拥有美好未来的有机农业,当下如何做好病虫草害的绿色防控?
我国是一个有着悠久历史的农业大国,虽然有着传统式的有机农业基础,但有机农业是劳动力密集型产业,而如今农村劳动力资源紧缺,因此如日中天的我国有机农业的发展面临着很多的问题和挑战。有机生产体系在保护生态环境以及将各种不利的因素降到最小的同时,向社会提供优质健康的农产品,这对实现农业增效、农民增收,促进农业向优质、高效、安全和可持续方向发展具有重要意义。
何为有机农场?
有机农业并非一个新鲜的话题,有机农业的概念早在二十世纪二十年代就已经由欧美发达国家提及。欧美有机农业的发展已非常成熟,欧美国家在农业生产上采用作物轮作、秸秆还田、种植豆科作物、施用绿肥和生物防治病虫害的方法来保持土壤生产力和可耕性,提高了自然中的生物循环。这些国家的经验值得我们借鉴,例如西班牙和意大利都是欧洲有机农业种植高度发达的国家。
而我国的有机农业种植意识则是萌芽于上世纪八十年代绿色农业的大力推广,为有机农业奠定了基础。
随着一些国际和国家有机农业标准的制定,更多国家开始重视有机农业,并鼓励农民从常规农业生产向有机农业生产转换,因此有机农业将逐步成为当今研究热点并呈现良好的发展前景。
但上世纪80、90年代,我国农业仍然在努力解决国人的温饱问题,在吃饱问题没有解决之前,吃好的问题就只能往后稍稍推迟。到上世纪90年代末期和2000年初,随着农药残留问题的愈演愈烈,大部分高毒农药被禁用限用,绿色有机农业逐渐成为发展趋势。
狭义的有机农业是一种完全不用人工合成的肥料、农药、生长调节剂和家畜饲料添加剂的农业生产体系。但目前主流的、广义的有机农业是合理使用高效低毒的化肥和农药,利用水肥一体化等先进农业技术来实现无污染、零残留的作物生产。
有机农业的发展可以帮助解决现代农业带来的一系列问题,如严重的土壤侵蚀和土地质量下降,农药和化肥大量使用给环境造成污染和能源的消耗,物种多样性的减少,等等;还有助于提高农民收入,发展农村经济。
据美国的研究报道,有机农业成本比常规农业减少40%,而有机农产品的价格比普通食品要高20%~50%。同时有机农业的发展有助于提高农民的就业率,因有机农业是一种劳动密集型的农业,需要较多的劳动力。另外,有机农业的发展可以更多地向社会提供纯天然无污染的有机食品,满足人们的高层次需要。而美国就是生物农药、有机肥料发展最前沿的国家。
在我国,通过有机食品认证机构认证的有机食品,无论品质还是价格都比普通食品要高出数倍甚至数十倍。
目前有机农业面临的问题
1. 政府支持力度小,财政投入不足。当前中央政府大力推进绿色食品和无公害食品产业的发展,并且向农民提供金融支持以鼓励他们转变传统的农业生产方式。我国相关部门对于有机农业的发展虽然持积极的态度,但具体财政的投入却很有限。
2. 生产技术研究工作落后,推广服务体系薄弱。尤其在生产实践方面,缺乏关于病虫害防治、土壤肥力保持等生产技术的研究和应用指导。在我国,现在已有将近30家有机认证机构从事有机农产品的认证业务,但其中却仅仅只有5家来自高校和科研机构的专业有机农业咨询组织,并且它们大多数注重于建立产品质量控制体系,而不是开展生产技术的咨询服务。
3. 生产组织形式缺乏创新,营销方式落后,效率低下。在生产营销方面,我国大部分有机产品是由小规模农户组织生产与管理的。尽管许多小农户被公司通过某些模式组织成生产者群体,但因生产群体的受教育程度较低,难以严格按照有机产品生产管理方式进行管理。
4. 高价的有机农产品还不能被主流消费群体所接受,有机农产品主要的客户还是以中产阶级以上的群体为主。
