生物技術(shù)提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的理論與實踐

張弛

摘要：使用化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥能增加總產(chǎn)提高單產(chǎn)，但會影響農(nóng)產(chǎn)品安全和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，為解決這一問題，通過創(chuàng)新農(nóng)業(yè)運行機制發(fā)展生物農(nóng)業(yè)科技加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推進(jìn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”農(nóng)業(yè)的發(fā)展。泰州市三安河橫有機農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)合作社進(jìn)行了大量的研究，10多年來采用生物技術(shù)累計種植水稻2670 hm2，國家權(quán)威機構(gòu)對成熟期作物進(jìn)行了超過200項化殘和污染物現(xiàn)場抽樣檢測，水稻質(zhì)量達(dá)到“零農(nóng)業(yè)化學(xué)殘留和低污染物限量”的GB/T 19630—2019標(biāo)準(zhǔn)。實踐證明生物農(nóng)業(yè)集成技術(shù)，既可獲得相當(dāng)于化學(xué)生產(chǎn)方式的產(chǎn)量，又可以生產(chǎn)出安全農(nóng)產(chǎn)品，同時還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入，提高農(nóng)業(yè)效益，最終實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全”農(nóng)業(yè)的綜合目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；創(chuàng)新；運行機制；生物農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社

中圖分類號：S-3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號：cjas2020-0163

The Theory and Practice of Promoting the Transformation of Agricultural Industry through Biotechnology： The Development of "High Yield， High Quality， High Efficiency， Ecology and Safety" Agriculture in Taizhou

Zhang Chi

（Taizhou Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Taizhou 225300， Jiangsu， China）

Abstract： In agricultural production， the use of chemical fertilizers and chemical pesticides can increase the total yield and the yield per unit area， but affect the safety of agricultural products and the protection of ecological environment. In order to solve this problem， the agricultural operation mechanism should be innovated， to develop biological agricultural technology， accelerate the transformation and upgrading of agriculture， and promote the agricultural development with the characteristics of“high yield， high quality， high efficiency， ecology and safety”. Taizhou San’an Heheng Organic Agricultural Products Professional Cooperative has carried out a great deal of research on this subject in the past 10 years， using biological technology to cultivate 2670 hm2of rice. The national authorities have conducted tests on more than 200 items of chemical residues and pollutants in the mature crops produced by the cooperative， and the rice quality has reached the GB/T 19630 standard of Zero Agricultural Chemical Residue and Low Pollutant Limit. The practice of San’an Heheng Organic Agricultural Products Professional Cooperative has proved that the integrated technology of biological agriculture can not only obtain the rice output equivalent to chemical production mode， but also produce safe agricultural products. At the same time， it can protect the ecological environment， increase farmers’income， improve agricultural efficiency， and finally realize the goal of "high quality， high yield， high efficiency， ecology and safety" in agriculture.

Keywords： Agriculture； Innovation； Operation Mechanism； Biological Agriculture； Agricultural Products Professional Cooperative

0引言

農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)產(chǎn)品安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)始終是農(nóng)業(yè)的根本問題，相互間矛盾也比較突出[1-2]。14億人口的供給，可耕地面積的減少，要依靠化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥的使用才能增加總產(chǎn)提高單產(chǎn)，但又影響農(nóng)產(chǎn)品安全和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[3-4]。如何解決這一問題？農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展工作要點中明確提出：持續(xù)推進(jìn)化肥減量增效、持續(xù)推進(jìn)農(nóng)藥減量控害。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技的現(xiàn)代化發(fā)展中，人們將各種不同學(xué)科領(lǐng)域的理論、技術(shù)、方法、工具和設(shè)備應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，形成了眾多關(guān)于農(nóng)業(yè)形態(tài)的概念[5]，從投入品角度看應(yīng)該是化學(xué)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、生物農(nóng)業(yè)三大類是最具代表性。

化學(xué)農(nóng)業(yè)世界上應(yīng)用近百年，中國也有半個多世紀(jì)。是指在農(nóng)作物生產(chǎn)過程中采用化學(xué)肥料、化學(xué)藥劑、化學(xué)調(diào)節(jié)劑，它的實質(zhì)是化學(xué)合成手段在農(nóng)業(yè)上的綜合應(yīng)用[6-8]。主要特征是高產(chǎn)、污染環(huán)境、產(chǎn)品不安全。

