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1“濕地農業”的提出
“濕地農業”的概念是在“濕地”概念的基礎上發展起來的。多水(包括地下水、地表水)是濕地的基本特征。國際上提出濕地的概念,主要是鑒于該類自然資源對調節自然環境和保護生物物種的絕對重要性,即所謂“大地之腎”的特點提出來的,其核心是要加強對濕地的保護[6~7]。但對我國江漢平原乃至長江流域來講,近600年來,已有大片的濕地被開墾成了以水稻田為主的人工濕地,該濕地的主要功能已轉變成農業經營的基礎條件、生產農產品的功能上來。在該地區農業經營中,除要保護好依然存在的部分自然濕地、發揮濕地的生物和生態功能外,農業的經營本身還或多或少受到本區濕地特征的影響,如何根據其特點進行農業經營、處理好濕地開發、利用與保護之間的關系,是濕地農業所要解決的關鍵問題。很早以前,我國勞動人民針對南方多雨的特點,在有效排水和農業利用上就創造了一套成功的方法,在珠江三角洲形成了著名的“桑基魚塘”系統,在長江下游地區則有所謂“圩田”利用方式。而在長江中游的兩湖平原,則是以湖垸形式的土地利用方式占優勢。而且這部分地區在我國農產品生產上的地位十分突出。相對于我國北方干旱地區的干旱農業而言,我國南方濕地季風氣候條件下湖泊濕地地區的濕地農業,還面臨著一系列特有的問題與挑戰。開展濕地農業研究意義十分重大[8~13]。
2江漢平原濕地農業的特點
在低濕地上之所以短期內發展了出色的農業,固然與人口壓力密切相關,但也與其具有獨特的優點息息相關。江漢平原地勢平坦,土地肥沃;光熱水資源豐富,雨熱同季,宜于農作;交通發達,綜合經濟實力雄厚,湖北省綜合經濟實力百強縣大都位于江漢平原地區之內。但是在20世紀50~80年代期間,江漢湖泊數量和面積急劇減少,耕地面積驟增,生態環境日益脆弱化。農業災害,包括洪、澇、漬、干旱、病蟲、冷熱等日益嚴重,農業耕作和生活的設施水平與條件十分惡劣,農業的結構單一,勞動生產力與土地生產力徘徊不前,農業資源浪費嚴重,比較效益低下。形成了江漢平原濕地農業的基本背景[10,12]。江漢平原的濕地農業還具有一些具體特點。
2.1垸田特征
江漢平原濕地墾殖所產生的直接結果是大量垸田的產生。所謂垸田,就是人為地由湖邊向湖心通過建立堤壩、排干湖水,建立相應的水利設施,即所謂“圍湖造田”形成的農田。最后在地貌上就自然形成了一個個由人工開挖形成的水系相對獨立的垸落。從大的方面來看,垸田由于開墾歷史不同,所屬各異,因而垸落與垸落之間形成各種人為的隔離和阻礙,道路和水系混亂,不利于農田作業以及灌溉、排水與行洪。每逢5~10年一遇的大雨,往往形成大面積內漬[1,14]。
垸田的另一特征是土壤長期接納河流沖積物和湖漬物,因而表現為土體深厚、有機物豐富、土壤潛在肥力高但有效肥力低。由于其土地平整與水利設施大都不充分,因而排水不良。春季土壤升溫慢,形成所謂“冷漬田”。此外,還有一部分低湖田表現為土壤粘粒成分含量高、土壤結構不良。從土壤營養上來看,該地區土壤嚴重缺磷和缺鋅[4,15]。
2.2地貌和生態上的分異特征
江漢平原的農田多由湖泊開墾形成,在地貌和生態上呈現出有規律的變化。王克林等在對洞庭湖濕地進行探討時指出了洞庭湖區具有碟形盆地圈帶狀立體景觀結構的特點。并將該濕地歸納成3個圈次,即1)內環敞水帶;2)中環季節性淹沒帶;3)外環漬水性淹沒帶[2,8]。蔡述明等在江漢平原四湖地區監利新興垸進行的研究闡明了四湖地區“湖垸同體”,從湖邊到湖心可分為9種農業利用地貌類型的規律[4]。我們通過對典型碟形洼地——高場示范區的剖析,觀察到一個沒有徹底完成墾殖過程的低湖地在多個土壤特征上(地下水位、土壤剖面結構、土壤機械構成、土壤營養、土壤溫度和綜合土地質量)存在明顯的梯級遞變,因而其適宜的農業利用價值也是不同的。
