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　　我國是農業大國，用占世界7%的土地，養活了22%的人口。我國生產的糧食、棉花、油菜籽、煙葉、肉類、蛋類、水產品、疏菜、水果等九類農產品產量均居世界第一；谷物產量占世界總產量的1/4，肉類占1/3……但發展到今天，我國農業的可持續發展卻面臨著巨大問題。

　　日前，農業部部署，將在全國范圍內啟動實施化肥、農藥使用量零增長行動，力爭到2020年，化肥利用率和主要農作物農藥利用率均達到40%以上，分別比2013年提高7個百分點和5個百分點，實現農作物化肥、農藥使用量零增長。

　　“我們已站在生態農業、綠色發展的十字路口，我們不得不反思我們的過去，也不得不思考我們的未來。”中國三農生態產業技術創新戰略聯盟理事長冉超說。

　　為形成最大合力來創新我國生態農業技術，推進生態農業在國內快速鋪開，在中國高科技產業促進會等指導下，中國三農生態產業技術創新戰略聯盟2010年正式成立。聯盟有中國農業大學規劃設計院、三農生態產業集團、上海大宗農產品交易所、河南畜牧規劃設計研究院、河南省肉牛工程技術研究中心等科研、種植和養殖會員單位600多家。

　　誰是農藥化肥殘留的受害者

　　據全國土壤污染普查發現，我國土壤污染總超標率為16.1%，其中耕地點位超標率19.4%，土壤鎘超標率7%，重污染企業及周邊土壤超標點位36.3%……地球上所有污染物中90%的最終“受體”都是土壤。無論是大氣中的污染物沉降，污水灌溉和下滲，固體廢棄物填埋，“受害者”都是土壤。

　　為提高農業產量，人類發明了化肥；為消滅害蟲，農藥出現了。據計算，每投資一元錢的化肥和農藥，即可獲得8—16元的回報。可以說，農業生產獲得高產的過程中，化肥和化學農藥成了當之無愧的“功臣”。但隨著廣泛、超量使用化肥和化學農藥，所產生的負面影響也越來越被人們所認識。

　　我國化肥、農藥生產和使用量均為世界第一。農業部副部長張桃林曾表示，我國農業目前的化肥、農藥使用量總體較高，特別是果樹和蔬菜，施肥量已超出安全水平。

　　過量使用化肥、化學農藥，雖然省工省力見效快，但致使大量植物殘體、動物糞便遭遺棄，大多堆放在地頭、路溝、河邊等，經日曬、降雨分解，最終隨雨水流入坑、溝、河、湖、海，造成水體富氮富磷。一旦氣溫升高，藍藻就會大面積暴發，水體中的魚類、浮游生物以及貝類等都會消失，生態平衡被打破，形成生態災難，也成了污染治理“老大難”問題。

　　公開的資料顯示，化學農藥在殺滅有害生物的同時，也殺滅了有益生物，如蛙類、鳥類等昆蟲天敵；蜜蜂的大幅減少，植物授粉出現問題；各種病、蟲、草害抗藥性提高上百倍，其中蚜蟲的抗藥性居然高達1600倍，陷入了施藥量越來越大，病蟲害越來越嚴重的“怪圈”。

　　“人是生態的一部分，對環境和生態的危害，人是無法逃離的。”冉超說，由于化肥和化學農藥長期、大量使用，致使亞硝酸鹽以及有害金屬鉛、砷、鉻、汞、鎘殘留在土壤中，并隨之進入農產品。據研究資料顯示，癌癥患者中，有80%是長期食用含超標亞硝酸鹽、鉛、砷、鎘、汞等有害殘留的食品。

　　冉超強調，我國雖然是農業大國，但不是農業強國，更不是農產品貿易大國。我國農產品中化肥、化學農藥的高殘留影響了我國在國際市場上的地位，也制約了農產品的出口，嚴重阻礙了農民收入水平的提高。“只有生態農業的綠色發展，才是國家昌盛、農民增收、人民健康的根本保障。”

　　碳能源，不施化肥也能高產

　　發展生態農業因尊重太陽能為能源的生物鏈規律、持續發展的規律。冉超認為，“一切生命都要依靠以綠色植物為主的‘自養’生物，他們利用太陽能合成的生命物質，取得生命可使用的資源。農業是地球上最大的生態系統，它不只是為人類提供必需的生存、生活發展資料，而且提供生態環境。它也要遵循人與自然和諧相處、并可持續的發展規律。”

