農(nóng)業(yè)儀器網(wǎng)

智慧農(nóng)業(yè)提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì) 從改良土壤入手 從健康種植開始

來源: 轉(zhuǎn)載  類別:行業(yè)動態(tài)  更新時間:2017-02-04  閱讀
  據(jù)國家有關(guān)部門透露,加入世貿(mào)組織以來,我國約有90%的農(nóng)產(chǎn)品受到綠色壁壘的限制和影響。我國是使用化肥和農(nóng)藥最多的國家,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源利用率低,生態(tài)環(huán)境惡化,農(nóng)產(chǎn)品價格全面超過國際市場。作為食品工業(yè)上游的農(nóng)產(chǎn)品,如何提高品質(zhì)、保證安全,牽涉到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、生態(tài)環(huán)境及技術(shù)進步等方方面面的問題。日前在京召開的首屆中國智慧農(nóng)業(yè)年度峰會就上述問題進行深入剖析,從不同角度提出解決問題的出路。
  問題
  農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源利用率低
  中國農(nóng)業(yè)大學教授李道亮表示,目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源利用率很低。我國主要糧食作物水分生產(chǎn)效率為1公斤/噸,發(fā)達國家為2公斤/噸;主要糧食作物肥料利用率35%,發(fā)達國家是65%;主要糧食作物農(nóng)藥利用率25%,發(fā)達國家是50%—60%。我國的人均耕地面積僅占世界人均耕地面積的1/3、印度的1/1.6、美國的1/6.5、俄羅斯的1/8.4、加拿大的1/14.5以及澳大利亞的1/26。耕地土壤點位超標率達到19.4%,其中輕微污染點位比例為13.7%,輕度為2.8%,中度為1.8%,重度為1.1%。
  農(nóng)產(chǎn)品價格高波動大
  我國目前農(nóng)產(chǎn)品價格全面超過國際市場。國內(nèi)大米價格為每噸800多美元,而國際市場上越南大米價格最低僅為400多美元;玉米期貨價格2015年3月為2535元/噸,美國1632元/噸,小麥2360元/噸,美國到岸價2120元/噸;黑龍江產(chǎn)大豆均價在4000元/噸左右,美國到岸價3000元/噸。同時,農(nóng)產(chǎn)品價格波動非常大。2010年“蒜你狠”,蒜價格狂漲10倍;2013年“蒜你賤”,金鄉(xiāng)大蒜狂跌80%;2013年“姜你軍”,生姜價格飆升5倍,2015年生姜價格跌幅80%。
  生態(tài)環(huán)境惡化
  資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟學家、國務(wù)院發(fā)展研究中心資環(huán)所研究員程會強表示,目前我國已不單純是解決糧食安全、食品安全的問題,還面臨著環(huán)境安全的問題。我國農(nóng)業(yè)大量施用氮肥,持續(xù)擴大的禽畜養(yǎng)殖業(yè),是氨污染的最大來源。在氨污染中,20%來自工業(yè)排放,40%來自農(nóng)業(yè)化肥,40%來自畜牧養(yǎng)殖排放。
  氨是制造化肥的重要原料,氨與酸反應(yīng)生成的銨鹽,其質(zhì)量濃度是衡量氨對空氣以及PM2.5影響的方法之一。從全國平均水平來看,在輕污染天氣中,氨氣產(chǎn)生的最主要的兩種銨鹽(硫酸銨、硝酸銨)的質(zhì)量濃度總和大約占PM2.5的20%以下,但在重污染天里,則劇升至40%以上。
  全國每年產(chǎn)生畜禽糞污38億噸,綜合利用率不到60%;每年生豬病死淘汰量約6000萬頭,集中的專業(yè)無害化處理比例不高;每年產(chǎn)生秸稈近9億噸,未利用的約2億噸;每年使用農(nóng)膜200多萬噸,當季回收率不足2/3。全國第一次污染源普查公報數(shù)據(jù)顯示,全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的化學需氧量達1268.26萬噸,占農(nóng)業(yè)源排放總量的96%;總氮和總磷排放量為102.48萬噸和16.04萬噸,分別占農(nóng)業(yè)源排放總量的38%和56%。目前我國農(nóng)業(yè)廢物量大面廣,不當處理污染嚴重。加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理和資源化,關(guān)系到6億多農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境,關(guān)系到農(nóng)村能源革命,關(guān)系到不斷改善土壤地力、治理好農(nóng)業(yè)面源污染的大問題。程會強認為,解決畜牧養(yǎng)殖廢棄物的處理和資源化的問題,要靠新的農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和生態(tài)循環(huán)能力以及智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
  上海復(fù)振科技有限公司農(nóng)業(yè)事業(yè)部總經(jīng)理尚高攀表示,我國農(nóng)作物產(chǎn)量與化肥投入的比例已經(jīng)基本接近1:1,農(nóng)藥的投入量也達到30萬噸。長期大量使用化肥和化學農(nóng)藥影響了土壤的再生,是導(dǎo)致土壤退化嚴重、病蟲害爆發(fā)頻繁、病蟲害抗性增強等問題的主因。