2.3災害加劇與生態脆弱化特征
由于本地區獨特的地理氣候特點,近幾十年來自然災害的頻率和程度日益加劇。主要災害有洪災、澇漬、干旱和病蟲災害等[16~18]。葉柏年等在分析湖北省旱澇發生情況時,論述了進入上世紀80年代以來,災害日益加重,如1980、1982、1983、1991、1993、1995、1996、1998年均為特大洪澇年,每年因洪澇使農田成災面積均超過66.7萬hm的標準,平均兩年就遇一次,其中1991年農作物受災174.97萬hm,農業損失55億元。80年代與50年代相比,旱災面積增加1.28倍,澇漬面積增加1.67倍。
王學雷等對江漢平原的生態脆弱性進行過專題論述[19]。除上述以洪澇為主體形成的各種自然災害外,江漢平原還面臨嚴重的生態脆弱化問題。包括,1)耕地面積日減,人口驟增,土地的承載壓力越來越大;2)土壤有機質含量逐年下降,物理結構劣化,生產性能下降;3)生物多樣性下降,時有暴發性或毀滅性病蟲害發生;4)水體面積減小,湖水水質下降,漁農矛盾日漸突出;5)農業內部結構單一,農業經營比較效益低,農業經濟再生產難以完成;6)農業設施老化,基本建設嚴重落后,農民生活得不到應有保障,等等,應該說濕地地區的農業面臨著一系列嚴峻的挑戰。
3濕地農業技術體系探討
局部性、季節性水環境惡化是南方低濕地的一個帶普遍性的問題。位于該地區的以湖泊為主體的自然濕地既是當地農業的重要環境,又在該地區整體的水資源調度和控制中發揮著越來越重要的作用。必須從整體上來認識南方低濕地區存在的各種問題,大力開展濕地農業技術研究(圖1)。
附圖
圖1“濕地農業”構成圖
3.1濕地農業關鍵技術的探討
“九五”期間,我們對農業濕地中的主體——澇漬地合理開發利用技術進行了較深入的研究,關鍵技術包括:
(1)澇漬地農業小區綜合整治開發規劃與實施研究建立了兩個分別代表典型“湖積地”和“沖積地”的澇漬地改良綜合開發示范區,在示范區的綜合整治與開發規劃中提出了以“單元水系”為基本單位整治澇漬地的觀點,將農田基本建設作為整治澇漬地的先決手段。規劃中還引入了日本區域排水規劃的數理模型與土地分析的“數量化理論Ⅰ”,實踐證明上述兩種方法對江漢平原濕地地區微地域特點的分析具有較好的適用性。研究還將高場示范區的開發模式總結為“農田整備+梯級開發”,岑河示范區的開發模式為“農田整備+優化模式”[22~24]。
(2)澇漬地排水改良技術
濕地農業中農田的排水是一項關鍵技術[25~27]。研究開發和引進了適合于濕地農業小區排水的數學模型以及農道、溝渠、土地平整的工程技術參數。深入探討了農田澇漬相隨的作用過程和主要作物棉花、大豆、油菜在關鍵生育期的排漬標準和澇漬排水綜合控制指標[28]。
(3)澇漬地土壤肥力特征及改良技術
選擇典型地域對近20年來大范圍的江漢平原濕地農田土壤肥力動態演替進行了分析和評價,采用土壤系統分類法,對澇漬地的土壤類型進行了重新劃分,找出了不同類型澇漬土壤的特征與利用方法。探討了澇漬地土壤的分布與肥力演變規律。
(4)適生生物種質資源的發現、引進與鑒定
對多種水生經濟植物蓮藕、芡實等的適宜特性進行了鑒定。發掘并開發了新魚種——月鱧,繼續擴大了對適宜于濕地的早熟西、甜瓜品種的篩選,選出適合于大面積推廣的新品種“黃寶石”、甜瓜“豐甜1號”。引進篩選出“兩優培九”和“豐兩優1號”等品種作為濕地高產優質水稻換代“組合”。
(5)主要作物抗澇漬的機理及抗漬高產栽培
