2020-04-07 15:06:24
科技日報記者 過國忠 通訊員 張平
“新冠肺炎疫情迅速蔓延全球，一些國家和地區(qū)正在加強(qiáng)貿(mào)易管控。對于我國糧食安全同樣帶來嚴(yán)峻考驗。”4月6日，在江蘇揚(yáng)州江都區(qū)宜陵鎮(zhèn)北斗導(dǎo)航數(shù)字化精準(zhǔn)化物理除草新技術(shù)現(xiàn)場會上，我國農(nóng)機(jī)專家、揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院張瑞宏教授說，對于小麥生產(chǎn)來說，春天正是增產(chǎn)保產(chǎn)的關(guān)鍵之時。然而，面對田間大面積雜草的影響，種植大戶面對農(nóng)業(yè)勞動力緊缺，往往是采取過度使用除草劑來解決糧食生產(chǎn)出現(xiàn)的問題。
目前，除草劑使用已占農(nóng)藥用量的60％，成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源，亟待通過開展農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新來解決難題。
除草劑使用仍居高不下，對人體和環(huán)境危害大
“除草劑已成為我國農(nóng)業(yè)污染的主要來源。我國是農(nóng)業(yè)大國，以稻谷、小麥、玉米為主的糧食作物播種面積超過1.12億公頃。小麥、水稻、玉米生長過程中，田間常會產(chǎn)生大量雜草，這個時候就需要除草。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)作業(yè)時期，主要靠人工清除。但是，從20世紀(jì)80年代來，由于農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移，以及農(nóng)藥的不斷開發(fā)，莖葉處理劑、觸殺性除草劑、無機(jī)除草劑等使用至今仍居高不下。”揚(yáng)州市農(nóng)藝師季章定說，解決除草劑污染難題，已成為我國環(huán)境治理的大事，迫在眉睫。
專家介紹，除草劑的殘留和毒性比蟲藥病藥多得多，也強(qiáng)得多。大量過度使用除草劑，對于農(nóng)作物和環(huán)境帶來的危害很大。如，芐嘧磺隆是全球范圍內(nèi)大面積施用的內(nèi)吸型、傳導(dǎo)型磺酰脲類除草劑，其極易對生態(tài)環(huán)境、糧食作物、飼料及食品以及對人類生存環(huán)境帶來潛在的危害。因此，無論是人體還是牲畜，在食用噴施毒性較大的除草劑所產(chǎn)的糧食或飼料時后均會產(chǎn)生不良影響。
值得關(guān)注的問題還有，目前，在除草、防治病蟲害時，國內(nèi)大量使用的仍以手動和機(jī)動迷霧器等小型施藥機(jī)械為主，其作業(yè)精度差且成霧藥滴直徑大，藥滴易從葉片表面滾落，導(dǎo)致近70%農(nóng)藥流失到土壤，造成大面積環(huán)境污染。
“要提高我國糧食供給質(zhì)量和效率，既要吸收發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)理念、先進(jìn)技術(shù)，更不能再僅憑過去傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)驗和方式來進(jìn)行，更不能一味地依靠農(nóng)藥來解決問題。”中國工程院院士張洪程說，必須要對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)的手段進(jìn)行反思和調(diào)整，切實轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方式，追求資源和環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)，使可持續(xù)發(fā)展能力有一個提高，保持生產(chǎn)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的平衡，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色發(fā)展水平。
在張瑞宏看來，要破解農(nóng)業(yè)面源污染難題，關(guān)鍵要按照“增產(chǎn)增效并重、良種良法配套、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合、生產(chǎn)生態(tài)協(xié)調(diào)”的原則，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成化、種植過程機(jī)械化、生產(chǎn)經(jīng)營信息化、生態(tài)環(huán)保綠色化，促進(jìn)中國農(nóng)作物栽培科學(xué)繁榮發(fā)展，切實保障新時期我國農(nóng)產(chǎn)品的量質(zhì)安全與作物生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
加大農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)創(chuàng)新，讓中國告別“除草劑時代”
近年來，隨著北斗導(dǎo)航、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造等技術(shù)領(lǐng)域的快速興起和蓬勃發(fā)展，我國正在打造農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)多學(xué)科交叉融合創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈，一批自主創(chuàng)新成果正在顛覆糧食生產(chǎn)與食品傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，催生一批新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)。
如張瑞宏科研團(tuán)隊自主研發(fā)的，北斗導(dǎo)航旋耕播種火焰封草復(fù)式作業(yè)機(jī)和北斗導(dǎo)航數(shù)字化對行機(jī)械除草機(jī)的作業(yè)，核心技術(shù)是北斗導(dǎo)航數(shù)字化精準(zhǔn)化耕播中耕技術(shù)，旋耕播種時用北斗導(dǎo)航與火焰除草，中耕時用旋耕播種的路徑及地理信息大數(shù)據(jù)指揮除草機(jī)對行精準(zhǔn)作業(yè)，機(jī)械除草沿前面的路徑精準(zhǔn)導(dǎo)航行走，作業(yè)時不壓苗不傷苗并能有效地除掉作物行間雜草，可徹底解決除草劑污染難題。
“我們從2年前就開始開展聯(lián)合研發(fā)，根據(jù)2018年與2019年的小區(qū)試驗，小麥采用火焰封殺草種，其有效率90％，比采用除草劑封殺草種的有效率提高了5％，小麥水稻采用機(jī)械精準(zhǔn)對行除草2次，其除草總有效率達(dá)95％。”張瑞宏說。
季章定告訴記者，火焰封草使用液化氣為燃料，其成本為12-15元/畝，比使用封草藥劑多5元/畝；就水稻而言，兩次殺草的藥劑成本為40-60元/ 畝，而精準(zhǔn)化機(jī)械除草只需燃油費(fèi)10元/畝，機(jī)具折舊5元/畝?？偟膩砜矗鹧娣獠菁泳珳?zhǔn)機(jī)械除草比化學(xué)除草節(jié)本30元/畝。同時，機(jī)械除草還使作物行間的土壤得到了疏松，有利于肥水溶滲，能促進(jìn)作物根系發(fā)育。
“下一步，我們會把機(jī)械除草無人化，即把行走底盤安裝北斗導(dǎo)航無人駕駛系統(tǒng)，讓機(jī)械除草機(jī)變成除草機(jī)器人，同時將這一技術(shù)擴(kuò)大到其他糧食作物如棉花、大豆、玉米等的應(yīng)用，讓中國真正告別‘除草劑時代’。”張瑞宏說。
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