  另外,土壤退化嚴重,產(chǎn)量難以繼續(xù)增長,國人對安全農(nóng)產(chǎn)品的渴望,法規(guī)對農(nóng)殘的嚴格要求以及嚴重的面源污染等因素的存在,都預(yù)示著對安全農(nóng)業(yè)投入品的極大需求。
  破題
  建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)
  李道亮認為,解決上述問題的途徑有三:第一,機器代替人勞動。第二,用電腦代替人腦。過去誰有經(jīng)驗誰就種得好、養(yǎng)得好,將來要靠電腦精準控制,實現(xiàn)水、肥、光、熱最佳的利用,不過度施肥、不濫用農(nóng)藥,杜絕污染,這是必須要走的道路。第三,物聯(lián)網(wǎng)對未來農(nóng)業(yè)來說是最實用,也是最迫切的,目前也是薄弱的一個環(huán)節(jié)。大數(shù)據(jù)使農(nóng)業(yè)走向精準,自然把每個問題以不同的程度解決。同時,還要靠技術(shù)進步,靠生物技術(shù)來育種,靠裝備和服務(wù)實現(xiàn)一個完整的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的提升,靠信息技術(shù)實現(xiàn)高效的產(chǎn)供銷體系。生物技術(shù)、裝備技術(shù)和信息技術(shù)這三大技術(shù)有機的融合來改變目前這種生產(chǎn)方式、經(jīng)營方式、管理方式,這樣農(nóng)業(yè)才能得以實現(xiàn)集約、高效、安全、持續(xù)的發(fā)展。
  李道亮表示,“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)水平,促進農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了有效途徑和手段,“互聯(lián)網(wǎng)+”正在和土地、勞動、資本一樣成為經(jīng)濟社會發(fā)展的動力和源泉!盎ヂ(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)和傳統(tǒng)行業(yè)的“生態(tài)融合”并促成了化學反應(yīng),催生效益更高、質(zhì)量更好的新生態(tài)。當互聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)結(jié)合,我國的農(nóng)村就不是現(xiàn)在的農(nóng)村概念,是美麗的家園,我國的農(nóng)民不再是一種身份的標志,而是一種體面的職業(yè)。
  將來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是什么樣的?李道亮為與會者展示了幾張國外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的照片。一個是一家三口人雇了15個人一天生產(chǎn)30噸辣椒的一個溫室,通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)機器種辣椒,只要模型、機器、裝備正常,每天就可生產(chǎn)30噸辣椒。采集辣椒的車是無人的,自動導(dǎo)航技術(shù),采集車摘下辣椒送到分揀機上,根據(jù)長度、大小、重量來分級,非常精準。另一個例子是夫妻兩個人養(yǎng)1.5萬頭豬,什么時候飼喂、喂多少、什么配方、什么時候屠宰,都是計算機在嚴格控制。還有一個例子是兩個人養(yǎng)200頭奶牛,核心是3個機器人在干活,牛身上有一個標簽,“我”是誰、今天第幾次擠奶、該擠多少,都是機器在操作。李道亮說:“我給大家的這些例子是想告訴大家,通過信息技術(shù)、裝備技術(shù)、種養(yǎng)殖技術(shù)深度融合,可以使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)變成互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。”
  李道亮提出,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)效益不高,產(chǎn)生很大的污染,不轉(zhuǎn)型沒有出路。他將農(nóng)業(yè)分為四個時代,“1.0時代”是小農(nóng)生產(chǎn),依靠人力、畜力、手工工具,小規(guī)模經(jīng)營,自給自足;“2.0時代”為農(nóng)業(yè)機械化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依靠機械動力和電力;“3.0時代”為自動化生產(chǎn),以計算機軟件為核心進行管理;“4.0時代”為智能化生產(chǎn),自主聯(lián)網(wǎng),模型化生產(chǎn),人機融合系統(tǒng)。他認為,目前我國農(nóng)業(yè)正處于2.0時代,機械化率才70%,上述國外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的例子已處于3.0時代。我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還有漫長的道路要走,但這是方向。
  推廣生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟
  對于禽畜養(yǎng)殖廢棄物處理和資源化,程會強表示,要堅持政府支持、企業(yè)主體、市場化運作的方針,以沼氣和生物天然氣為主要處理方向,以就地就近用于農(nóng)村能源和農(nóng)用有機肥為主要使用方向,突破種植業(yè)面源污染控制、畜禽養(yǎng)殖廢棄物循環(huán)利用、農(nóng)村生活污水處理等關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)域面源污染負荷有效減排。力爭在“十三五”時期,基本解決大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場糞污處理和資源化問題。
  程會強還列舉了德青源的生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟。德青源利用300萬只蛋雞每年產(chǎn)生的7.74萬噸雞糞建立沼氣發(fā)生裝置,每年可產(chǎn)生沼氣700萬立方米,用沼氣發(fā)電1400萬度,滿足企業(yè)生產(chǎn)所需。通過發(fā)電尾氣余熱回收,每年可回收相當于標煤4500噸的熱量,并為當?shù)?00農(nóng)戶提供生活用燃料。
  改良土壤與根際圈生態(tài)
  長期使用化肥和化學農(nóng)藥對土壤造成累積的危害,影響了土壤的有序再生。尚高攀認為,只有回到源頭,回到健康土壤,改善現(xiàn)在的“先病后治”,打破惡性循環(huán)鏈,才能找到出路。
  尚高攀介紹,大多數(shù)植物98%的養(yǎng)分采集工作由根際生態(tài)系統(tǒng)協(xié)助完成,其中的共生微生物系統(tǒng)將轉(zhuǎn)化好的可溶解的營養(yǎng)成分與水擴散向植物的根部。
  根是植物之本,根際生態(tài)系統(tǒng)是土壤生態(tài)系統(tǒng)中與植物關(guān)系最緊密的一部分,它的平衡可以極大地減少外來病蟲害對植物的侵襲,保持微生物的活躍,提升土壤中養(yǎng)分的利用率,極大地減少化肥農(nóng)藥的使用量;谶@一原理,上海復(fù)振科技有限公司著重調(diào)理土壤,挖掘土著微生物潛力。尚高攀說,土壤和植物微生物形成一個動態(tài)平衡,現(xiàn)在主要破壞的土壤層是在0—40厘米這個工作層范圍之內(nèi),微生物比較貧乏。但是如果讓40厘米以上的土層范圍的微生物得到較快的增長,植物益生菌就會得到保持。
  據(jù)了解,該公司研制的植物提取劑采用傳統(tǒng)中醫(yī)農(nóng)業(yè)思想配伍復(fù)提而成,均屬于環(huán)?稍偕牧,有效成分多樣,不易產(chǎn)生抗性,而且含有植物特有的芳香物質(zhì),具有一定的驅(qū)蟲效果。
  建立追溯體系
  中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所知識工程研究室副主任崔運鵬表示,食品可追溯體系具有確保食品安全的基本功能,已成為全球性預(yù)防食品安全風險的主要手段之一。通過食品安全可追溯體系的建立,可快速識別問題食品的來源,縮小問題食品的范圍,追蹤食品的流向,回收存在危害且尚未被消費的食品,撤銷其上市許可,切斷源頭,以消除危害并減少損失。這有利于食品鏈過程的透明化,提高食品安全性,增強食品鏈不同利益方之間的合作和溝通。
  崔運鵬介紹,追溯分成兩部分,一個是跟蹤,一個是溯源。跟蹤是生產(chǎn)端往消費端的,食品生產(chǎn)出來以后,從倉儲零售一直到餐桌。溯源是反方向,從消費端往生產(chǎn)端的追溯。國外追溯系統(tǒng)或者追溯工具主要的應(yīng)用是做產(chǎn)品召回的。國外對可追溯性有明確要求,比如說美國、歐盟,要求所有的農(nóng)產(chǎn)品都具備追溯性。國外對追溯的范圍有明確的最低要求,叫“向上一步向下一步”,每個企業(yè)必須能追溯到上游企業(yè)和下游企業(yè)的信息,這個信息中一般都有批次。
  崔運鵬表示,全程追溯并不是那么簡單,它涉及所有供應(yīng)鏈。據(jù)了解,目前為止國內(nèi)企業(yè)建立的內(nèi)部追溯流程并不理想,部分企業(yè)把無關(guān)緊要的放在信息里,而用了什么肥料,有什么危險因素卻查不到。追溯系統(tǒng)是把食品生產(chǎn)過程中的不安全性降到最低,至少要保證農(nóng)產(chǎn)品加工出來的食品不能有危害。但是目前國家在追溯體系建設(shè)方面沒有強制性制度,很多企業(yè)沒有建立追溯體系,若遇到召回產(chǎn)品,會花費很大的成本。
  展望
  由化學農(nóng)業(yè)到生物農(nóng)業(yè)
  由機械農(nóng)業(yè)到智慧農(nóng)業(yè)
  中國農(nóng)業(yè)大學MBA教育中心主任付文閣對于土壤嚴重退化有著自己的看法,他認為,因為土地沒有恒產(chǎn),土地使用者就不愿意投技術(shù)、投人力,只為短期效益。假如土地使用權(quán)為20年,這20年后土壤板結(jié)退化有多嚴重就跟他沒關(guān)系了。付文閣認為這是最重要的問題。
  對于中國農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展趨勢,他表示,第一,從化學農(nóng)業(yè)向生物農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化。未來,無論是養(yǎng)殖、種植,還是循環(huán)經(jīng)濟的設(shè)計,生物技術(shù)將起到非常重要的作用。第二,從機械農(nóng)業(yè)到智慧農(nóng)業(yè)。機械農(nóng)業(yè)解決了機器替代人的簡單勞動,而智慧農(nóng)業(yè)要解決的是替代人的復(fù)雜勞動,并且是全系統(tǒng)的解決效率問題。第三,未來要看從田間地頭到餐桌的整個產(chǎn)業(yè)鏈,也就是農(nóng)產(chǎn)品從種植到深加工再到最后的產(chǎn)品設(shè)計,而不僅僅是看農(nóng)業(yè)本身。
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