重點對水稻、油菜等作物不同抗(耐)性品種間差別產生的機理進行了探討,并總結出一套本地區水稻的抗漬栽培技術體系。研究認為栽培上應重點抓好品種篩選和育苗技術兩個環節[29]。
(6)澇漬地作物病蟲草害的發生規律及綜合防治技術
重點對澇漬地上易發生的稻飛虱、稻螟和紋枯病、白葉枯病的發生特點進行跟蹤調查,以有效排水和節水灌溉為出發點,探討了病蟲草害綜合防除策略。
(7)澇漬地生態環境異化評價及生態恢復技術
濕地環境異化程度在日益加重,環境異化的根源在于人類對濕地資源的過度和不合理的利用。環境治理策略既要注重緩解環境壓力,也要注意照顧當前經濟發展,要做到二者的良性互動。
(8)澇漬地高效農業模式研究
濕地良好的土壤潛在肥力和充裕的光、溫、水等自然資源為本地區農業的主體產品開發和農田多熟制提供了十分難得的自然條件[5,30~32]。以“麥—瓜—稻”模式為基礎,面對新的農村形勢,新創了4種高效農業模式。這4種模式是系統針對本地區爽水型高產水田、旱田、農牧肥結合以及保護地栽培方式分別形成的,在生產中已得到迅速推廣。
3.2濕地農業綜合開發典型模式探討
濕地農業模式總體上可分成農田高效農業模式,農林間(混)作模式,水體養殖模式,種養加一體化模式和碟形地域梯級開發模式等5類。每一類有若干種形式的模式。主要模式可以歸結為如下幾種:
(1)適宜于中小水面的分層混養模式;
(2)適宜于連片池塘的魚、豬—禽復合混養模式;
(3)適宜于大中型水面的網箱養魚與流水圍欄精養模式;
(4)野生水生植物人工種植園模式;
(5)適宜于河灘湖灘季節性淹水帶的耐漬經濟植物模式;
(6)低湖田魚—稻—藕共生模式;
(7)湖區生態公園觀光農業模式;
(8)適宜于大面積低湖田的一季中稻模式;
(9)適宜于典型碟形洼地的梯級開發模式;
(10)適宜于高產爽水區的多種農田高效種植模式,包括:麥—瓜—豆—稻模式;油—瓜—稻模式;菜—甜瓜—雜交棉模式;大麥=玉米+綠豆—晚稻—畜禽模式。
優化模式的實施產生了良好的生態、經濟和社會效益。其中經濟效益尤為顯著[3,5,33~36]。
3.3濕地農業的若干技術難題
縱觀江漢平原過去幾十年來的研究,濕地農業的技術研究多集中在點、區或者局部技術環節上,成績很大但有所偏頗。今后應加強如下重大關鍵問題的研究。
(1)關于濕地農作區國土綜合整治,即生產、泄洪和湖區水面面積的合理比例及其規劃建設問題。進入20世紀90年代以后,湖泊面積還在繼續減少,減少的部分主要用來作漁業養殖用。與低湖農田的利用方式相比,漁業養殖兼顧了蓄水、生產和調節生態環境等多方面功能,生態與經濟效益顯著,因而顯示出較大的優越性。但江漢平原全域內土地面積如何在生產、泄洪和湖區水面之間分配出一個合理的比例,并通過具體地規劃、布局(該布局還應該與相關的水利、農業設施相匹配),是今后濕地農業中必須要解決的一個首要問題。應該學習日本“土地改良區”的做法,大范圍統一規劃,整體分區建設;通過立法,集中來自于國家、地方和農業經營者的有效投資;規劃與建設必須遵循統一的技術規范,做到資源的可持續利用與開發、保護的有機結合。
(2)關于拳頭產業的選擇與培育。要在減輕澇漬為害的同時,充分發揮濕地地區多水與土地肥沃的優勢,培育特色產業,建立相應的優質、名牌商品基地。而這一方面恰好是江漢平原濕地農業過去的薄弱環節。具體來講,需水較多的水稻、油菜,水生動物(魚、鴨、鵝等)養殖,水生經濟植物產品是本地區農業發展的潛在優勢,但一直以來未形成相應的產業和產品優勢,今后應重點研究其從基地化生產到加工、包裝和銷售一體化的技術,形成濕地農業的特色。
