彭东旭
湖南艾布鲁环保科技股份有限公司
摘要：农业绿色发展摆在生态文明建设全局的突出位置，全面建立以绿色生态为导向的制度体系，基本形成与资源环境承载力相匹配，与生产、生活、生态相协调的农业发展格局，努力实现耕地数量不减少、质量不降低、地下水不超采，化肥、农药使用量负增长，秸秆、畜禽粪污、农膜资源化全利用，实现吉林农业可持续发展、农民生活更加富裕、农村更加美丽宜居。
关键词：农业；绿色发展；农业工程；科技创新
0引言
1发展现状
近年来，中国在农业资源利用、产地环境治理、生态系统保育、农产品绿色供给等方面取得显著成效，同时仍然面临一些较大挑战，不容乐观的诸多问题仍然存在。
1.1资源利用高效节约与刚性约束并存
随着理论创新、技术装备研发和推广力度不断加大， 中国农业水土资源保护利用水平逐步提升，农作物秸秆、畜禽粪便、农膜等农业废弃物资源化利用率大幅提高。2018 年全国农田灌溉水有效利用系数达到 0.554，比 2015年提高 0.018，耕地实际灌溉用水量 5 475 m3/hm2，耕地灌溉面积达到 67 815.6×107 m2 ， 节水灌溉面积达34 319.0×107 m2[2]。中国耕地利用率是世界平均水平的 3倍，谷物单产能力达到 6.417×104 kg/m2。农作物秸秆利用率超过 82%，畜禽粪污综合利用率达到 70%以上，农膜回收利用率达到 80%以上。秸秆利用方面，已形成了东北高寒区玉米秸秆深翻养地、西北干旱区棉秆深翻还田、黄淮海地区麦秸覆盖玉米秸旋耕还田、黄土高原区免耕秸秆覆盖还田、长江流域稻麦秸秆粉碎旋耕还田和华南地区秸秆快腐还田 6 种还田模式，以及“秸-饲-肥、秸-菌-肥、秸-沼-肥、秸-炭-肥”4 种循环利用模式[5]。畜禽粪污利用方面，已形成粪污全量收集还田利用、粪污专业化能源利用、固体粪便堆肥利用、粪便垫料回用、异位发酵床、污水肥料化利用和污水达标排放 7 种典型技术模式[6]。地膜回收方面，甘肃、新疆等地区探索建立了由地膜生产企业统一供膜、统一铺膜、统一回收的综合治理模式。然而，在资源利用效率不断提高的同时，水土资源刚性约束也日益加剧。中国人均水资源不足世界平均水平的 1/4，是 13 个贫水国之一，农业用水约占总用水量的 75%，用水方式仍较为粗放，大水漫灌问题突出，灌溉水利用系数低于发达国家平均水平近 25 个百分点。人均耕地为世界平均水平的 38%，因水土流失、贫瘠化、盐碱化、酸化导致耕地退化面积占耕地总面积的 40%以上，东北黑土层 10 a 间减少了 8 cm，华北平原连续 30 多年浅层旋耕，南方土壤酸化严重[8-10]。秸秆露天焚烧现象仍然存在，粪污仍有 30%没有高效利用，地膜在土壤中的残留问题仍然存在，面源污染依然严重。
1.2产地环境日益改善与污染压力并存
近年来，中国在农产品产地污染控制等方面取得较大成效[11-14]。通过推广节肥节药技术，2017 年三大粮食作物化肥、农药利用率达到 37.8%和 38.8%，分别比 2015 年提高 2.6 和 2.2 个百分点[15]。2017 年农用氮、磷、钾化学肥料（折纯）产量 6 065.2 万 t，比 2015 年下降 20.5%[16]。2017 年主要农作物病虫害绿色防控覆盖率达到 27.2%，比 2015 年提高 4.1 个百分点[17]。实施耕地轮作休耕制度试点，2018 年东北地区、华北地下水漏斗区、南方重金属污染区和西南西北生态严重退化区轮作休耕面积达到200 万 hm2 [18]。中国已在 1.08 亿 hm2 耕地上开展重金属动态监测，探索土壤重金属污染治理模式[19-20]。2017 年以来，中国在 100 个县启动实施了果菜茶有机肥替代化肥项目试点，测土配方施肥技术推广应用近 1.07 亿hm2， 三大粮食作物统防统治面积达 0.93 亿 hm2 次，化肥和农药使用均实现负增长。尽管产地环境不断改善，但农业面源污染压力依然较大。目前，中国化肥使用量、农药生产和使用量居全球第一，过量施用对土壤安全造成严重威胁[22-23]。每年使用农用塑料薄膜约 250 万 t，当季回收利用率不足80% 。畜禽养殖业的化学需氧量（ chemical oxygen demand, COD）和氨氮排放量分别占农业源 COD 和农业源氨氮排放量的 95.8%和 78.1%。此外，工业“三废” 和城市生活等外源污染仍不断向农业农村扩散，受污染耕地超过 1 000 万 hm2，多数集中在经济较发达地区。
1.3生态系统日益稳定与失衡风险并存
