摘 要:本文研究了水稻清洁生产的技术路线,提出清洁生产可推广于水稻种植。通过分析水稻种植的产投比,分析了水稻清洁生产的环境效益、经济效益和社会效益,进而提出水稻生态系统能值措施及推广策略。 关键词:水稻种植;清洁生产;效益分析;推广策略
The index system of cleaning production in rice planting
Abstract:The paper researches the application of cleaning production in rice planting.
Through analyzing the output/input ration, the benefits of cleaning production in rice planting were conducted. Rice ecosystem energy measures and promotion strategy were put forward in further step.
Key word: rice planting; cleaning production; benefit analysis; promotion strategy
1引言
清洁生产是一种全新的环保战略,也是一种全新的思维方式。然而,这种全新的环保战略和思维方式目前仅局限于工业生产领域,但农业生产理念却很少涉及。目前,根据世界水稻生产与贸易的发展形势,在稻田生态环境趋差、国内人口持续增长、粮食安全问题突出与加入WTO后市场竞争加剧等多重压力下,如何因地制宜地推进稻米清洁生产、实行水稻生产质量控制、有效保证稻米品质的提高将显得非常必要。总之,清洁生产的核心是防止污染物的产生,通过改变产品设计和工艺路线,尽可能不产生有害的中间产物和副产品,同时实现废物或排放物的内部再循环,以达到污染物最小量化及节约资源和能源的目的。因此,推行水稻种植业的清洁生产,促进节能减排,减少农业面源污染,是亟待解决的关键问题,也是我国“十二五”农业科技创新的重要方向之一。
2水稻清洁生产技术措施
清洁生产是一项系统工程,将水稻全生命周期控制的思维方式持续应用于生产的全过程,包括农田环境质量要求、种子的培育、肥料的利用效率、节水、生
水稻种植业清洁生产的指标体系研究
物农药的防治、废物资源化利用、稻米的加工储存及生产环节。最终实现节能、增效和减少面源污染的排放,同时保证水稻水质、安全的一种实用性生产方法和措施。 2.1 产前控制
2.1.1基地本底环境质量调查评价
农田的选择必须是土壤和大气环境质量无污染,各项污染物的指标符合清洁生产要求。土壤疏松深厚,通气性好,有机质含量高,土壤应具有保肥保水能力,周围无工矿污染源,距离医院及主要的交通干线等有明显污染源地域一千米以上,还应保持灌溉水清洁和排灌畅通。 2.1.2选择优良品种,合理配方施肥
按照优质、高产、多抗的要求,筛选适合本地栽培的新品种,熟期适中、抗倒性强、抗逆性好、优质高产稳产。适时适量播种,培育壮秧,播量适当有利于提高秧苗茎粗、带蘖率、单株带蘖,提高灾后抗逆性,进而提高水稻产量。通过测量土壤中的氮磷钾含量,确定合理的施肥量和营养元素的比例,进而确定施肥量,配用有机肥,可提高肥效,减少肥料损失,从而减轻因氨氮、有机磷所造成的面源污染。 2.2 产中控制
水稻清洁生产产中控制主要通过提高肥料利用率、生物农药、节水种稻等技术措施,达到节能减排、降低各污染物浓度,减少对地面水的污染。 2.2.1肥料增效剂在水稻种植中的应用