(3)關于恢復優美環境與確保食物安全。江漢平原的地理特點決定了該地區各種用水可能在不同區域之間產生多次循環使用,而且人畜飲水、農業灌溉用水與生活排水之間極易相互混雜。以水作媒介,農藥、化肥及有機污染物容易得到迅速傳播與分布,從而導致對環境的大面積污染,進而導致對農產品的污染。在江漢平原這個傳統的農業集約區和國家農產品生產基地,如何保證農村廣大土地以及農產品免遭污染,改善農業從業者的生產與生活環境,將是今后濕地農業技術體系中的一個難點。
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關鍵詞 低碳經濟 農業生產 技術體系 模式構架
隨著社會經濟的不斷發展,人們的生活水平也有一定的改善,但也隨之出現了很多環境問題。低碳經濟理念逐漸受到人們的重視。農業是基礎產業,和人們的生存息息相關。人們在農業生產過程中會排放碳,這會在一定程度上加劇了溫室效應,使人類的生存環境受到威脅。人類在農業生產中產生的溫室氣體占總量的14%,所以發展低碳農業有著十分重要的意義。
1應用低碳經濟視角建立農業生產技術和模式的意義
在現代農業生產模式下,人們通常會使用現代科技進行農業生產活動,使農業生產朝著機械化和密集化的方向發展。農業生產的效率得到較大的提高,但是卻在一定程度上加重了環境的負擔,比如溫室效應的增強。人們運用耕作機器進行深耕翻土,使得土壤的結構受到破外,并使得二氧化碳被大大釋放。隨著世界人口的不斷增多,人們還將新的科技研究成果應用到糧食復種上,讓一年三熟的蔬菜和糧食作物出現一年四熟。復種率的提高雖然提高了糧食的產量,但是這也使得植物合成的有機物質隨著增加,并且還會使得水土流失的問題加劇,從而使得土壤碳排放量增多。因為植物吸收化肥之后就會增加對碳的吸收,人們在農業生產中投入了大量的農藥,會在無形中增加了碳排放量。同時,現代灌溉技術需要使用到電力,這也會增加碳排放量。從中我們可以看出,現代農業技術會在較大程度上給農業生產帶來較大的碳排放量。從低碳經濟視角出發,建立農業生產技術和模式可以在一定程度上規避這些問題,并為生態環境的改善和可持續發展帶來一定的幫助。
2應用低碳經濟視角建立農業生產技術和模式的實施要求
2.1結合生物技術和物理方法進行防治
病蟲害的防治工作一直都是農業生產中所需面對的問題,要是處理的不好,就可能會影響到農作物的產量和收成。這就要求人們從病蟲害本身出發進行分析,通過采用生物和物理辦法,對病蟲害問題進行治理。通常情況下,人們可以對不同作物進行輪作,或者采用生物引誘劑對病蟲的行為進行干擾。不同于化學藥劑的是,這種生物技術和物理方法相結合的措施能夠有效降低碳排放。所以,對農田進行管理時,應該根據農田實際情況選擇病蟲害防治措施,確保低碳農業的實現。
2.2利用生活垃圾開發生物質能源
在我國廣大農村地區,人們不妨將生產生活中的廢棄物進行回收利用。通過采取這種方式,農村的能源使用情況可以得到有效的改善,并且農業生產中出現的碳排放問題也能夠得到一定程度的緩解。以往,農民在處理秸稈的過程中經常采用焚燒的方式,這會使碳排放量大大增加。根據低碳經濟視角而言,人們應該看到秸稈的多方面用途,比如將其用作飼料和肥料,或者將其轉化為沼氣能源。當然,人們在生活中還可以利用家禽和家豬的糞便進行能源化處理,這樣不僅可以減少碳排放,同時還能夠改善能源利用現狀。
2.3采取“種養結合”的循環農業技術
“種養結合”指的是,將糧食種植和動物養殖相互結合,使農業生產實現良性循環。比如,農民可以將糧食作物的廢棄成分作為動物的口食,然后將動物的糞便作為糧食作物的肥料,這樣能夠實現廢棄物的循環利用,促進低能耗和低排放的實現。
2.4通過輪作的方式提高地力