　　根據植物生長規律，植物生長的“三要素”為陽光、空氣和水；植物生長需要的三大元素是碳、氫、氧。也就是說，“碳元素是植物的糧食，碳是構成植物細胞的骨架”，碳元素的多少，才是決定植物高產的關鍵性因素。

　　如何利用空氣中的二氧化碳這個“能源寶庫”，為農業生產服務，早已成為科技界專家研究的重點。為此，中國三農生態產業技術創新戰略聯盟發明并在全國示范性使用了“二氧化碳捕獲富集（碳能源）技術”。

　　二氧化碳捕獲富集（碳能源）技術，遵循“以太陽能為能源的生物鏈規律”，確立“植物吸收空氣中的二氧化碳，在陽光的照射下制造碳水化合物供植物生長積累，是生物孕育、生長、成熟的一個不可逾越的基本規律”。冉超解釋說，利用空氣中的碳、氫、氧三種植物生長所需的元素，捕獲空氣中已有的350-400PPM二氧化碳，富集到作物上達到550PPM以上，提高光合作用速率，以此達到不施化肥也能高產的目的。

　　冉超說，二氧化碳捕獲富集（碳能源）技術的應用，不但能保障國家糧食產量的安全，而且能保障食品安全，解決農產品中亞硝酸鹽、鉛、砷、鎘、汞、鉻等有害重金屬高殘留問題，讓國民吃出健康來。

　　富碳除氮給農業排放減負

　　冉超認為，生態農業的發展，與當前公眾非常關注的環境污染以及治理息息相關。冉超給記者描繪了農業上廣泛使用的氮素化肥的生產工藝。即首先要通過能源消費，燒煤或燒油來“造氣”，實際上就是制造氣狀的碳元素，再把氨元素導進碳元素內，最后的結晶成為“碳酸氫氨”化肥。然后在農業的實際生產中，農民把化肥撒入農田，由于氨元素是活潑元素，很快就揮發到空氣中，剩下來撒到田地里的白色小顆粒，大部分是碳顆粒。

　　“這也驗證了‘植物高產靠的是碳元素，而不是氮元素’的道理。”冉超說。根據該原理，二氧化碳捕獲富集（碳能源）技術也成為治理土壤污染的有效方法。即捕集空氣中二氧化碳，富集在植物葉莖上，替代化學肥料實現高產；采用生態模式進行農業生產，利用“以草復草不長草”原理，不使用化學除草劑照樣能不長草，或者利用生物多樣性來以蟲除草、以蟲治蟲等。

　　據介紹，聯盟中利用生態農業來治理水體污染的方法還包括，把作物秸桿、植物殘體、動物糞便等廢棄物，經處理后施入農田，續接自然生物鏈，以此達到生態平衡；運用二氧化碳捕集（碳能源）技術，捕集空氣中的碳元素，并結合捕集劑中的碳元素，組成活性碳，利用活性碳殺滅水體水華中的微囊藻等，以此達到水體中氫氧元素的平衡。

　　空氣中二氧化碳濃度的升高會造成全球氣候變暖，氨元素作為化肥中的一個重要元素，一在農業生產中使用，就會迅速進入大氣，并與大氣中的二氧化碳結合，形成重要的大氣污染物——氮氧化物。所以農業對大氣污染的“貢獻”也不容忽視。中國科學院大氣物理所研究員王躍思說，空氣中約70%的氨來自于農業與養殖業。據初步估算，包括秸稈焚燒、化肥過量使用等在內，來自農業的大氣污染物約占排放總量的10%—20%。

　　“人們常說的是Pm2.5、Pm10，指的都是大氣中顆粒物的直徑，氮氧化物是霧霾、Pm2.5、Pm10的重要組成部分。”冉超說，如果在農業生產中大量減少使用化肥，利用二氧化碳作為農業生產“碳能源”，將會大幅減少空氣中氨等污染物。

　　冉超認為，經各示范區實踐，二氧化碳捕集富集（碳能源）技術在治理土壤污染、農業生產中的增產結果是令人鼓舞的。但與化學農業理論相比，在理論方面尚有不完善的地方，特別是植物生長必須的碳、氫、氧三大元素無法計量，成為一直困擾生態農業的理論之處。

“理論數據的欠缺，加上是新技術，以前沒有可以借鑒等因素的制約，生態農業還沒有像化學農業那樣精確到斤兩等數據。”他表示，熱切希望聯盟成員、學者等進一步研究和實踐，完善生態農業的理論，推動其科技的創新和進步。

來源：科技日報