肥料增效剂在保留原来氮肥增效的基础上,增加了磷在土壤中被固定、促进作物根系生长对营养元素协同吸收利用的功能,从整体上提高了作物产量和肥料利用率。试验结果表明:料利用率从38.0%提高到49.6%,提高了11.6%,净能值产出率从2.63提高到2.95,提高了12.2%,即在同量的投入下施用肥料增效剂可以获得较多的能值产出。能值可持续发展指数从0.95提高到1.06,提高了11.6%,表明施用肥料增效剂可以有效提高肥料利用率,减少对环境造成的污染。 2.2.2 生物肥在水稻种植中的应用技术
生物肥含有大量的有益微生物,施入土壤后,在适应的条件下进一步生长、繁殖,直接给作物提供某些元素、激素类物质和各种酶等,增加了作物所需的营
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水稻种植业清洁生产的指标体系研究
养元素;同时微生物的生命活动,也能促进土壤、肥料中某些养分物质的有效化, 间接地给作物提供所需的营养物质,生物肥是一种环境友好型肥料。试验结果表明:生物肥可刺激作物生长,有效提高了水稻的分蘖,水稻分蘖率比对照提高 10%以上,而且活化改良土壤,防止土壤板结。净能值产出率从2.58 提高到2.97,提高了15.1%,表明生物肥能提高生产效率。能值可持续发展指数从1.04 提高到1.19,提高了11.5%,表明施用生物肥可以使系统更富有生产活力和发展潜力。 2.2.3 深施肥在水稻种植中的应用
水稻深施肥减少了氮、磷径流损失,提高肥效利用率、经济效益、能量转换率和物质转换率。试验结果表明:深施肥比表层施肥利用率高,深施肥氮利用率为43.79%,比等量处理表层施肥提高10.02%。 净能值产出率从2.72 提高到 2.96,提高了8.8%,投入的能值转化率高于表施,能值回报率高。能值可持续发展指数从1.18 提高到1.29,提高了9.3%,表明深施肥能提高生产效率。 2.2.4 生物农药在水稻种植中的应用
水稻种植中水稻条纹叶枯病是最常见病害,它是由灰虱引起的病毒病。该病毒靠介体昆虫传染,在缓苗期、分蘖期、拔节后均可发病。一般发病田块产量损失 20-30%,严重田块甚至会造成绝收。试验结果表明:施用生物农药对水稻条纹叶枯病有较好的防治作用,可以代替目前常用的化学农药毒菌清,降低由于使用化学农药造成有害物质残留。 2.2.5病虫草害的综合防治
水稻清洁生产的基本要求是无公害生产,必须改变防治病虫草害以化学防治为主的单一防治技术,实施以生态防治为主的综合防治技术。对冬闲田进行干耕晒垡,可将大量越冬昆虫杀死在冬季,并可大幅度降低越冬代基数,同时也有利于改良土壤理化性状,抑制致病菌,减轻病害发生。在水稻育秧期间,播种后直至移栽前5-7d,在秧苗上覆盖无纺布,能防治灰飞虱的危害,控制水稻病害条纹叶枯病的发生。近年来,又新增加了利用性信息素防治稻纵卷叶螟成虫的方法,这种方法具有选择性高、操作简便和不污染环境等优点,在稻纵卷叶螟防治上能起到事半功倍的效果。
2.2.6 节水在水稻种植中的应用
为了实现水稻节水栽培,达到节能减排目的,采用“浅-湿-干”间歇性节水
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灌溉方法。秧时田间保持水层 3-5cm;插后至分蘖期保持 7cm左右;分蘖至成熟期根据水稻株高确定每次灌水深度在8-15cm,灌后自然渗漏至田面呈现花泥水再灌下一次水,后水不见前水,循环交替补水,水稻成熟后自然落干。 当一次性降雨量达到20mm时,减少一次灌水。通过实施节水技术,可使每亩水稻灌溉用水量从800 m3降到650 m3,节水150 m3,减少排水每亩从70 m3到85 m3。节水减少了外排水中的氮、磷排放量,降低了氨氮、有机磷等造成的面源污染。 2.3产后控制 2.3.1 秸秆还田