虽然目前国家提倡有机农业,使得有机农业如雨后春笋般的纷纷出现,但大多都是昙花一现,能活下去的仍然是凤毛麟角。
水稻有机种植技术
稻米是我国最主要的粮食作物,同时我国也是世界上最早种植水稻的国家。近年来,高产量的杂交水稻虽然解决了人们的温饱问题,但就食用口感有些不尽如人意,如今,食用口感及食品安全开始越来越被人们重视。目前水稻的种植模式一般为小农户种植为主,农民对植保知识的欠缺导致农药过量使用,据不完全统计,大约有60%的农药属于过度喷施,导致农药残留问题严重,而且大量杀虫剂的施用破坏了农田脆弱的生态环境;此外,大量使用的基础化肥也使周围环境土壤富营养化,造成土壤板结,氮磷钾的使用效率仅仅占30%~40%左右。
由于种田成本居高不下,且收入偏低,小规模种植的农民的粮食种植积极性并不高,因此大型农场有必要朝着有机、绿色的种植模式转变。
笔者也曾分析过如何可以将农民种植意愿不强的大米卖到较好价格,不至于“谷贱伤农”。那么,现分享有机水稻田的种植模式如下:
(1)根据所在种植稻区选择优质粳稻或籼稻的种子,通过种子消毒后催芽并直播。
(2)水稻播种后至苗期追施含氮量丰富的水溶肥,提高肥效及利用率,减少环境污染。
(3)水稻苗期后加入杀虫灯,用以诱杀第一代迁飞及越冬成虫,控制当年的害虫总体的虫口基数。
(4)了解当地主要虫害的发生时间,适期放置性诱集激素诱捕器。性诱集激素的优点是只能诱捕相同种类的害虫,且灵敏度高。所以,在放置诱捕器时要注意“有的放矢”,即在稻纵卷叶螟危害严重的地方采用稻纵诱捕器;在二化螟危害严重的区域,采用二化螟诱捕器,做到重点害虫重点治,以提高杀灭效率。
(5)采用黄板来诱捕稻飞虱,蓝板来诱捕蓟马,并据稻株生长高度适时进行调查。
(6)在水稻分蘖期过后,根据所在区域选择稻田养鸭或稻田养鱼,养泥鳅、螃蟹等生态种植模式。稻田养鸭可以有效减少稻田虫害和病害,提高稻田利用率,同时强壮水稻植株并有效控制杂草危害。通过杀虫灯诱捕及信息素诱捕的虫子掉入稻田喂食鸭子和螃蟹等,提高出产鸭子及水产的产品质量,即通过生态立体养殖来有效利用空间。
(7)应对紧急发生的病虫害,可采用植物源农药和微生物农药进行防治。最大限度地保护天敌,采用自然生物防控和物理防控控制病虫害的发生。
有机大米产品的溯源技术
1. 农业物联网技术
通过农业物联网技术,物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。这是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后,则是在物体上植入各种微型芯片,用这些传感器获取物理世界的各种信息,再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递,从而实现对世界的感知。
传统农业中浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉。而利用农业物联网技术有机农场就可实现用电脑监控作物的状态,从而判断出是否需要浇水、施肥、打药等,精确控制温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等相关数据。
有机水稻生产将以往全凭经验的农业生产活动,变为信息化智能的实时定量“精确”控制。
2. 农业物联网的优势
(1) 科学栽培。经过传感器数据剖析可断定土壤适合栽培的作物种类,经过气候环境传感器能够实时收集作物成长环境数据。
