《农业主要投入品节约技术.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农业主要投入品节约技术.doc（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、农业主要投入品节约技术一、概述 (一)定义 农业主要投入品节约技术指在农业生产过程中，通过降低投入、提高利用率等措施实现理想农业产出的技术总称，主要包括节水、节肥、节药等环节。 1降低投入 在保证理想农业产出条件下，通过降低农业投入品的投入量，实现农业投入品制造能源的节约。如通过降低化肥、农药、灌溉水的投入，降低化肥与农药制造和灌溉提水过程的能耗。 2提高利用率 通过提高化肥、农药、水资源的利用率，在实现相同农业生产目标的同时，降低投入量，进而达到节约能源的目的。 (二)分类 1。节水技术 节水技术是指在维持目标产出的前提下农业节约和高效用水技术，其根本是在水资源有限的条件下实现农业生产的效益
2、最大化，本质是提高农业单位用水量的经济产出，达到节能增效目的。 节水技术包括工程节水、农艺节水和管理节水等。 进入农业生产过程的水，从水源到形成经济产出，在降水、地下水、地表水、土壤水、植物水转换中有三个环节： 第一，降水或灌溉水转化为土壤水。第二，土壤水转化为生物水。第三，通过作物生理生化过程形成经济产量。因此，农业用水是否节约和高效不仅受到水循环本身的影响，也受到整个系统中土壤条件、养分条件、农业生物条件等的综合影响，是一项复杂的系统工程。 节约和高效用水的基本环节有三个：一是减少降水、渠系输水、田间灌溉过程中的深层渗漏和地表流失量(包括渠系退水量和田间排水量)，提高输水效率，降低输配水过
3、程消耗。 二是减少田间和输水过程中的蒸发蒸腾量。三是提高灌溉水和降水的水分利用效率，减少农田水分奢侈消耗而获取更高的产量和效益。 节水技术与土壤、肥料、作物品种、耕作、栽培、植保、农业设施等各项措施是密切联系和不可分割的，因而农业节水技术具有综合的特征。工程节水技术包括：降水蓄积和水库(地上、土壤和地下水库)建造技术；减少输水系统水分损失的工程技术；节水灌溉技术等。农艺节水技术包括：适水种植技术；抗旱育种技术；节水灌溉技术；农田保墒技术；培肥地力、水肥耦合技术；化学抗旱节水技术等。管理节水技术包括：水资源合理开发和优化配置技术；地表水、地下水联合运用技术；劣质水开发利用技术；墒情监测与控制灌溉
4、技术；产权与水价管理等。 2节肥技术 节肥技术是指从肥料配方制定、施肥量计算、减少肥料损失、有机肥替代等各个环节和层面综合考虑减少化肥的施用量而不减产的技术。 从植物营养和养分循环看，节肥技术包括以下方面： (1)测土配方技术(平衡施肥技术)。以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物对土壤养分的需求规律、土壤养分的供应能力和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素肥料的施用量、施用时期和施用方法等施肥技术体系。 (2)缓控释肥技术。通过物理、化学和生物的方法，采取新材料、新工艺设备生产的具有缓释功能的一类肥料。该类肥料养分释放速率与作物需肥规律基本吻合，从而提高肥料资
5、源利用率，增强土壤的缓冲性和作物抗逆性。 (3)有机肥替代技术。通过增施有机肥提供土壤和作物必需的养分，从而达到利用有机肥减少化肥投入的目的。 3节药技术 节药技术是指在不降低病虫害防治效果的前提下，采取提高农药利用率、增强药效等方式降低化学农药用量的技术。节药技术在降低农药合成能源消耗的同时，也降低了农药残留量，从而防止农业环境污染和提高农产品品质，具有节能减排降污的多重功效。 从病虫害防治和农药使用过程看，节药技术有以下几个方面： (1)降低农药用量技术。根据病虫害发生规律，以及对虫情和防治条件(天气气候等)的准确预报，确定合理用药量和防治时间，减少农药用量。如种子包衣剂技术等。 (2)机