稻草秸秆中含有丰富的有机质和氮、磷、钾、硅等营养元素,稻草还田改土、培肥、提高土地生产力、增产效果显著。同时充分利用了农业废物,减少了环境污染。土壤理化分析和水稻收割结果表明:稻草还田比非还田 0-10cm土壤有机质含量增加0.12g/kg,全氮(N)增加0.06g/kg,碱解氮增加31mg/kg,全磷(P2O5)增加0.03g/kg,全钾(K2O)增加0.20g/kg,容重降低0.10g/ cm3,孔隙度增加3.31%,水稻增产11.6%。
2.3.2 农产品质量安全保障体系
按照清洁生产要求,稻谷加工全过程必须是无污染、清洁的。稻米包装应牢固、不泄露物料,包装材料必须清洁、卫生、干燥、无毒、无异味,并符合食品卫生要求和环保要求。稻米运输工具、车辆必须清洁、卫生、干燥,无其它污染物。运输中必须遮盖、防雨防晒,严禁与有毒、有害和有异味的物品混运。稻米应贮存在清洁、干燥、通风、无鼠虫害的仓库,不得露天堆放,不得与有害、变质、有不良气味或潮湿的物品同仓库存放。并且,堆放时必须有垫板,离地10cm以上,离墙20cm以上。
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水稻种植业清洁生产的指标体系研究
大气 产地环境质量评价 清洁生产 产前控制 测土配方施肥 灌溉水 土壤 基地环境监测 控施和深施 肥料增效剂 清洁生产 产中控制 生物肥 生产过程监测 节水中稻 生物农药 病虫害防治与控制 水稻清洁生产技术规程 清洁生产 产后控制 秸秆还田 产品质量监测 农产品质量安全体 图1 水稻清洁生产技术路线
3 经济效益 3.1 环境效益
清洁生产试验、示范结果表明:667m2总氮(N)径流损失减少18.8g,总磷(P)径流损失减少 9.3g,氮(N)利用率提高 10.02%。在达到相同产量的情况下节氮(N)3.68kg,节磷(P205)1.84kg,节钾(K20)2.58kg,节水 150m3。 2006-2007 年, 盘锦市 2.2万 hm2稻田采用清洁生产方法、措施种植水稻,总氮(N)径流损失减少 6.2t,总磷(P)径流损失减少3.1t,节氮(N)1213.8t(相当于尿素 2638.7t),节磷(P205)606.9t(相当于过磷酸钙 5057.5t),节钾(K20)851t(相当于硫酸钾 1702t)。共节水4950万 m3,节肥 9398.2t,秸杆
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还田 19.8 万 t(相当于有机N 1009.8t,有机P2O5 237.6t,有机K2O 5346t),改良土壤,培肥地力;节约了大量资源,削减大量化学肥料向环境的施放,减少了稻田排水对环境的污染,对稻田回归水监测结果表明,总氮和总磷分别达到国家地面水Ⅱ类水质标准。同时,也减少了大环境稻田 CO2、CH4温室气体对大气环境的危害。 3.2 经济效益
按 667m2水稻产量592.7kg 计算,可生产清洁稻米 397.10kg(出米率 67%),比生产普通稻米增加利润 397.10 元(清洁稻米 4.20 元.kg-1、普通稻米 3.20 元.kg-1),节约水电费17.00 元。 2006-2007 年,盘锦地区 2.2 万 hm2稻田采用清洁生产方法种植水稻,生产清洁稻米13097.7 万 kg,增加利润 13097.7 万元,节约肥料成本 958.9 万元,节约水电费 561万元。 共增收节支 14617.6万元。 3.3 社会效益
清洁生产在水稻种植业的应用,实现了节能减排,解决了面源污染,为社会提供了丰富的清洁稻米,水、大气环境质量得到改善,人居环境得到保障,人民生活安居乐业,实现了人与自然和谐发展。生产中使用无公害农药并制定一整套农产品质量安全保障体系,实现从田地到餐桌工程体系化,保证了稻米质量。 检测结果表明,稻谷、稻米各项指标符合国家食品卫生标准要求,深受人们的青睐,对增加农民收入,保障人体健康,建设社会主义新农村将产生深远的影响。
