农业可持续健康发展的另一关键因素。目前,该县1/2 以上的种植户对主要农业生产环节的管理还停留在粗放经验化操作阶段,关键技术指标存在很大差异。以种子选择和更换为例,不同农户小麦、玉米种子的更新速度存在差异,使用低品质脱毒不良的种子发生问题的概率明显更高。又如,整地深度、密度和作物株行距等的差异也很大,较为粗放的作业方式易造成养分流失和病虫害滋生。客观统计分析发现,这类缺乏标准化管理的种植区单位面积产量低于执行标准化操作的高效区块15%~30%[5]。此外,在施肥量确定、病虫害防治等关键过程中,农户基本依据经验进行主观评判,准确性较差,不仅导致资源浪费,也加重了面源污染。

3 优化路径

3.1 实施合理的轮作制度改善土壤环境

无棣县长期的小麦连作已经导致部分区域土壤肥力下降、有机质流失严重、病虫害频发,这与该县主要土壤类型灰棕壤和潮土的物理化学特性有关。为了改善土壤环境,必须实施科学合理的作物轮作。1)可以在轮作体系中选用绿肥作物增加有机质供给。例如,种植蚕豆等豆类绿肥,可通过固氮提供氮素营养,并在还田后改善土壤理化性质。2)轮作可打断病虫害的生命周期,降低其发生频率和危害程度。例如,在小麦-玉米双季轮作模式中,加入一季豆类绿肥,可减轻连作带来的土壤肥力下降和病虫危害。

在具体轮作制度设计上,应考虑不同土壤条件的特点。对肥力较差的灰棕壤区,可采取小麦-玉米-豆类绿肥轮作的模式,通过绿肥补充有机质。而对潮土区,由于其保水保肥性能较好,可适当减少绿肥种植比例,增大经济作物的比重。此外,不同作物组合应该根据气候资源情况进行优化配置。实践表明,科学合理的轮作制度能显著提高土壤肥力,并提升单季或多个轮作周期内的产量水平[3]。

3.2 推广有机肥减少化肥施用

无棣县过量施用化肥是导致土壤酸化和盐渍化的主要原因之一,长期大量施用氮、磷、钾肥,不仅降低了肥料利用率,而且加速了土壤酸化进程,促进了盐分积累。为应对这一问题,必须推广施用有机肥,以替代部分化肥。有机肥可提供稳定的养分,并能改善土壤理化性质。具体来说,农户可以通过农作物秸秆粉碎还田的方式增加土壤肥力、改善土壤理化性质;通过施用高品质的复合微生物菌剂,提高秸秆肥效。试验表明,秸秆还田配施菌肥,能促进其矿化速度,提高氮素供给量[5]。相比化肥,这种植物源有机肥可提供更加稳定持续的营养,既能够提高肥料利用率,也可以抑制土壤酸化趋势。

此外,发展规模化养殖业,收集利用畜禽粪便是一个可行路径。利用沼气池处理牛羊粪便,可得到优质的有机肥。畜禽粪肥能提高土壤碱解氮含量,增加土壤碳库,对抵抗酸化具有显著效果[3]。在防治盐渍化方面,由于畜禽粪肥有机质含量高,具有改善土壤渗透性和保水能力,施用效果优于单纯施用化肥。具体应用中,可采取有机无机肥料定时、定量混施的模式,根据不同作物需肥规律,科学确定有机肥占比和施用次数,再配施补充一定量的速效无机肥,确保有机无机肥协同发挥作用。

3.3 发展生物农药和种植抗病品种

长期过度依赖化学农药防治病虫害已成为困扰无棣县绿色农业发展的主要问题。为了改变这一局面,减少化学农药使用,可从推广生物农药和发展抗病品种2 方面采取措施。1)大力发展并推广应用生物农药。芽孢杆菌、白僵菌等微生物制剂,可以有效防治小麦枯萎病、玉米螟等病虫害,防效接近化学农药,但毒性更小,对人畜和环境更安全。目前,我国微生物农药研究已取得较大进展,无棣县可加强引进及应用。2)选育抗病品种。通过传统杂交或基因工程等方法,培育抗虫、抗菌和抗逆性强的优良品种。这些品种对病虫害的抵抗力强,可减少防治次数。例如,选育适宜当地气候条件的抗旱、抗虫小麦品种,能减轻连作环境下的逆境压力。

在推广应用过程中,可建立生物农药和抗病品种技术服务体系。县农业技术推广机构可开展效果监测试验,筛选出防效好、操作简便的生物农药品种,发布使用技术规程,通过示范带动农户应用。对抗病品种也需要建立区域试验体系,验证其产量和抗病性能,再将其推广到适宜种植的区域。建议采取政府补贴的方式,降低农民试用新品种的经济风险。同时,加强培训指导,帮助农户掌握标准化种植新品种的技术要点,以发挥其产量潜力和抗逆性。

3.4 制定科学的种植技术标准化操作流程

无棣县农户的种植管理存在较大盲目性,主要农业生产环节缺乏标准化操作规范,制约了现代农业生产效率的提升。为改变这一状况,无棣县有必要组织技术力量,根据当地主要作物品种特性、土壤肥力条件、气候资源禀赋等因素,制定科学合理的标准化种植技术体系。这套技术体系要覆盖选择品种、密度配置、轮作设计、整地方式、播种技术、水肥管理及病虫害防治等全过程,形成详细的标准化操作流程;并编制成适合推广的指导手册,供基层农业技术人员和农民学习使用。

在具体编制过程中,可进行全县范围内的土壤调查评估,测定不同区域肥力状况,再按土壤类别划定匹配的标准化肥水管理技术方案。同时,开展病虫害监测工作,确定主要病虫害种类及发生规律,提出防治技术路线。在品种选择方面,可组织专家进行田间观测,筛选产量性状优良的当地品种,作为主种产品推荐,并给出合理的更新周期,通过科学化的调研与规划,确保技术体系符合当地实际。在推广过程中,可选择典型示范区进行试点,验证标准化操作的增产效果。通过连续培训指导,帮助农民掌握各环节的标准要求及技巧,逐步扩大推广范围。

4 结语

无棣县是山东省重要的商品粮生产基地,发展绿色农业对保障区域粮食安全和提升农产品质量安全水平意义重大。目前,长期连作、过量施肥、依赖农药及种植缺乏标准等问题制约了无棣县绿色农业可持续发展。要治理这些问题,必须实施合理的轮作制度以改善土壤环境,推广有机肥减少化肥施用,发展生物农药和抗病品种,并制定科学的标准化种植技术操作流程。只有系统采取这些措施,充分发挥科技支撑作用,才能实现无棣县绿色农业可持续健康发展,促进区域经济社会的进步。

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