生态循环农场的低成本高质量打造

一、生态循环农业的含义

生态指生物之间以及生物与环境之间的相互关系与存在状态，亦即自然生态。美国土壤学家威廉姆·阿尔伯卫奇最早提出农业生态工程的概念，简称生态农业。1981年，西南农业大学叶谦吉教授在国内首次提出生态农业的概念。生态农业有多种叫法，如有机农业、自然农法、循环农业和永续农业等，但宗旨和目的是一致的，就是“在洁净的土地上，用洁净的生产方式生产洁净的食品，提高人们的健康水平，促进农业的可持续发展”。生态农场的定义取决于生态农业，意为发展生态农业的农场。

二、国内外生态循环农业的发展

（一）国外生态循环农业的发展

二战以后，美国大量使用化学杀虫剂、大量施用化学肥料、大量排放工业废弃物，导致土壤污染不断加剧，严重破坏了农业的正常生产环境。直到1962年，美国作家蕾切尔·卡森出版了《寂静的春天》，全方位披露了石油化学农业的严重危害性，成为现代环境保护运动的起点。在环境保护运动的推动下，美国相继制定了《固体废物处理法》《国家环境政策法》等农业法案，推进生态农业发展。欧盟和日本、韩国等分别颁布相关法案，发展生态农业。目前，生态农业已经成为许多国家普遍认同的农业生产发展方向。

（二）我国生态循环农业的发展

我国传统农业具有悠久的历史，通过精耕细作、循环利用各种物质资源，几乎使所有农业副产品最终都回归农田，补充土壤损失的养分，经历几千年的耕作依然保持了土地肥力。我国的传统农业就是典型的生态农业。

20世纪80年代初，随着国际生态环保运动与有机农业运动的蓬勃兴起，我国政府也认识到石油化学农业的弊端，大力发展生态农业，以避免发达国家先污染后治理的农业发展方式，推进中国农业现代化。2002年修订的《中华人民共和国农业法》增加了“发展生态农业，保护和改善生态环境”的条款。2012年，党的十八大提出“实施重大生态修复工程，增强生态产品生产能力”。2015年，国家颁布《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》。2020年，农业农村部发布《生态农场评价技术规范》。2022年，农业农村部办公厅印发《推进生态农场建设的指导意见》。发展生态循环农业、建设生态循环农场已经上升到国家发展战略，成为发展农业的国策。

三、发展生态循环农业对我国的特殊意义

（一）解决水资源短缺、利用效率较低的问题

我国是一个水资源短缺的国家，人均占有量约为世界人均水量的28%，在世界排第121位，已被联合国列为13个贫水国家之一。由于过度开采地下水，京津冀地区一度形成了世界最大的地下水“漏斗区”，面积达7万平方公里。我国水资源利用效率偏低，农田灌溉水有效利用系数只有0.542，远低于0.7～0.8的世界先进水平。生态循环农业可较好地节约水资源，提高利用效率。

（二）解决矿产资源匮乏、肥料利用率较低的问题

我国钾矿资源十分短缺，约50%依靠进口。磷矿资源存在贫矿多、富矿少、开采难，专家预测磷矿储量只够开采30年。生产氮素原料的煤炭，按照2023年全国原煤产量推算，煤炭经济可开采时间仅为31.13年。我国存在肥料使用量大、利用率低的问题。在过去的60年间，化肥施用量增加了100倍，而粮食产量只增加了4倍多。农作物利用化肥的效率不足40%，不当的施肥方法导致了肥料的浪费。我国土壤有机质平均含量为1.8%，远低于西方发达国家3.5%的水平。生态循环农业可减少化学肥料使用，减少浪费，提高利用效率。

（三）提高农产品质量安全水平

根据农业农村部发布的国家农产品质量安全例行监测（风险监测）结果，2018—2022年，5年间农产品例行监测合格率在97.4%～97.8%，农产品质量安全状况总体保持稳定，但从食品安全更高要求的角度看，农产品依然存在质量安全隐患，生态循环农业可大力提高农产品质量安全。

四、生态循环农场低成本高质量打造的技术路径

生态循环农场表现为最小外界资源输入、最小农业废弃物的排放、最大生物产量、最和谐平衡的生态和循环可持续的特点。因此，生态农场涉及的相关技术很多，《推进生态农场建设的指导意见》列出了10余类技术。以下从土、肥、水和病虫绿色防控等方面介绍生态循环农场低成本高质量打造的技术路径。

（一）升级灌溉设备，推广水肥一体化技术

大田农业生产中，以灌溉机器人为代表的第四代现代灌溉技术，克服了卷盘式灌溉机不适宜小麦、玉米作物孕穗期、灌浆期灌溉的不足，是大田高杆农作物实现精准灌溉的新技术。滴灌技术也适宜大田农作物灌溉。