有機農(nóng)業(yè)是遵照特定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原則，在生產(chǎn)中不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物，不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、等物質(zhì)，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)以維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[9-10]。主要特點是環(huán)境安全，產(chǎn)量低、成本高。

生物農(nóng)業(yè)是利用系統(tǒng)生物學(xué)原理、方法，去管理農(nóng)作物[11]；利用生物技術(shù)手段改造、提升農(nóng)業(yè)品種和農(nóng)產(chǎn)品性能，通過促進(jìn)自然過程和生物循環(huán)保持土地生產(chǎn)力，利用生物學(xué)方法防治有害生物，以保證產(chǎn)品安全，利用生態(tài)學(xué)理論和方法，調(diào)節(jié)水肥與土壤之間的關(guān)系，在滿足農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)環(huán)境友好[5]；主要特點是在當(dāng)年就可獲得“零化學(xué)殘留低污染物”的安全農(nóng)產(chǎn)品，并可獲得相當(dāng)于化學(xué)生產(chǎn)方式的產(chǎn)量。2005年以來，泰州市三安河橫有機農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)合作社（以下簡稱“合作社”）在創(chuàng)新農(nóng)業(yè)運行機制發(fā)展生物農(nóng)業(yè)科技加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推進(jìn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”農(nóng)業(yè)的發(fā)展上做了較好的嘗試，并且取得到了較好的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。

1生物農(nóng)業(yè)科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用

國內(nèi)生物農(nóng)業(yè)覆蓋了所有生物學(xué)理論技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，包括生物工程、有機、生態(tài)和分子生物技術(shù)等[11]。本研究生物農(nóng)業(yè)是狹義的，是指用于農(nóng)作物的生物農(nóng)業(yè)制品。在這方面的生物農(nóng)業(yè)制品主要有產(chǎn)前凈化確保環(huán)境安全、產(chǎn)中采用生物制品確保生產(chǎn)過程安全。

1.1生物土壤降解劑的應(yīng)用

生物土壤降解劑能夠快速降解土壤中存在的有機磷類、有機氯類、抗生素類、苯粉類、磺胺類等多種農(nóng)業(yè)化學(xué)品，并迅速建立起優(yōu)勢菌群、修復(fù)土壤，使污染的土壤得以凈化，清除對農(nóng)產(chǎn)品的污染。2009年合作社在姜堰區(qū)河橫村水稻分孽期采用大劑量的氯磺隆將稻苗引起僵苗矮縮，然后運用生物土壤降解劑進(jìn)行降解，水稻苗5天后基本恢復(fù)生長。

1.2生物有機肥的應(yīng)用

生物有機肥具有固氮、解磷、解鉀功效，通過固氮酶活性體，將土壤空氣中的氮還原成銨態(tài)氮，供農(nóng)作物生長[12-13]。2010年合作社在揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院指導(dǎo)下，采用以75%煤干石、20%的麥粉和5%磷礦粉為基質(zhì)的生物有機肥料（含N量0.4%）在河橫水稻上試驗，每公頃1800 kg條件下比空白對照可增加產(chǎn)量22%左右；磷素營養(yǎng)是通過解磷微生物，將土壤的固態(tài)磷成為水溶性磷，供作物吸收利用；大多數(shù)土壤耕作層內(nèi)每畝含全鉀4～6 t，解鉀微生物分解土壤中的固態(tài)鉀成為速效鉀，而被作物所利用。

1.3生物藥劑的應(yīng)用

生物藥劑包括植物、動物、微生物源制劑三大類，它容易被日光、植物或微生物分解，很少在農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境中蓄積；它選擇性強，只對靶標(biāo)有害生物有作用，對人畜和有益生物及農(nóng)作物施用后不會產(chǎn)生公害[14]。植物源等制劑具有無公害、無污染、無藥害、無殘毒、藥效期長、不易產(chǎn)生抗藥性、對光溫性能穩(wěn)定、在空氣和土壤中不易分解等特性[15]，害蟲一旦接觸，就會很快失去對植物的危害能力，植物源制劑與害蟲協(xié)同進(jìn)化，可以多次使用不易產(chǎn)生抗藥性。