近年来，中国农业生态保护建设力度不断加大，先后启动实施水土保持、退耕还林还草等一批重大工程。2018 年底，全国草原综合植被盖度达到 55.7%，全国天然草原鲜草总产量连续 5 a 超过 10 亿 t，草原生态总体向好，恢复退化湿地 7.13 万 hm2，完成造林绿化 0.07 亿 hm2，全国森林覆盖率达 22.96%。全国农业生态恶化趋势初步得到遏制，部分地区出现好转。然而，高强度、粗放式生产方式所导致的农业生态系统结构失衡、功能退化等问题仍不同程度存在。根据第五次全国荒漠化和沙化监测结果，全国荒漠化土地面积 261.16 万 km2，沙化土地面积 172.12 万 km2，重点天然草原牲畜超载率仍达 13.5%，农牧交错带已垦弃耕草原水土流失和风沙侵蚀现象频发。生物多样性受到威胁， 生态保育型农业发展面临诸多挑战。
2前沿进展及主攻方向
农业工程科技创新对农业绿色发展发挥着十分重要的作用，农业工程科技工作者要密切跟踪学科前沿进展， 把握发展趋势，找准主攻方向，明确研究重点，突破制约瓶颈，不断取得更大成效。
2.1农业资源监测
2.1.1前沿进展
当前，中国已建立了较完善的农业遥感监测系统， 实现了对耕地及农作物、草原、渔业水域等农业资源的动态监测。在信息获取、参数反演、模型构建和精度检验等方面研发了一系列适用的遥感信息技术，可快速、准确地获取农作物生长状况、健康程度、农田旱涝情况和作物产量等信息，开展了农业自然资源分布及数量的周期性调查。遥感信息技术应用还为农村承包地确权、“两区”划定、耕地轮作休耕、高标准农田建设和农业种植结构调整提供了有效支撑。基于遥感技术，正在构建国家、省、市、县四级农业农村监测管理平台，将为农业农村管理信息化发挥重要作用[29,35]。
2.2水土资源利用
2.2.1前沿进展
近几年，中国节水农业快速发展，微喷灌、滴灌、涌泉根灌等精准灌溉新技术，以及渠道防渗与管道输水新技术取得重要进展，研发了一系列农业节水灌溉产品， 建立了流域水资源管理决策支持系统，显著提升了水资源利用率。康绍忠等创制的“控制性作物根系分区交替灌溉”新方法，能够减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水， 节水效果明显。在高标准农田建设、土地复垦与生态恢复、城乡统筹与节约用地以及土地整理信息化等方面提出了一系列新理论、新方法和新技术，有效提高了土地使用效率。
2.3农业机械化
2.3.1前沿进展
水稻生产已实现生产全程机械化，已研发出水稻直播穴播等一批轻减化高产高效水稻栽培技术，改无序撒播变为有序直播，变人工插秧为机械直播，大幅提升了水稻机播水平[40]。陈志[41]利用仿生原理，研发了不分行玉米割台技术及秸秆打捆技术和一系列玉米种植机械与播种机具，构建了玉米收获全程机械化作业体系，提升了玉米机收水平，大豆、花生等经济作物以及丘陵山区、牧草生产等机械化作业取得了创新性技术成果，畜禽养殖机械化及废弃物处理等综合机械化水平增长迅速。农机自动化水平不断提升，无人驾驶拖拉机、可控农机具等先后研发应用，农用飞机普遍采用了微农业遥感及农田作业精准化技术。以农机为载体，精量播种、化肥深施、高效植保、低损收获和秸秆还田等增产增效型技术迅速推广，保护性耕作和深松整地面积分别超过0.09 亿 hm2 和 0.11 亿 hm2，有效促进了藏粮于地、藏粮于技，增强了农业抗灾能力。
3结束语
推进农业绿色发展，是一项系统工程。本文阐述了农业工程科技创新对农业绿色发展的促进作用，包括在农业资源高效利用、生态系统稳定、产地环境良好和产品质量安全等方面已经和将要发挥的重要作用。从全面统筹推进考虑，还亟需转变发展理念、整合资源、完善标准体系和加强政策支持。强化农业绿色发展理念。推进农业绿色发展，对于降低资源环境利用强度、增加绿色优质农产品供给具有重要意义。目前，农业工程科技创新工作中，仍然存在重规模轻质量、重产量轻生态等问题。面对农业绿色发展的机遇和挑战，农业工程科技工作者要自觉承担起肩负的职责和使命，将生态优先、资源节约的理念贯穿科研工作始终，研发出更多先进实用的技术成果，不断推动农业发展提质增效。
参考文献：
1岳建坤.推进农业工程科技创新,建设社会主义新农村[J].中国科技纵横,2017,0(17):211-211.
2云铄,刘嘉瑛,王新月,佟婉婷,尕迈洛桑卓玛,刘大志.国家扶贫政策下香格里拉农业发展现状调查与策略研究[J].中小企业管理与科技,2020(32):48-50.
3隋斌,董姗姗,孟海波,王佳锐,沈玉君,丁京涛,周海宾,冯晶.农业工程科技创新推进农业绿色发展[J].农业工程学报,2020,36(2):1-6.