6、械节药技术。采用先进的农药施用机械进行精准喷雾作业，避免施药过程中的“跑、冒、滴、漏”现象，提高农药利用率，减少农药用量。如低量静电喷雾机、自动对靶喷雾机、防飘喷雾机、循环喷雾机等。 (3)化学农药替代技术。主要有：物理防治技术利用器械或其他各种物理方法捕杀、防避或消除病虫害。生物防治技术利用生物或它的代谢产物来控制有害动、植物种群或减轻其危害程度；采用低毒高效农药替代剧毒和高残留农药；选用优良抗病虫品种，合理密植，科学施肥，实行轮作和间作套种等农业措施防治作物病虫害。 (三)应用成效 1经济效益 目前，全国农业年灌溉用水量3 500亿立方米左右，利用率仅为45；2006年化肥使用量(折纯量)
7、达4 700万吨，利用率仅为35左右；农药使用量140多万吨，利用率仅为30左右。 根据有关科学研究结果，在目前的技术水平下大力推广普及节水、节肥、节药技术，在不降低农业总产出的条件下，全国可以节约农业用水850亿立方米(其中节约灌溉用水350亿立方米，替代灌溉用水500亿立方米)，化肥900万吨，农药14万吨，柴油290万吨。如果按照现行的价格计算，节约农业投入近2 000亿元，相当于农民增加收入2 000亿元。 2生态效益 目前我国化月巴、农药等在生产和运输过程中消耗能源，在使用中利用率较低，又造成环境污染。推广普及节水、节肥、节药技术，发展资源循环利用技术，使农业废弃物资源的利用率提高2
8、0个百分点，则可以削减N、P排放4050，有效降低农业污染负荷，提高农产品质量，改善农业生态环境。 (四)我国技术研发现状 1节水技术 近20年来，特别是在“十五”期间，我国在农业节水基础理论研究、应用技术研究、产品与材料研发、节水农业技术体系建设等方面取得了较大进展。 在节水基础理论方面，较为系统地揭示了土壤一植物一大气连续体水分、养分迁移规律，特别是在农田水分转化规律、根冠信息传递与信号振荡、根系分形、水分养分传输动态模拟及可视化、作物需水规律与计算模型及抗旱节水机理等方面取得重大进展，为节水农业技术研发提供了有力的理论支持。 在节水技术方面，取得了水资源合理开发利用技术、高效输配水技术、
9、田间节水灌溉技术、灌溉用水管理技术、农田高效用水技术、保水保肥的农田耕作制度、节水抗旱作物栽培管理技术、作物抗旱特性改善与利用技术等一系列科技成果，并在农业生产中加以组合应用，初步建立了节水农业技术体系，产生了明显的节水增产效益。 在节水产品和材料方面，取得的一批科技成果已完成产业化开发，批量生产了行走式局部施灌机、旱地蓄水保墒耕作机具、轻小型喷灌机组、喷微灌设备、波涌灌溉设备、农田量水设备、输水专用管材和管件、防渗材料、抗旱节水生化制剂、液体薄膜、节水农机具等，为节水农业技术规模化应用提供了技术支撑。 2节肥技术 测土配方施肥技术目前在批量测试、测试标准化、流程化、通用浸提剂等方面取得了明显
10、进展。如中国农业科学院土壤肥料测试中心开发的批量土壤快速测试系列仪器。近年来，测土配方施肥项目的实施，在精准化施肥方面迈出了可喜的一步，极大地促进了节肥技术的研发与推广。 缓释肥技术开发也比较快，重点在缓控释氮肥方面，如包膜尿素、包膜材料方面。早在20世纪60年代末，为了解决碳酸氢铵挥发问题，我国即开始了缓释氮肥(俗称长效氮肥)的研究，开发了缓释碳铵和缓释尿素，并对其释放特性、供氮过程以及生物学效应进行了系统研究，其氮素利用率高于日本的硫衣尿素(SCU)和异丁叉二脲(1BDU)。北京市农林科学院和华南农业大学在包膜材料方面已经进行了中试，中国科学院沈阳应用生态研究所推出了添加脲酶抑制剂的缓释尿
