張弛

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

關鍵詞：農業(yè)；創(chuàng)新；運行機制；生物農業(yè)；農業(yè)專業(yè)合作社

中圖分類號：S-3文獻標志碼：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

農業(yè)增產、農民增收、農產品安全、生態(tài)環(huán)境保護始終是農業(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，要依靠化學肥料和化學農藥的使用才能增加總產提高單產，但又影響農產品安全和生態(tài)環(huán)境的保護[3-4]。如何解決這一問題？農業(yè)農村部在2020年農業(yè)農村綠色發(fā)展工作要點中明確提出：持續(xù)推進化肥減量增效、持續(xù)推進農藥減量控害。在農業(yè)生產科技的現(xiàn)代化發(fā)展中，人們將各種不同學科領域的理論、技術、方法、工具和設備應用在農業(yè)生產中，形成了眾多關于農業(yè)形態(tài)的概念[5]，從投入品角度看應該是化學農業(yè)、有機農業(yè)、生物農業(yè)三大類是最具代表性。

化學農業(yè)世界上應用近百年，中國也有半個多世紀。是指在農作物生產過程中采用化學肥料、化學藥劑、化學調節(jié)劑，它的實質是化學合成手段在農業(yè)上的綜合應用[6-8]。主要特征是高產、污染環(huán)境、產品不安全。

有機農業(yè)是遵照特定的農業(yè)生產原則，在生產中不采用基因工程獲得的生物及其產物，不使用化學合成的農藥、化肥、生長調節(jié)劑、等物質，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)技術以維持持續(xù)穩(wěn)定的農業(yè)生產體系的一種農業(yè)生產方式[9-10]。主要特點是環(huán)境安全，產量低、成本高。

生物農業(yè)是利用系統(tǒng)生物學原理、方法，去管理農作物[11]；利用生物技術手段改造、提升農業(yè)品種和農產品性能，通過促進自然過程和生物循環(huán)保持土地生產力，利用生物學方法防治有害生物，以保證產品安全，利用生態(tài)學理論和方法，調節(jié)水肥與土壤之間的關系，在滿足農作物生長的基礎上，實現(xiàn)環(huán)境友好[5]；主要特點是在當年就可獲得“零化學殘留低污染物”的安全農產品，并可獲得相當于化學生產方式的產量。2005年以來，泰州市三安河橫有機農產品專業(yè)合作社（以下簡稱“合作社”）在創(chuàng)新農業(yè)運行機制發(fā)展生物農業(yè)科技加快農業(yè)轉型升級，推進“高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全”農業(yè)的發(fā)展上做了較好的嘗試，并且取得到了較好的經濟、社會、生態(tài)效益。

1生物農業(yè)科技在農業(yè)生產中的廣泛應用

國內生物農業(yè)覆蓋了所有生物學理論技術在農業(yè)中的應用，包括生物工程、有機、生態(tài)和分子生物技術等[11]。本研究生物農業(yè)是狹義的，是指用于農作物的生物農業(yè)制品。在這方面的生物農業(yè)制品主要有產前凈化確保環(huán)境安全、產中采用生物制品確保生產過程安全。

1.1生物土壤降解劑的應用

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、磺胺類等多種農業(yè)化學品，并迅速建立起優(yōu)勢菌群、修復土壤，使污染的土壤得以凈化，清除對農產品的污染。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行降解，水稻苗5天后基本恢復生長。

1.2生物有機肥的應用

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，供農作物生長[12-13]。2010年合作社在揚州大學農學院指導下，采用以75%煤干石、20%的麥粉和5%磷礦粉為基質的生物有機肥料（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，很少在農產品和環(huán)境中蓄積；它選擇性強，只對靶標有害生物有作用，對人畜和有益生物及農作物施用后不會產生公害[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)同進化，可以多次使用不易產生抗藥性。

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，在生產上是可行的。2007年合作社在婁莊鎮(zhèn)朱翟村進行這方面試驗，采用這一操作程序的水稻，在成熟期經農業(yè)部南京檢測中心田間抽樣檢測稻谷達到零化殘的標準。

綜上所述表明生物農業(yè)實現(xiàn)了產前環(huán)境安全、產中過程安全、產后農產品安全（3個安全），筆者認為生物農業(yè)技術是解決當前乃至于今后一段時期農業(yè)諸多矛盾中“高產與安全”突出矛盾的核心科技。