4 推广策略
4.1 抓紧在农村开展一场深入细致的农业清洁生产宣教活动
紧紧依靠广大农民群众,要充分发挥他们的积极性、主动性和创造性。对尚没有认识到水稻清洁生产重要意义的地区和部门,要进行有力的不厌其烦的宣传、发动,并利用典型的示范、引导作用,影响决策部门,营造氛围,调动当地群众自发地参与。对个别地区为了追求政绩,采取一刀切手段,盲目大干快上的做法,也要通过科学分析,帮助其保持清醒的头脑,制定科学的发展规划。要在保证质与效的前提下,实现质、量、效的统一。 4.2 深化农业产业结构调整
深化农业产业结构调整,引导农民走专业化生产、规模化经营之路相比之下,
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水稻清洁生产技术更适应于大田作业、规模经营。因为只有这样,才能更好地开展土壤普查,有针对性地施用农家肥或化肥、实施节水灌溉、稻草还田、采用生物防治病虫害等措施,达到降低生产成本,提高经营效益的目的。因此,为适应采用水稻农业清洁生产技术要求,各县乡,在充分调查研究的基础上,拿出规划,帮助农合起来,走有利于水稻清洁生产发展的专业化生产、规模化经营之路。
4.3 紧紧依托科研部门,集中解决技术难点、热点问题
紧紧依托科研部门、大专院校等科技支撑,对水稻清洁生产关键问题联合进行科技攻关,集中解决技术难点、热点问题,改进、完善现有技术;深入生产、建设一线,结合农民的生产生活实践,自主研发新的水稻清洁生产技术,推动技术进步;考察国内外、省内外水稻清洁生产成功技术、模式,引进、消化、吸收、转化其中适合本地部分,不断拓展水稻清洁生产技术的外延,丰富其内涵,使其始终具有可持续发展的能力。
4.4 降低农业清洁生产成本,建立清洁农产品产销快速通道
首先,可考虑在一定程度上降低农业清洁生产所用技术设施或生产资料的价格,如生物化肥、生物农药的价格,产品农残测定技术使用费等,以帮助农民减少生产成本。其次,农民群众在生产过程中还要精打细算,实行集约管理,避免人力、物力、财力的浪费,以达到减少投入、降低成本的目的。再次,各乡村应千方百计建立起相对稳定的清洁农产品产销关系,通过产销双方的信息沟通与合作,力争在农产品的收获季节,做到快运快输,以降低产品销售过程中的损耗。
4.5 尽早普及农产品市场进入质量检测
运用市场约束,对农产品进行卫生质量检测,农残等有害物质超标的,禁止上市,而且产品要给予当众销毁。 既保护了消费者的利益,又保证了优质农产品种植者的较高收入,还惩罚了那些滥施化肥、农药,造成产品污染的生产者,客观上推动了农业清洁生产的实施。
5结论
(1) 水稻清洁生产是现代农业生产中运用的一种全新的创造性思维方式,它从源头消减污染,提高肥料、农药、水资源利用率,最终实现节能、增效和减少面源
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水稻种植业清洁生产的指标体系研究
污染的排放,同时证水稻优质、安全的一种实用性生产方法。
(2) 水稻清洁生产是按照清洁生产全生命周期考虑原则, 从水稻种植的产前控制、产中控制、产后控制来研究水稻清洁生产技术措施。
(3) 水稻清洁生产能有效地减少氮、磷排放量,从而减轻氨氮和磷等污染物对水体的污染。
(4) 水稻清洁生产能提高能值产出 、投入比 ,在同量的投入下,可以获得较多的能值产出,并使系统更富有生产活力和发展潜力。
(5) 实施水稻清洁生产是发展循环经济、 构建资源节约型和环境友好型社会、推进农村全面小康、实现全面协调可持续发展的有效载体,应列入各地国民经济和社会发展中长期规划。
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