11、素、添加硝化抑制剂的缓释碳铵等缓释氮肥，已经实现了工业化规模生产。 近年来一些高新技术也应用于节肥技术的实践中，如中国农业科学院土壤肥料研究所将现代3S技术、全互动技术、移动计算技术、数字土壤技术、海量空间数据技术与传统施肥推荐技术融为一体的“施肥通”，使用简便，完成一个推荐仅需几分钟，可以对作物14种大中微量元素养分需求总量进行推荐，对各种作物，特别是多年生的果树、花卉、药材进行基肥和分次追肥推荐。 3节药技术 2005年我国农药首次突破百万吨生产大关，成为世界农药生产第一大国，2005年全国农药总产值实现642亿元。我国每年有超过100万吨的农药制剂施用到田间，若以实际喷洒在目标靶区上的农
12、药计算，我国喷施农药的有效利用率为30左右；杀虫剂田间喷施后真正达到害虫体的药量不到施药量的1，即99以上的农药不仅没有发挥杀虫作用，而且变成了污染源。节药技术研究主要集中在高效节药型施药器械、农药制剂、喷雾助剂和施药技术、农药替代技术等。 (1)高效节药型施药器械。我国的主流喷雾器是背负式喷雾喷粉机系列，其雾粒谱一般在30150微米范围，平均直径90120微米。弥雾机的雾滴直径为100微米，雾滴由高速气流载送，穿透能力强，附着性和覆盖均匀性都比较好。如果喷洒半浓缩农药，每公顷用药量仅为3060升，可以大大节约农药和用水。超低容量喷雾器(机)是利用高速转盘(8 000转分)把药液从齿盘甩出，在
13、雾滴与空气撞击下成为细雾。雾液直径仅1575微米。如果使用半浓缩药剂，每公顷用量仅为5升，雾滴附着性和覆盖均匀性优于其他喷雾机(器)。静电喷雾机是在药液进入高速旋转齿盘前，利用高压直流电，对药液充电，使经齿盘甩出的雾滴带有电荷，让其在植株的电场作用下飞向防治目标，可以减少药液飘移损失。带电荷的雾滴覆盖性更均匀，不但植株的叶子正面覆盖有雾滴，叶子反面也覆盖有雾滴，这是国内目前较为理想的一种精准施药喷雾机(器)。目前刚刚研究成功，尚未在农业领域大面积推广。 (2)农药制剂。我国2003年乳油制剂约占我国农药制剂总数的4l，乳油、可湿性粉剂、粉剂和颗粒剂4种剂型的制剂约占75，乳油等老剂型占有主导地
14、位。由于加工工艺落后，国产农药助剂种类及品种较少，直接影响了现有剂型的加工质量，我国农药制剂考虑的主要是产品稳定性能，对湿润、展着、渗透性能考虑不多。近年农药剂型正朝着水性、粒状、缓释、功能化、省力化的方向发展。一些高效、安全、经济的剂型，如以水基代替油基的微乳剂、水乳剂，无粉尘飘移的水分散粒剂、水分散片剂、干悬浮剂等和环境相容的新剂型正在兴起。如3的中生菌素可溶性粉剂、拟除虫菊酯类农药水乳剂、新型微胶囊制剂等，以及纳米微囊农药可加工成水溶性片剂、粉剂、膏剂、水剂，将是未来优秀的农药新剂型。 (3)农药增效技术。喷雾助剂(农药增效剂)通过改善农药对靶标的附着率可以提高药效和农药有效利用率，减少
15、农药使用量，同时可以减少由于风、雨造成植株叶片上的药剂流失，降低农药对土壤、大气和水的污染，达到控制污染的作用。我国农药喷雾助剂的研究很少，生产应用也不多。 (4)农药替代技术。我国生物农药研发的品种和产量不断增加，苏云金杆菌已经产业化，白僵菌防治玉米螟、松毛虫等害虫面积达数千万亩，利用座壳孢菌防治温室白粉虱，对白粉虱若虫的寄生率可达80以上。微生物杀线剂、真菌杀菌剂等也都相继研究成功。利用害虫趋光的黑光灯可有效防治玉米螟。新型的YHlA型太阳能杀虫灯，用特制的纳米杀虫灯泡，可以防治甜菜夜蛾、甘蓝夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、食心虫、玉米螟、蝼蛄、金龟子等，但对天敌昆虫的击杀率极低，可以最大限度地保护天敌。利用蚜虫、白粉虱等对黄色具有强烈趋性，可设置黄板诱杀成虫。作物通过问作、套种或混种等形式，可以控制或减轻某些病虫害的发生。玉米与辣(青)椒间作，可以使辣椒日灼病和病毒病比单作田减少72。 (五)国外发展情况 1发展现状 (1)节水技术。世界节水农业发达国家在生产实践中，始终把减少田间和输水过程中蒸发量的“资源型”节水和降低作物耗水系数的“效益型”节水作为重点，并十分重视节水技术的标准化、产业化和劣质水资源利用，在灌溉节水、农艺节水、生物节水、管理节水、水资源开发等技术领域取得了领
