绿色肥料在循环农业中的碳循环问题

陈佳春

摘要：在我国快速发展过程中，环境问题被人们十分重视，我国提出了绿色经济的概念。在农业生产过程，通过天然绿色肥料实现对碳的循环利用，能够减少对环境的污染，使得经济发展与环境保护得到同步进行。基于此，分析了碳循环对农业发展和经济发展的作用，并提出实现绿色肥料在循环农业中碳循环的方法。

关键词：环境污染；绿色肥料；循环农业；碳循环

引言

为了扭转因大量施用化学肥料而造成灾难性的危害,目前国内外都在积极探索发展绿色农业(生态农业、有机农业)的新路子,提倡生产安全、无公害的绿色食品。一场绿色革命在中华大地上悄然兴起。在此变革中,生物肥这种既能促进作物生长又不造成有害物质产生和积累的新型肥料,已成为实现绿色农业和农业可持续发展的法宝。

1绿色肥料的定义

随着全世界化肥使用量的不断增长,我们在看到化肥在增加粮食产量、维持农业持续发展的同时,也必须看到大量使用化肥所带来的负面效应,如环境污染、农产品安全问题等。随着社会环境意识和健康理念的提高,国内外的肥料工作者纷纷提出各种可消除或者减轻化肥对环境污染的技术,绿色肥料技术就是其中之一。绿色肥料(greenfertilizers)又称环境友好型肥料(environmentalfriendlyfertilizers)或环境协调型肥料(environmentalconsciousfertilizers),即利用现代高新技术来设计和生产能够最大限度减少肥料对人类健康危害、减轻环境污染而又能维持相对高的农产品产量和品质的肥料品种,它必须满足最少资源和能源消耗、最轻环境污染且具有最大的养份可循环利用。1994年,在美国环保局的科技计划中把绿色技术分为“深绿色技术”和“浅绿色技术”,前者是指污染治理技术,而后者指清洁生产以及节约能源和资源等综合利用技术。所以,绿色肥料技术的提出要求有关科研单位和生产部门在进行肥料生产与设计的同时,必须作出有利于环境、有利于维持生态平衡的技术选择。

2实现绿色肥料在循环农业中碳循环的方法

2.1加大宣传力度，完善设施

由于农村地理位置偏僻，交通受限，响应国家政策的速度较慢，导致当地发展受到影响。国家应该加大宣传力度，使人们树立碳循环的观念，增强人们保护环境的意识。另外，对一些先进的农业技术也应该要加大宣传力度，开拓农民的视野。由政府牵头，加大对农村的投资，购买相关设备设施，通过培训使农民掌握碳循环的知识。例如，可以通过对玉米秸秆的利用，提升土壤的有机物含量，从而为植物生长提供肥沃的土地环境。目前，一些农村地区在进行农业生产时，通常直接焚烧农作物秸秆，不但会造成环境污染，还会降低农作物的产值。政府通过宣传能够增强农民使用绿色肥料的意识。

2.2绿色肥料体系的技术需求

构建国家绿色肥料体系的技术需求包括：1）肥料产业发展战略研究，对我国肥料产业发展做出顶层设计，明确我国肥料发展的方向、数量和结构，构建肥料从资源、生产、流通、使用的管理法规保障体系；2）研究建立我国高效、低碳环保的肥料生态工艺制造技术体系，使肥料制造过程中的资源效率、生产效率、碳排放、环保指标等达到发达国家水平或处于国际领先水平；3）新产品研制，就是开发一批养分高效利用、环境友好的系列肥料新产品，促进肥料产品性能和功能升级；4）施肥装备现代化，运用现代装备制造技术、信息技术等开发先进施肥装备，提升我国施肥装备现代化水平，实现肥料施用精准化；5）研究科学施肥技术体系，建立科学的肥料限量施用指标体系和科学的施肥制度，提高施肥技术水平，减轻施肥的环境负面效应。

2.3产生生物活性物质,调节植物生长

研究表明,微生物活动产生的植物激素、酸性物质以及维生素,都能不同程度地刺激与调节植物生长。植物激素类物质主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和酚类化合物及其衍生物。绝大部分根际细菌能产生吲哚-3-乙酸(IAA),该物质可以通过与质膜上的质子泵结合而使之活化,改变细胞内环境,导致细胞壁糖溶解和可塑性增加而增大细胞体积和促进RNA、蛋白质的合成,从而促进生长。专家认为:微生物肥料产生的IAA可通过3种方式提供给植物:一是将IAA基因直接整合到植物细胞的染色体上,在植物细胞的调控下合成IAA;二是细菌侵入植物细胞,并在细胞内分泌IAA供植物生长;三是细菌在宿主植物的根际生活而合成IAA供植物利用。微生物肥料产生的赤霉素可促进作物地上部茎叶与侧芽生长,打破种子休眠,诱导开花。另外,微生物肥料的菌体在三羧酸循环代谢中产生的许多有机酸是作物所需的生理物质,可促进生长。

2.4建立完善的碳循环体系

随着我国经济发展的需求越来越大，农业的发展已经不再是简单的问题，农业要协调其他行业达到共同发展的目的。尤其在现代化发展的影响下，计算机技术能够为碳循环提供科学的依据，并且明确操作流程。除此之外，对于农业发展，离不开畜牧业的支持，农业连同畜牧业建立完善的碳循环体系，能够提升碳循环的效率。例如，让农作物秸秆和畜牧业养分都能够充分被土壤吸收，减少浪费，也减少了空气中有害物质的排放量。通过“农牧沼”循环的方式，改变了传统的碳循环现状，使得农业秸秆能够被充分利用。通过建立完善的碳循环体系，能够加强对农业、畜牧业的利用，提高碳循环的效率。

2.5肥料的精准化技术

精准农业的主要技术是通过机载传感器收集土壤植物数据,利用遥感技术提供农田小区作物生长环境、状况和空间变异信息,结合地理信息系统数据分析管理功能,通过专家系统和作物模拟模型优化决策和指令自动监控的智能农业。精准农业的一个重要内容就是肥料的精准化,即肥料品种的精准化、用量的精准化、营养元素的精准化和施肥技术的精准化。有了这个信息系统,可以减少肥料调配及使用过程中的盲目性、随意性,从而达到肥料减量、定性、定量化使用。这种肥料使用的程序化管理将从另一个方面解决农学家长期担心的化肥对环境及农产品品质污染的问题。我国学者在信息技术的基础上建立的生态平衡施肥系统EBFI(EcologicalBalancedFertilizationIndus-try)就被认为是未来农业和环境可持续发展的良好选择。该系统将实用技术、传统技术和高新技术有机地结合在一起,是以生态型肥料为载体,强调精准施肥依赖于精准的施肥参数,在输入相关数据后,该系统可自动输出推荐施肥方案和施肥技术。

结语

经济发展和环境问题都是目前急需解决的问题。通过实现碳循环，既能够确保环境安全，又能够促进我国农业经济的发展，保证粮食安全生产。碳循环能够加强对自然环境的利用，减少有毒物质的排放量，提升土壤中有机物质的含量，保证土地的肥沃程度，为此国家应该提高对碳循环的重视程度，通过加大宣传、培养人才、增加投资以及建立完善的农业技术服务系统的方式，形成完整的碳循环体系，促进我国经济快速发展。

参考文献

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