1.4生物除草

除草是整個作物生長過程中的一個難題，既費工又費事，根據(jù)筆者的實踐在誘草的基礎(chǔ)上，采用先化除后凈化劑凈化的操作辦法可獲得比較理想的效果，在生產(chǎn)上是可行的。2007年合作社在婁莊鎮(zhèn)朱翟村進(jìn)行這方面試驗，采用這一操作程序的水稻，在成熟期經(jīng)農(nóng)業(yè)部南京檢測中心田間抽樣檢測稻谷達(dá)到零化殘的標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述表明生物農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了產(chǎn)前環(huán)境安全、產(chǎn)中過程安全、產(chǎn)后農(nóng)產(chǎn)品安全（3個安全），筆者認(rèn)為生物農(nóng)業(yè)技術(shù)是解決當(dāng)前乃至于今后一段時期農(nóng)業(yè)諸多矛盾中“高產(chǎn)與安全”突出矛盾的核心科技。

2生物農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)品與精確定量標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)相配套是獲得高產(chǎn)的保證

2007年以來，合作社采用實施項目形式，聘請大專院?？蒲性核夹g(shù)人員，通過試驗、比較、篩選、消化、吸收、組裝形成了精確定量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)與生物科技集成產(chǎn)品相配套的獨特核心技術(shù)套餐。該技術(shù)可獲得相當(dāng)于化學(xué)生產(chǎn)方式的產(chǎn)量而又可獲得“零化學(xué)殘留低污染物”的安全產(chǎn)品，集化學(xué)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量高、有機農(nóng)業(yè)安全之優(yōu)點，避化學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)品藥殘留、有機農(nóng)業(yè)產(chǎn)量低之弊端。

2.1生物科技產(chǎn)品的集成

生物科技產(chǎn)品的集成不是簡單的連入、堆積、混合、疊加、匯聚和包裝，而是將各種要素通過創(chuàng)造性的融合，使各項要素之間互補匹配，從而使創(chuàng)新的整體功能形成綜合能力[16]。這就需要將來自全國包括境外的生物有機肥、植物（動物、微生物）源藥劑、生物降解劑、植物保護(hù)劑、各種生物菌的不同用量、用法對產(chǎn)量、降解殘留效果、防病防蟲效果、農(nóng)產(chǎn)品口味、營養(yǎng)成份等進(jìn)行試驗和分析。通過試驗、比較、篩選、消化、吸收、組裝形成適應(yīng)生物農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)品套餐，并根據(jù)研究的新進(jìn)展進(jìn)行不斷的更新改造。

2.2生物科技產(chǎn)品的使用

通過集成的生物科技產(chǎn)品來系統(tǒng)解決農(nóng)業(yè)產(chǎn)前生產(chǎn)環(huán)境（土、水、）條件、產(chǎn)中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料（種、肥、藥）投入品、產(chǎn)后各環(huán)節(jié)（收、脫、運、貯、加）實施等整體上的問題。在一個環(huán)節(jié)上的某一個問題上沒有落實到位都會給農(nóng)產(chǎn)品帶來安全質(zhì)量風(fēng)險。如防病治蟲所有投入品全部都是動物、植物、微生物的，對農(nóng)產(chǎn)品是絕對安全的，但是產(chǎn)前的土壤中存有一定量的化學(xué)殘留（需對土壤進(jìn)行檢測），那么生產(chǎn)出來的農(nóng)產(chǎn)品還是不安全，這就要使用降解劑對土壤殘留實行針對性的降解。因此，必須在產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的各個環(huán)節(jié)上按照需要使用生物科技產(chǎn)品，系統(tǒng)的解決農(nóng)業(yè)的全部問題才能保證農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3精確定量與生物產(chǎn)品配套

生物科技產(chǎn)品的集成只能解決農(nóng)產(chǎn)品的安全問題，但要在大面積的推廣應(yīng)用生物農(nóng)業(yè)技術(shù)必須要能獲得一定的產(chǎn)量才能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)多年的實踐要將精確定量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)與生物科技集成產(chǎn)品配套成軟件、硬件相配套的套餐，才可能既獲得一定量的產(chǎn)量又可獲得安全的農(nóng)產(chǎn)品。要按照定量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)以最適宜的作業(yè)次數(shù)、在最適宜的生育時期、用最適宜的生物集成產(chǎn)品數(shù)量，培育出高產(chǎn)群體，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的綜合目標(biāo)[17-18]。