使用輪作這種方式進行耕作不僅能夠有效節約人力物力。當然,使用輪作這種方式還和地力的提高是息息相關的。運用輪作的方式還可以降低水土流失,并且在一定程度上提高土壤有機物,從而減少土壤中的碳排放。很顯然,這種方式有利于土壤實現碳增匯,使土壤結構變得更加適應農作物的生長。
3應用低碳經濟視角建立農業生產技術和模式的趨勢
從低碳經濟的視角出發,農業生產技術和模式可以分為四種。(1)結合生物技術和物理方法進行防治;(2)利用生活垃圾開發生物質能源;(3)采取“種養結合”的循環農業技術;(4)通過輪作的方式提高地力。通過對以上四種方式進行靈活運用,可以促進農業產量的提高,并使農業生產體系變得更為完善。結合生物技術和物理方法進行防治的方式能夠降低生態環境問題的影響。利用生活垃圾開發生物質能源的方式則能夠有效調節土壤的營養成分。“種養結合”的循環農業技術則能夠提高農業生產效率和降低碳排放量。通過輪作的方式提高地力得出方式可以提高土壤的肥力。根據相關研究表明,對耕地進行統一管理,并對作物進行反復種植,可以促進光能的有效利用,使糧食作物合成有機物的總量有所提高。這也是農業生產技術和模式的趨勢所在。運用以上方式可以減少水土流失和風蝕影響。同時反復種植也可以使土壤中的碳成分得以累積,并確保農作物產量的提高。
4結語
隨著社會經濟的不斷發展,環境問題也越來越突出。在新的時代背景下,人們提出了低碳經濟的理念。所以,以往的農業生產方式在很大程度上造成了資源的浪費,并且出現了環境問題和水土流失現象等。針對這些情況,農民在生產過程中應該轉變思維方式,從低碳經濟的理念出發,采用新的農業生產的技術體系和模式構架,確保低碳農業的實現。
參考文獻
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關鍵詞:商業化育種;蔬菜;地市級農科院蔬菜所
2011年以來,國家相繼推出了《國務院關于加快推進現代農作物種業發展的意見》和《農作物種子生產經營許可管理辦法》,浙江省政府頒布了《浙江省人民政府關于加快發展現代種業的意見》,《全國現代農作物種業發展規劃(2011-2020)》也將不日頒布。農業部專門成立種子管理局,將建設現代種業、種企做大做強提上了前所未有的高度,明確提出了商業化育種是種子企業做大做強的必經之路。在此背景下,地市級農科院蔬菜育種如何適宜形勢需要,在商業化育種體系下如何生存與發展是我們在育種課題以外必須考慮的一個新課題。
1 商業化育種體系的特征與保障
商業化育種體系是指以企業為主體、以市場為導向、以資本為紐帶的新型農業品種選育及推廣體系,和我國傳統的以科研和教學單位為主體、以項目或課題為導向、以品種審定或項目驗收為目的的課題項目制育種有著極大的區別。商業化育種的最大目的就是選育能掙錢的品種,而這個品種要能掙錢,首先用戶要接受,要有市場,你還要能賣出去,將產品轉化成商品,實現品種的商品價值。
1.1 商業化育種的特征
①商品性 商業化育種最大的特性就是品種的商品性,建立商業化育種體系的最大目的就是生產出具有市場競爭力、能創造巨大社會效益和企業經濟效益的商業品種。而要創造最大經濟效益,就要考慮各種成本投入,比如研發成本投入、用戶生產成本投入、產品銷售流通領域的投入等;要考慮商品性和品質;要考慮產出,比如制種產量、農戶生產單位產量等等。要充分考慮農民、經銷商、市民或農產品加工企業的需求,只有實現各環節的和諧統一,使每個環節都有“錢圖”,才是一個真正的商業化品種。
