手持式精量电动弥粉机田间施药。 蔬菜花卉所供图
2020年是农业农村部“减肥减药”行动实施的最后一年。根据“两减”行动目标，我国化肥利用率和主要农作物农药利用率将达到40%以上。
近日，设施蔬菜化肥农药减施增效技术和模式以网络观摩会的形式发布。由中国农业科学院蔬菜花卉研究所（以下简称蔬菜花卉所）牵头、联合国内29家科研院所及农技部门实施的“十三五”国家重点研发计划项目，“实现了化肥减施30%~40%，化肥氮利用率提高15.4~25.6个百分点；农药使用量降低38.2%以上，农药利用率提高15.5个百分点；蔬菜增产4.1%，增效高于5%。”项目负责人、蔬菜所研究员李宝聚说。
由中国工程院院士方智远、吴孔明、邹学校、张福锁等组成的专家组认为，设施蔬菜化肥农药减施增效技术及区域性减施增效模式先进、经济、实用、高效，将有力促进我国设施蔬菜产业化的发展。
设施蔬菜肥药过量施用严重
我国设施蔬菜面积近6000万亩，产量2.5亿吨左右，年产值6000多亿元。日光温室1500万余亩，塑料大棚近2500万亩，日光温室和塑料大棚占设施蔬菜总面积近70%。
然而，长久以来我国设施蔬菜化学肥料和农药过量施用严重，大水大肥成为生产中的常态，由此引起的环境污染和农产品质量安全问题，严重威胁我国设施蔬菜产业的可持续发展。
李宝聚介绍，一方面，化肥施用量过大，设施蔬菜亩均化肥养分用量是全国农作物的4.1倍。投入肥料养分比例严重失调，氮磷钾肥亩均施用总量分别超出推荐量1.2、5.3和1.0倍。这导致了严重的土壤问题。
另一方面，设施蔬菜病虫害严重。我国设施蔬菜生产以日光温室与塑料大棚为主，温差大、湿度高，病虫害与连作障碍严重。这导致了农药施用量大，防治蔬菜病虫害药剂不合理施用，以及抗药性的产生。化肥农药施用过多、安全风险高等问题已经成为制约设施蔬菜产业发展的瓶颈。
为有效解决上述问题，2016年，在原农业部大力推动下，化肥农药减施增效科技研发专项列入国家重点研发计划，作为“十三五”第一批农业科技计划项目启动实施，“设施蔬菜化肥农药减施增效技术集成研究与示范”项目位列其中。
集成技术模式“两减”效果显著
李宝聚介绍，项目实施4年来，形成成熟共性技术46项。其中包括减肥技术13项、专业新型化肥产品7个、减药技术15项、专业新型减药产品5个、水肥药协同共效及高产栽培技术6项；以东北寒区、西北干旱区、黄淮海与环渤海暖温带区、长江流域与华南亚热带多雨区设施蔬菜为研究对象，筛选集成区域性技术模式25项。
一些有关农药化肥实际施用过程的老大难问题也在团队协作下得到了科学解答。
李宝聚介绍，现有农药利用率评价方法主要有4类，根据农药沉积率、沉积回收率、作物吸收率这三类应用的比较多，根据防治效果评价应用的比较少。
设施蔬菜地上病害多为气传病害，病原菌存在于设施环境的空气、土壤、作物、棚膜、墙壁表面等，农药利用率不能通过简单的沉积率或作物吸收率来评价。
为此，他们建议，设施蔬菜农药利用率评价，应结合空间（空气、作物、地面等）杀灭效果进行，即根据农药对病原菌杀灭效果评价农药利用率。
又如，他们对我国 26 个省市 12 个科 39 种蔬菜土传病害进行长期监测，彻底探明了设施蔬菜土传病主要种类，包括原真菌43种、卵菌9种和细菌5种，以及新成灾病害 7 种。
项目组深入生产实际中发现，设施生产解决了产业需求，但也带来了严重的高湿病害问题。传统喷雾施药在阴雪雾霾天气中解决不了高湿病害，事倍功半。露地作物通过高杆打药机、无人机已经实现了机械化轻简施药，但这些设备无法应用于国内的设施蔬菜生产。
“生产中急需轻简化打药方式。”蔬菜花卉所副研究员谢学文介绍，粉剂曾经是植物病虫害防治的主要手段，有良好的扩散性能和穿透性能。在我国上世纪90年代初期，粉尘法施药技术在温室蔬菜病虫害防控中发挥了重要的作用。
但传统粉剂施药后，会在植物表面留有白色粉状沉积，严重影响其商品性；传统粉剂用量大， 缺少科学助剂，分散吸收受限；手摇式喷粉机已退出历史舞台，无法实现精量控粉。
经过多年研究，李宝聚团队研发成功弥粉法施药防治设施蔬菜病害技术，彻底解决了上述难题。相关产品中蔬微粉剂和中蔬弥粉机已经在设施蔬菜生产中大面积使用。
该项技术使药剂有效利用率提高约40%，对病害防治效果显著，每亩地施药仅需3~5分钟。这一简单便宜的施药方式得到了农户的称赞。
来自土地 回馈农民
“他们的研究内容来自于生产实践、生产一线，来自于农民的迫切要求，他们从不唯论文而做，所有工作都来自于我们这片土地、这个产业。”吴孔明在会上评价道。
他说，该团队研究的技术和模式都与现阶段的生产方式高度吻合。“他们成果的创造力强、适应性强，跟生产结合得非常紧密。”
而且，他们所有成果都能及时和主产区的生产相连接，尽快推广、应用和熟化。
14项设施蔬菜化肥农药减施增效新技术在山东省兰陵县设施蔬菜生产一线经受住了考验，交出了满意的答卷。
李宝聚说，采用该集成技术模式后，与示范前的本底相比，减少化肥养分投入量31.52%，化肥氮利用率提高15.67个百分点；化学药剂减量42.35%，农药利用率提高近18.95个百分点。而且，“产量没有减少，反而增加了6.32%，增效显著”。
农业农村部科教司副司长张文在会上指出，依靠科技创新实现化肥减量提效、农药减量控害，是广大农业科技工作者的重要使命。
“要实现蔬菜产业的转型升级，还要不断地强化绿色发展的理念，加快好技术、好产品好模式的应用，整体上提升蔬菜产业的现代化生产水平，从根本上实现产业增效、农民增收。”张文说，应该大力推进三个转变，来推动蔬菜产业转型升级和绿色发展。
一是促进化肥农药过量施用向科学安全施用的转变。“要让蔬菜经营主体、菜农了解到多施化肥、农药，实际上就是浪费。把过去过量使用的习惯转变到科学安全的运用上来，既节约成本，又提高产量，更提升品质。”
二是促进科研成果向生产一线快速转化应用的转变。要通过推广部门、专业合作社、种养大户的示范推广，把技术效果实实在在展现出来，才能加快示范推广的速度。要倡导和鼓励科研人员在县域、在田间地头搞创新、搞集成、搞示范，以探索科技成果点对点快速转化应用的新路子。
三是促进产业从数量规模型向质量效益型的转变。从统计数字看，我国设施蔬菜产量局部过剩，每年单品类蔬菜集中上市，或多或少都会出现菜贱伤农的情况。“一方面要尊重市场规律，做好产业布局和产销衔接；另一方面要尊重科学规律，以质求胜。”