3創(chuàng)新運行機制，實現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”農(nóng)業(yè)綜合目標(biāo)

實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)采用精確定量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)與生物科技產(chǎn)品集成配套成系統(tǒng)的軟件、硬件套餐的核心技術(shù)來完成。然而，更重要的是誰來運用這一技術(shù)生產(chǎn)、如何運用這一技術(shù)？生產(chǎn)出來的產(chǎn)品如何走向市場賣出一個好價格，讓農(nóng)民增加收入、農(nóng)業(yè)提高效益、環(huán)境得到改善。因此要創(chuàng)新運行機制，實行家庭農(nóng)場、專業(yè)合作社、農(nóng)產(chǎn)品加工（銷售）公司“三位一體”產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綜合目標(biāo)。

3.1專業(yè)合作社

主要負(fù)責(zé)將家庭農(nóng)場組織起來形成連片生產(chǎn)；對生物科技產(chǎn)品進(jìn)行田間試驗、比較、篩選、組裝集成和使用；根據(jù)生產(chǎn)制定技術(shù)規(guī)程，制定病、蟲、草、肥、水管理生產(chǎn)技術(shù)意見，負(fù)責(zé)生物科技產(chǎn)品的采購，對集中起來的家庭農(nóng)場按照生產(chǎn)季節(jié)無償統(tǒng)一供肥、統(tǒng)一供藥、統(tǒng)一供種、統(tǒng)一技術(shù)指導(dǎo)，確保農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全。

3.2家庭農(nóng)場

主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)基地要有良好的交通和灌排設(shè)施，基地及周邊空氣、水質(zhì)、土壤環(huán)境須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按照操作規(guī)程和技術(shù)意見操作，按照農(nóng)活季節(jié)及時組織生產(chǎn)，確保按照規(guī)定的時間完成。生產(chǎn)過程中不得施用化肥、化學(xué)農(nóng)藥及生化激素等制劑。收割、翻曬、灌裝、運輸過程中嚴(yán)防沙石、玻璃、麻（塑料）絲、柴油、農(nóng)藥、化肥、煤炭及腐敗變質(zhì)的物質(zhì)污染摻和。

3.3加工、銷售公司

主要負(fù)責(zé)農(nóng)產(chǎn)品的收購、貯存、加工銷售，嚴(yán)格控制貯存、生產(chǎn)加工、包裝、運輸、銷售過程中的污染物，不得發(fā)生質(zhì)量安全事故。

合作社運用生物集成高科技，堅持以“還大自然以清新、給人類以繁榮”為理念，致力于“安全生產(chǎn)環(huán)境、安全生產(chǎn)過程、安全農(nóng)產(chǎn)品”的開發(fā)與經(jīng)營，徹底改變常規(guī)“化學(xué)農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)方式，取得了較好的效果。

10多年來合作社累計采用生物技術(shù)種植水稻2670 hm2，作物成熟期經(jīng)國家權(quán)威機構(gòu)在生產(chǎn)現(xiàn)場抽樣檢測超過200項化殘和污染物，結(jié)果達(dá)到“零農(nóng)業(yè)化學(xué)殘留和低污染物限量”的GB/T 19630—2019標(biāo)準(zhǔn)；正常年景每公頃產(chǎn)量可達(dá)到約9000 kg，2009年泰州市科技局組織專家現(xiàn)場實收生物技術(shù)與化學(xué)生產(chǎn)方式產(chǎn)量均達(dá)到每公頃8700 kg左右，在河橫的高產(chǎn)創(chuàng)建田塊每公頃達(dá)10500kg；農(nóng)民無償獲得生產(chǎn)資料，每公頃收入可增加5250元左右；加工公司采購的大米比市場價下降15%左右；按照2016年水稻施肥、用藥量，每公頃少用化肥1125 kg、少用化學(xué)農(nóng)藥11.25 kg，還充分利用了大量畜禽糞便。

實踐證明生物農(nóng)業(yè)集成技術(shù)，既可獲得相當(dāng)于化學(xué)生產(chǎn)方式的產(chǎn)量，又可以生產(chǎn)出安全農(nóng)產(chǎn)品，同時還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入，提高農(nóng)業(yè)效益，最終實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全”農(nóng)業(yè)的綜合目標(biāo)。

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