今年春耕前,他和当地一家国企签订了一份委托生产协议,以每亩1070元的价格,包下福清市东张镇三星村600多亩早稻生产任务。按照约定,生产的全部过程化肥减量70%,早稻亩产干谷不能低于280公斤。
种了20多年地的刘礼家,深知“庄稼一枝花,全靠肥当家”的道理,因此一度认为这是不可能完成的任务。然而,在省农科院专家的指导下,他最终不仅如约完成合同任务,甚至产量还超出不少——实地测产多个方面数据显示:主栽品种“清优308”亩产干谷335.63公斤。
“少用这么多肥料,怎么会有产量呢?”今年3月,春耕在即,满腹顾虑的刘礼家,给省农科院资源环境与土壤肥料研究所副研究员陈钟佃打了一通电话,“这任务不敢接啊。”
三星村地处东张水库之畔。拥有近70年历史的东张水库,是福清100多万人口的“老水缸”。水库周边环绕着2000多亩良田,尽享灌溉之便,但也潜藏着农业面源污染的风险。特别是化肥残留随着径流进入水土,轻易造成水体氮素、总磷超标,引发富营养化。
有感于此,福清市开展东张水库水质提升及旁边的环境综合治理攻坚行动,将农业面源污染治理作为关键一环。为实现集中治理,福清市属国企福清市水投发展集团有限公司统一流转了东张水库周边村庄的2000多亩土地,其中就包括三星村的600多亩耕地。
流转之后,千亩良田如何既保证粮食安全,又实现生态治理,并尽可能提升经济效益?福清决定探索一条多赢的路子:发展生态农业。
核心动作是减肥减药——在不过分牺牲产量的基础上,化肥投入强度下降50%以上,农药投入强度下降30%。为此,当地找来省农科院专家团队提供技术上的支持,种植能手刘礼家负责具体实施。
在刘礼家看来,这无异于天方夜谭。“过去,施肥用药全凭经验。”以施肥环节为例,他说,当地农民追求高产又图省事,只在秧苗分蘖期猛施一次重肥,复合肥用量少则几十斤,重则上百斤。贸然改变施肥习惯,必然导致产量锐减。
为消除刘礼家的顾虑,陈钟佃摆数据讲道理:“水稻跟人一样,既不能吃不饱,又不能吃太撑。”他说,当施肥强度远超需求时,不仅可能“吃撑了”,还可能“吃不下”,由此造成浪费,多出来的肥料随着径流流失,影响周边水质。
减肥减药,不是断肥断药,而是科学施策,把化学投入品“用在刀刃上”。基于这样的共识,这场稻田减肥减药试验启动了。
那么,用多少肥,如何用肥,才算肥尽其用呢?陈钟佃依然坚持用事实和数据说话。
例如,他和团队通过田野调查与历史数据统计,摸清当地用肥情况与产量表现;开辟10亩试验田作为对照,比对完全无肥无药条件下水稻产量;请教农学专家,掌握水稻在生长过程中,要合成1公斤碳水化合物要多少养分,以及不同生长阶段对养分的差异化需求;开展市场调查与研究,了解当前粮食生产所带来的成本效益……一份有理有据的减肥方案就此诞生。
“秧苗返青后,每亩施用3.5公斤尿素,满足分蘖期对氮肥的需求;随着水稻从营养生长转入生殖生长,再补充1公斤硫酸钾复合肥,有利于抽穗灌浆;考虑到当地土壤中磷元素较丰富,今年不再施磷肥。”刘礼家说,为减少养分流失,施肥通常选择晴好天气,施肥时封闭田间出水口,以避免肥料流失;同时,在农田外围种植根系发达的菌草,打造生态缓冲带,以减少肥料对水源的影响。这么算下来,全周期施肥量仅相当于传统的约30%。
这份度身定制的“减肥餐”,并不是一成不变,而是根据不同栽种品种、每年地力消耗情况动态调整。为保证营养均衡,陈钟佃还开起了“小灶”,利用冬闲田种植绿肥作物,为水稻“加餐”。
“绿肥既是作物,又是肥料,是一种养分全面、使用安全的天然生物有机肥源。”陈钟佃说,他所在的省农科院资源环境与土壤肥料研究所自20世纪70年代开始,便专注于绿肥资源收集、评价以及品种选育与利用研究。其中,当家豆科绿肥——紫云英翻压还田后,每公斤鲜草可提供约0.5公斤氮素,同时明显提高土壤有机质含量,改良土壤结构。按照计划,三星村的这片稻田完成秋季晚稻收割后,将遍植紫云英,来年春耕前翻压入土,补充土壤肥力。
过去,农民对于病虫害的态度是“宁可错杀一千,不可放过一个”,无形中增加了农药的使用种类与用量。科学减药,一方面要根据病虫害发生类型和危害程度,制定精细化植保方案;另一方面,引入物理防治、生物防治等对生态环境更友好的方案。例如,布设诱虫灯;在田埂上栽培波斯菊,既抑制杂草丛生又增加天敌数量;人工投放捕食螨、瓢虫、小花蝽、寄生蜂等天敌昆虫……多管齐下,生态稻田呼之欲出。
在陈钟佃的科技助力下,刘礼家如约完成合同任务。测产多个方面数据显示:今年引进的新品种“清优308”,亩产干谷335.63公斤,产量是传统高用肥用药田块的83.75%,但化肥用量和农药使用量均减少了约70%。
大量减肥减药,但同时也少量减产,粮食安全和生态保护之间的矛盾,似乎尚未完全破解。怎么来实现生态效益、经济效益与粮食安全多赢的目标?当地的解法是:发展优质高值农业,打造生态稻米品牌,用附加值的提升与品牌增益,来弥补产量上的损失。
作为近年来福建水稻育种的代表性成果,“清优308”是全省首个自主研发的低糖杂交水稻品种,因富含抗性淀粉,人体摄入后不可能会引起血糖浓度大幅度波动,对糖尿病患者友好;“紫两优737”是国内第一个通过审定的突破性杂交黑糯稻品种,糙米中富含花青素、氨基酸、维生素等营养元素;“福香占”则是中国科学院院士谢华安团队育成的优质稻新品种,具有耐储藏、优质、抗病、香味显著等特性,曾获第三届全国优质稻品种食味品质鉴评金奖等荣誉。
“与普通水稻品种相比,这些水稻品种契合了消费市场对绿色、优质、健康食品的新需求,拥有更高的附加值。”陈钟佃算了一笔经济账:普通水稻的收购价每50公斤130~140元,生态栽培的优质品种水稻市场价每50公斤350~400元;后者精碾成大米后,与普通大米相比溢价更是高达4~5倍。
而今,当地正致力于培育“石竹臻品”品牌,打通从种植到加工、营销等环节的全产业链,勇闯优质稻米市场新赛道;未来,还将结合生态稻田资源,导入稻田观光、农耕体验等新业态,实现在化学投入品使用上做“减法”,在农业产业链延伸与业态拓展上做“加法”。
“我们正以发展优质高值农业,防控农业面源污染为理念,优化生产空间与生态空间布局,集成优质品种、生态栽培、循环利用、生态净化等技术模式,实现生产区高价值、生态区‘高颜值’。”陈钟佃说,这不仅是一场减肥减药试验,更是一场农业现代化转型的绿色探索。
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