(2) 精准操控。经过事先布置田间的各种传感器传输的数据,然后迅速依照作物成长的请求对栽培基地的温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等进行调控。
(3) 提高生产功率。与传统农业栽培方法不一样,物联网农业栽培方法从根本上完成体系主动化、智能化和长期化,大大减少了农业中的人力成本投入。
(4) 农业的绿色化。传统农业很难将栽培过程中的一切监测数据完好记录下来,而物联网农业可通过各种监控传感器和网路体系将一切监控数据保存,便于农产品的追根溯源,完成农业生产的绿色无公害化。
3. 有机大米溯源
与农药溯源相似,有机大米也可以通过物联网进行溯源。
而通过低功耗物联网,可以有效补足农产品种植阶段的监管链条,建立农业的全流程的溯源管理体系。农产品如水稻,在作物全生长周期所记录的所有土壤环境数据,将形成最原始的“身份信息”。当消费者对农产品进行溯源查询的时候,将不仅仅查到生产地,还能查到这些农产品所来自的农田片区和耕作人,甚至连稻米生长环境的历史数据都能知晓。
近年随着物联网技术的兴起,不仅仅是传统农业,几乎所有的产业都在积极探索如何借助这些技术进行改造升级,希望通过智慧化的手段,节省人力成本,提高生产效率,从而实现增产增效。
有机农场的创建及运作模式
有机农场是采用完全有机及绿色的管理理念进行农业生产的企业单位。有机农场一般可以包含果园、大田作物、棚室、鱼塘、养殖场等不同区域,通过绿色种植的理念将各区域有机地结合在一起。下面就有机农场如何在用药施肥方
面达到有机农业的标准作一些介绍。
1. 草害防治
杂草是农业生产中造成减产最主要的原因,除草剂的使用量往往要高于杀虫和杀菌剂使用量的总和。
杂草与农作物争水、肥、光等,当一年生杂草100~200株/平方米时,收获时谷物会减产50~100千克,每亩田杂草会吸取氮4~9千克、磷1.2~2千克、钾6.5~9千克。而且杂草是作物病害、虫害的中间寄主,并且影响作物生长。为避免和减少除草剂的使用笔者推荐如下物理或生态除草技术:
一是在温室和菜园中,采取覆膜技术阻止杂草的生长;二是稻田除草,可以采用稻田养鸭的方式来控制杂草和虫害;三是果园除草,我们采取果园生草技术和果园养鸡技术来控制杂草。
在利用物理和生态等方法控制杂草生长的同时,可以适当辅助以人工除草。
2. 虫害防治
虫害也是造成粮食减产及作物品质降低的重要原因之一,近年来杀虫剂的广泛使用虽然使害虫大量减少,但是也造成了很多的生态问题。近年来,害虫抗药性也愈演愈烈,如杜邦的专利产品康宽,由于近十年的过度使用已经导致了水稻害虫对该类药物产生了严重的抗性。
生态农业则是尽可能的利用物理和生物防治方法来防治害虫:
(1) 虫害诱集
诱虫灯可以诱集大量的害虫,且适用于所有种植模式,诱集到的害虫还可为养殖的鸡鸭或鱼类提供高蛋白饲料,即防除害虫的同时又提高了养殖类的质量。但是不同的种植模式使用诱虫灯的种类也不同,即在农田、果园、温室大棚、养殖场中需采用不同的诱虫光源,高效及诱杀主要的害虫同时还保护了天敌。同时,配合昆虫诱集激素和黄板等其他诱集产品来联合使用,可起到总体防控虫害的作用。
虫害诱杀的缺点是并不能防控所有的害虫,只是降低害虫的虫口基数,所以导致其很难在注重产品品相的果园使用(有一个虫洞的苹果和有十个虫洞的苹果,对于农民来说都是一样的,都会严重降低苹果的商品性)。
(2) 植物源杀虫剂和微生物杀虫剂的使用