2生物農業(yè)科技產品與精確定量標準化栽培技術相配套是獲得高產的保證

2007年以來，合作社采用實施項目形式，聘請大專院校科研院所技術人員，通過試驗、比較、篩選、消化、吸收、組裝形成了精確定量標準化生產技術與生物科技集成產品相配套的獨特核心技術套餐。該技術可獲得相當于化學生產方式的產量而又可獲得“零化學殘留低污染物”的安全產品，集化學農業(yè)產量高、有機農業(yè)安全之優(yōu)點，避化學農業(yè)農產品藥殘留、有機農業(yè)產量低之弊端。

2.1生物科技產品的集成

生物科技產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、植物保護劑、各種生物菌的不同用量、用法對產量、降解殘留效果、防病防蟲效果、農產品口味、營養(yǎng)成份等進行試驗和分析。通過試驗、比較、篩選、消化、吸收、組裝形成適應生物農業(yè)技術產品套餐，并根據(jù)研究的新進展進行不斷的更新改造。

2.2生物科技產品的使用

通過集成的生物科技產品來系統(tǒng)解決農業(yè)產前生產環(huán)境（土、水、）條件、產中農業(yè)生產資料（種、肥、藥）投入品、產后各環(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產品帶來安全質量風險。如防病治蟲所有投入品全部都是動物、植物、微生物的，對農產品是絕對安全的，但是產前的土壤中存有一定量的化學殘留（需對土壤進行檢測），那么生產出來的農產品還是不安全，這就要使用降解劑對土壤殘留實行針對性的降解。因此，必須在產前、產中、產后的各個環(huán)節(jié)上按照需要使用生物科技產品，系統(tǒng)的解決農業(yè)的全部問題才能保證農產品達到安全的標準。

2.3精確定量與生物產品配套

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

3創(chuàng)新運行機制，實現(xiàn)“高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全”農業(yè)綜合目標

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

3.1專業(yè)合作社

主要負責將家庭農場組織起來形成連片生產；對生物科技產品進行田間試驗、比較、篩選、組裝集成和使用；根據(jù)生產制定技術規(guī)程，制定病、蟲、草、肥、水管理生產技術意見，負責生物科技產品的采購，對集中起來的家庭農場按照生產季節(jié)無償統(tǒng)一供肥、統(tǒng)一供藥、統(tǒng)一供種、統(tǒng)一技術指導，確保農業(yè)高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全。

3.2家庭農場

主要負責生產基地要有良好的交通和灌排設施，基地及周邊空氣、水質、土壤環(huán)境須符合國家標準。嚴格按照操作規(guī)程和技術意見操作，按照農活季節(jié)及時組織生產，確保按照規(guī)定的時間完成。生產過程中不得施用化肥、化學農藥及生化激素等制劑。收割、翻曬、灌裝、運輸過程中嚴防沙石、玻璃、麻（塑料）絲、柴油、農藥、化肥、煤炭及腐敗變質的物質污染摻和。

3.3加工、銷售公司

主要負責農產品的收購、貯存、加工銷售，嚴格控制貯存、生產加工、包裝、運輸、銷售過程中的污染物，不得發(fā)生質量安全事故。

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“安全生產環(huán)境、安全生產過程、安全農產品”的開發(fā)與經營，徹底改變常規(guī)“化學農業(yè)”的生產方式，取得了較好的效果。

10多年來合作社累計采用生物技術種植水稻2670 hm2，作物成熟期經國家權威機構在生產現(xiàn)場抽樣檢測超過200項化殘和污染物，結果達到“零農業(yè)化學殘留和低污染物限量”的GB/T 19630—2019標準；正常年景每公頃產量可達到約9000 kg，2009年泰州市科技局組織專家現(xiàn)場實收生物技術與化學生產方式產量均達到每公頃8700 kg左右，在河橫的高產創(chuàng)建田塊每公頃達10500kg；農民無償獲得生產資料，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、少用化學農藥11.25 kg，還充分利用了大量畜禽糞便。

實踐證明生物農業(yè)集成技術，既可獲得相當于化學生產方式的產量，又可以生產出安全農產品，同時還能保護生態(tài)環(huán)境、增加農民收入，提高農業(yè)效益，最終實現(xiàn)“優(yōu)質、高產、高效、生態(tài)、安全”農業(yè)的綜合目標。

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