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)正在加強貿(mào)易管控。對于我國糧食安全同樣帶來嚴峻考驗。”4月6日，在江蘇揚州江都區(qū)宜陵鎮(zhèn)北斗導航數(shù)字化精準化物理除草新技術(shù)現(xiàn)場會上，我國農(nóng)機專家、揚州大學機械工程學院張瑞宏教授說，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、無機除草劑等使用至今仍居高不下。”揚州市農(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動迷霧器等小型施藥機械為主，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)達國家的先進理念、先進技術(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)機農(nóng)藝結(jié)合、生產(chǎn)生態(tài)協(xié)調(diào)”的原則，加快推進農(nóng)業(yè)技術(shù)集成化、種植過程機械化、生產(chǎn)經(jīng)營信息化、生態(tài)環(huán)保綠色化，促進中國農(nóng)作物栽培科學繁榮發(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，隨著北斗導航、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和先進制造等技術(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)機械技術(shù)多學科交叉融合創(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)。

如張瑞宏科研團隊自主研發(fā)的，北斗導航旋耕播種火焰封草復式作業(yè)機和北斗導航數(shù)字化對行機械除草機的作業(yè)，核心技術(shù)是北斗導航數(shù)字化精準化耕播中耕技術(shù)，旋耕播種時用北斗導航與火焰除草，中耕時用旋耕播種的路徑及地理信息大數(shù)據(jù)指揮除草機對行精準作業(yè)，機械除草沿前面的路徑精準導航行走，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％，小麥水稻采用機械精準對行除草2次，其除草總有效率達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，而精準化機械除草只需燃油費10元/畝，機具折舊5元/畝。總的來看，火焰封草加精準機械除草比化學除草節(jié)本30元/畝。同時，機械除草還使作物行間的土壤得到了疏松，有利于肥水溶滲，能促進作物根系發(fā)育。

“下一步，我們會把機械除草無人化，即把行走底盤安裝北斗導航無人駕駛系統(tǒng)，讓機械除草機變成除草機器人，同時將這一技術(shù)擴大到其他糧食作物如棉花、大豆、玉米等的應用，讓中國真正告別‘除草劑時代’。”張瑞宏說。