虫害若是暴发式的,诱虫灯和诱集激素虽然可以有效控制压低虫口基数,但是仍须使用植物源杀虫剂(烟碱、鱼藤酮、苦参碱等)及微生物杀虫剂(白僵菌、绿僵菌、苏云金杆菌等)进行常规喷施,可以控制暴发性的害虫危害,且不会产生药害并危及人体健康。
3. 病害防治
植物病害的防治原则是消灭病原物或抑制其发生与蔓延;提高寄生植物的抗病能力;控制或改造环境条件,使之有利于植物健康生长而不利于病原物生长,从而抑制病害的发生和发展。一般以预防为主,因时因地根据作物病害的发生、发展规律,采取具体的综合治理措施。每项措施要充分发挥农业生态体系中的有利因素,规避不利因素,特别是避免造成公害和人畜中毒,使病害压低到经济阈值允许的水平之下,以求达到农业生产上最大的经济效益。
(1) 选择抗病品种
培育抗病品种是经济有效的防治方法。在防治传染快、潜育期短、面积大的气传和土传病害如小麦锈病、稻瘟病、棉花枯、黄萎病等方面被普遍采用。总之,选择具有抗病性的种子是最经济有效的措施。
(2) 农业措施防治
改进耕作制度可改变病原物严重发生的生态条件,有利于作物生长发育和提高抗病能力。对于棉花种植轮作可防治棉花枯、黄萎病等土传病害;而保持果园田间清洁,可消灭或降低越冬病原菌量。移苗或整枝打杈前用肥皂水洗手,可防止烟草花叶病毒传染;适期播种、阔窄行密植和增施厩肥和饼肥,可使玉米大、小斑病为害减轻;深沟窄行可降低地下水位和土壤湿度,从而减轻小麦赤霉病;勤灌对控制水稻白叶枯病有较好效果;除草灭虫可减少病原物侵染来源或错开病原物发育的适合季节。
(3) 植物源杀菌剂的使用
在病害暴发的前提下,作为化学杀菌剂的取代可以使用植物源杀菌剂进行病害控制,如黄岑苷、小檗碱、丁子香酚、香芹酚、大蒜素等。
4. 土壤改良及施肥
肥料以天然肥料或水溶肥为主,既可以规模化生产的同时也可保证食品的安全,合理施肥。
(1) 腐植酸肥和海藻肥的使用
对于微量元素的增施,可采用使用腐植酸肥和海藻肥的方式。腐植酸肥具有使肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能;硝基腐植酸可用作水稻育秧调酸剂;腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果;同时腐植酸可以活化土壤,改良过度开垦的土壤。
海藻是海洋有机物的原始生产者,具有强大的吸附能力,可以浓缩相当于自身44万倍的海洋物质,营养极其丰富均衡。海藻肥料是以海洋植物——海藻作为主要原料,经科学加工制成的生物肥料,主要成分是从海藻中提取的有利于植物生长发育的天然生物活性物质和从海洋中吸收并富集在海藻体内的矿质营养元素。此外,为增加肥效和促进肥料的螯合作用,因此其还溶入了适量的腐植酸和适量微量元素,海藻肥可作为优良的叶面肥来使用。
(2) 水溶肥取代普通化肥的使用
生态农场建立的滴灌或喷灌技术一般是以水为载体来使用水溶肥,可以提高肥料的使用率2倍以上。
以色列农业生产使用的肥料,水溶肥达到100%,这意味着其在缺水情况下,利用滴灌可以达到最高的水肥利用效率。传统的复合肥易造成肥料流失、水体富营养化、严重破坏土壤结构、养分失调等不利因素,而水溶肥料作为新型环保型肥料避免了传统复合肥的缺点。
结语 虽然可以预见的是有机农业将会有一个美好的未来,但我国近年来有机农业的发展仍然是叫好不叫座,因此有机农业的发展仍然任重而道远。 有机农业与农业物联网、水肥一体化、农药高效低毒等现代化农业是不可分割的,目前有机农业在推广和实践上的困难,笔者认为主要还是目前较为落后的农业生产技术以及农业从业人才储备不足所导致,相信随着农业现代化的推进,将会为有机农业的发展提供强大的动力。