微灌技术是园艺作物精准灌溉的先进技术。果树可采用涌泉灌溉，绿叶蔬菜可采用喷灌，根菜类和果菜类蔬菜可采用滴灌或渗灌。在缺乏灌溉管网的地区，可采用微孔膜实现精准灌溉、定量施肥。特别是采用废旧农膜制作微孔膜，可以实现水肥一体化设备的零投入，是解决没有灌溉管网、实现精准灌溉的好方法。

（二）增施有机肥，科学使用有机肥

增施有机肥是提高土壤有机质含量、提高土壤肥力的根本途径。第一，要选用和制备高质量的有机肥。高质量有机肥一定要通过微生物发酵充分腐熟、一定要富含腐殖质和腐殖酸。有机肥制备，不但要调整碳氮比、发酵物料含水量和酸碱度，重视添加鸡粪、豆粕等有机氮源，还要添加3%～5%的白云石粉和1%～3%的风化煤，提高有机肥钙镁和腐殖酸的含量。第二，要科学使用有机肥。有机肥不宜全园撒施，宜采用沟施、穴施等集中施肥的方法，这是提高有机肥肥效的好方法。

（三）合理调整土壤酸碱度

不同作物要求不同的土壤酸碱度，在偏酸性土壤条件下，许多矿质营养具有更高的有效性。据调查，中牟县日光温室土壤pH值均高于8.0。汝南县62.5%的日光管温室土壤偏碱性，pH值高于7.5；37%日光管温室土壤偏酸性，pH值4～5。应根据土壤酸碱性和种植的作物特性，采用石膏、硫酸亚铁、生石灰等合理调整土壤酸碱性，提高土壤供肥能力。

（四）采用科学的种植制度

合理的种植制度是种地养地的重要措施。采用玉米与花生间作，能明显改善花生缺磷现象；采用蚕豆与花生间作，可以显著促进花生对铁的吸收。在设施栽培条件下，利用夏季换茬空档种植禾本科作物掩青或者与禾本科植物轮作，可以有效缓解设施土壤的次生盐渍化问题。科学进行间作套种，比如玉米-大豆带状种植、小麦-辣椒套种、大蒜-西瓜套种等间套作模式，具有高产高效的特点。需要注意的是，受新疆小辣椒种植面积扩大的影响，河南小麦-辣椒套种模式的优势有变弱趋势。菜-菜、菜-菌、菌-菌、果-菌、果-菌立体种植，也是高效种植的重要途径。

（五）利用有机液肥和植物酵素促进作物生长

用水浸泡、淋洗固体有机肥，制备液体有机肥满足作物生长期对追肥的需求。以作物秸秆为原料，添加相关发酵菌，如放线菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌及相关矿物粉或黏土进行发酵，可提高固态有机肥氮、磷、钾的含量，制取高营养含量有机液肥。

植物酵素是近年来发展很快的一种农业投入品，多采用鲜嫩的植物材料、红糖或糖浆、水和发酵菌制备，制备的植物酵素进行土壤浇施或叶面喷施，均能显著促进作物生长，改善营养品质、提高抗病性。发酵材料可以是番茄、辣椒的侧枝，也可是残次的果实，还可以是田间杂草，是田园清洁生产、废物利用的好途径。

（六）采用绿色防控技术防治病虫害

采用生态、物理、生物方法和无机物化合物材料进行病虫害绿色防控。如高温闷棚防治黄瓜霜霉病、降低环境湿度防治蔬菜灰霉病；防虫网物理隔离防虫、黄板和蓝板诱杀害虫、植物油和表面活性剂封闭杀虫；淡紫拟青霉防治根结线虫、扑食螨防治红蜘蛛、哈茨木霉防治真菌病害、嫁接防治蔬菜土传病害；采用小苏打喷雾、硫磺熏蒸防治作物白粉病，采用波尔多、石硫合剂、铜氨合剂防治作物病害，这些都是成本低、行之有效的病虫害绿色防控技术。

（七）高强度使用叶面肥

综合当今农业生产资源投入，很难再通过增加土壤施肥量和优化灌溉条件实现作物增产。实现作物进一步增产可从3个方面着手，一是选用高产优质抗病新品种，二是土壤增施有机肥，三是高强度使用叶面肥。受新品种培育周期和有机肥源所限，高强度使用叶面肥是当下实现作物增产的有效途径。选用矿质营养、碳源、植物酵素、生长调节剂等类型的叶面肥，增加使用频次，是提高肥料利用率、增加植物营养，提高产量和品质较为经济快速的手段。

[责任编辑：王 丽]

作者简介：王吉庆（1963—），男，河南汝州人，教授，博士，研究方向：蔬菜水肥高效利用。