經(jīng)典案例
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- 智慧農(nóng)業(yè)提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì) 從改良土壤入手 從健康種植開始發(fā)表日期：2017-02-04 來源：托普云農(nóng) 瀏覽次數(shù)：3641次據(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(jià)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(jìn)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(jìn)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(xué)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(dá)國家為2公斤/噸;主要糧食作物肥料利用率35%，發(fā)達(dá)國家是65%;主要糧食作物農(nóng)藥利用率25%，發(fā)達(dá)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(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到19.4%，其中輕微污染點(diǎn)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(jià)格高波動大
我國目前農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格全面超過國際市場。國內(nèi)大米價(jià)格為每噸800多美元，而國際市場上越南大米價(jià)格最低僅為400多美元;玉米期貨價(jià)格2015年3月為2535元/噸，美國1632元/噸，小麥2360元/噸，美國到岸價(jià)2120元/噸;黑龍江產(chǎn)大豆均價(jià)在4000元/噸左右，美國到岸價(jià)3000元/噸。同時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動非常大。2010年“蒜你狠”，蒜價(jià)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(jià)格飆升5倍，2015年生姜價(jià)格跌幅80%。
生態(tài)環(huán)境惡化
資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟(jì)學(xué)家、國務(wù)院發(fā)展研究中心資環(huán)所研究員程會強(qiáng)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(kuò)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(dāng)季回收率不足2/3。全國第一次污染源普查公報(bào)數(shù)據(jù)顯示，全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的化學(xué)需氧量達(dá)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(dāng)處理污染嚴(yán)重。加快推進(jìn)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(qiáng)認(rèn)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(dá)到30萬噸。長期大量使用化肥和化學(xué)農(nóng)藥影響了土壤的再生，是導(dǎo)致土壤退化嚴(yán)重、病蟲害爆發(fā)頻繁、病蟲害抗性增強(qiáng)等問題的主因。
另外，土壤退化嚴(yán)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(yán)格要求以及嚴(yán)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(rèn)為，解決上述問題的途徑有三：第一，機(jī)器代替人勞動。第二，用電腦代替人腦。過去誰有經(jīng)驗(yàn)誰就種得好、養(yǎng)得好，將來要靠電腦精準(zhǔn)控制，實(shí)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(shí)用，也是最迫切的，目前也是薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。大數(shù)據(jù)使農(nóng)業(yè)走向精準(zhǔn)，自然把每個(gè)問題以不同的程度解決。同時(shí)，還要靠技術(shù)進(jìn)步，靠生物技術(shù)來育種，靠裝備和服務(wù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(shí)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(jī)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(shí)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(jìn)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(jì)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(xué)反應(yīng)，催生效益更高、質(zhì)量更好的新生態(tài)。當(dāng)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(biāo)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(gè)是一家三口人雇了15個(gè)人一天生產(chǎn)30噸辣椒的一個(gè)溫室，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器種辣椒，只要模型、機(jī)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(jī)上，根據(jù)長度、大小、重量來分級，非常精準(zhǔn)。另一個(gè)例子是夫妻兩個(gè)人養(yǎng)1.5萬頭豬，什么時(shí)候飼喂、喂多少、什么配方、什么時(shí)候屠宰，都是計(jì)算機(jī)在嚴(yán)格控制。還有一個(gè)例子是兩個(gè)人養(yǎng)200頭奶牛，核心是3個(gè)機(jī)器人在干活，牛身上有一個(gè)標(biāo)簽，“我”是誰、今天第幾次擠奶、該擠多少，都是機(jī)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(gè)時(shí)代，“1.0時(shí)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(shí)代”為農(nóng)業(yè)機(jī)械化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依靠機(jī)械動力和電力;“3.0時(shí)代”為自動化生產(chǎn)，以計(jì)算機(jī)軟件為核心進(jìn)行管理;“4.0時(shí)代”為智能化生產(chǎn)，自主聯(lián)網(wǎng)，模型化生產(chǎn)，人機(jī)融合系統(tǒng)。他認(rèn)為，目前我國農(nóng)業(yè)正處于2.0時(shí)代，機(jī)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(shí)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(jì)
對于禽畜養(yǎng)殖廢棄物處理和資源化，程會強(qiáng)表示，要堅(jiān)持政府支持、企業(yè)主體、市場化運(yùn)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(jī)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(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)域面源污染負(fù)荷有效減排。力爭在“十三五”時(shí)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(qiáng)還列舉了德青源的生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。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(dāng)于標(biāo)煤4500噸的熱量，并為當(dāng)?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(xué)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(rèn)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?dāng)U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(gè)動態(tài)平衡，現(xiàn)在主要破壞的土壤層是在0—40厘米這個(gè)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(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所知識工程研究室副主任崔運(yùn)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(fēng)險(xiǎn)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(fèi)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(qiáng)食品鏈不同利益方之間的合作和溝通。
崔運(yùn)鵬介紹，追溯分成兩部分，一個(gè)是跟蹤，一個(gè)是溯源。跟蹤是生產(chǎn)端往消費(fèi)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(fèi)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(gè)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(gè)信息中一般都有批次。
崔運(yùn)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(xiǎn)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(qiáng)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(fèi)很大的成本。
展望
由化學(xué)農(nóng)業(yè)到生物農(nóng)業(yè)
由機(jī)械農(nóng)業(yè)到智慧農(nóng)業(yè)
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)MBA教育中心主任付文閣對于土壤嚴(yán)重退化有著自己的看法，他認(rèn)為，因?yàn)橥恋貨]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(yán)重就跟他沒關(guān)系了。付文閣認(rèn)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(xué)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(jì)的設(shè)計(jì)，生物技術(shù)將起到非常重要的作用。第二，從機(jī)械農(nóng)業(yè)到智慧農(nóng)業(yè)。機(jī)械農(nóng)業(yè)解決了機(jī)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(gè)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(jì)，而不僅僅是看農(nóng)業(yè)本身。