②壟斷 商業化育種的第二個特征是壟斷,這個觀點和劉石先生提出“商業化育種必須具備信息和育種資源共享的機制”的觀點有較大的不同。我認為對商業化育種來說,技術、信息和育種資源是企業的核心競爭力,這個不可能共享,事實上,成熟的育種公司也不會和你共享他的育種信息和育種資源。現在人家克隆出一個有效基因馬上都申請專利,公司進員工的第一項任務就是簽訂保密守則,公司技術人員參加學術交流,其發言稿要通過公司再三審閱,公司育種基地是絕對保密的,對外開放的只是試驗示范基地。也正是由于保密和壟斷,使得像日本坂田公司矮牽牛重瓣品種制種技術的秘密能保密幾十年,最終使其成為世界前十的種子種苗企業。所有這些都說明,商業化育種的特征是壟斷,技術和市場的壟斷。
③產業化 商業化育種的第三個特征是產業化。目前世界前幾名的種業公司都是化學公司轉化成農化公司再變成種業公司,對他們來說,產業發展規模與前景是他們第一個要考慮的,這個產業發展情況怎么樣,前景如何,這是投資最重要的依據,化學公司紛紛投資農作物種業,也就是他們預判,石油在未來若干年后將消耗殆盡,解決能源和其他化學工業原料的出路只有農作物等可再生有機資源。對具體品種也是這樣,這個品種具有一定的潛在市場產業化規模,他們才會投資研發,因此,產業化是商業化育種的一個重要特征。
1.2 商業化育種體系的保障
商業化育種體系需要有完善的知識產權保護體系作為支撐。商業化育種的投入者主要為企業,而企業投入的目的是盈利,而要盈利就得充分保護其知識產權。農業品種選育是個投入大、見效慢、周期長的產業,選育一個商業化品種,短則7~8 a,長則15~20 a,如此長時間的大量人力、物力和財力的投入,必須要有完善的知識產權保障體系作支撐,否則大家都沒積極性投資育種,那么商業化育種體系也根本不可能建立,尤其是對于可以進行營養繁殖的瓜菜、果樹、茶業等作物品種,知識產權的保護顯得尤其重要。
2 地市級農科院蔬菜研究所的地位與作用
地市級農業科研院所是我國農業科研和技術示范推廣體系的重要組成部分,是農業應用技術開發和區域作物育種領域的重要載體,是產學研、農科教結合的重要一環,在我國農業與農村現代化過程中有著不可替代的重要作用。在糧食作物育種領域,地市級農科院所所育成果有目共睹,比如小麥育種,全國排名靠前的都是地市級農科院所(江蘇揚州、四川綿陽和黑龍江克山等),甘薯育種則是江蘇徐州遙遙領先。浙江水稻育種也是一樣,早秈育種金華金早系列處于領先地位,中晚稻則是甬優、中稻和秀水系列三足鼎立,其中除了中稻系列為中國水稻所選育以外,其他都是地市級農科院所選育的。
蔬菜育種與糧食作物育種不同,地市級農科院所蔬菜育種起步較晚,技術力量、研究條件等都相對比較薄弱,因此,地市級農科院所蔬菜研究與“國家隊”、“省隊”存在明顯的差距。而同時,由于蔬菜品種的多樣性和地方特色,又決定了地市級農科院所蔬菜研究可以有所作為,即使是大宗蔬菜,地方區域消費習慣的差異也為地市級農科院所提供了生存空間。比如金華地區,絲瓜就喜歡短棒形的白皮絲瓜,青皮絲瓜就難銷,價格還低;冬天青菜喜歡黑油冬;番茄喜歡大紅果,粉紅果就不好銷售;還有洋蔥,本地土種金華紅皮洋蔥銷售價格就是比其他品種要高;茄子就喜歡紅茄、長茄,北方的圓茄在金華就難推廣;苦瓜喜歡翠綠色的刺瓜,油瓜和白皮苦瓜就沒有市場。這種地方區域消費習慣是千百年形成的,有些品種也確實有優質、適應栽培、抗逆等特征,因此,一時半會很難改變這種習慣。對于這些地方品種改良,一是大的育種單位可能嫌面積小,不值得做,有的是沒有相應種質資源,想做一時難以開展,而地市級農科院所就有這個地域上的優勢,因此,地市級農科院所在蔬菜育種上還是可以有所作為的。
3 地市級農科院蔬菜研究機構生存與發展
在商業化育種背景下,地市級農科院蔬菜科研機構的生存和發展,主要就是做好定位。依據自身的區域優勢、技術實力、資金實力、推廣能力等,做好定位,揚長避短,做到有所為有所不為,這樣才能在商業化育種體系的激烈競爭中生存與發展。結合自身的實際情況,我覺得應做到如下幾個方面。
3.1 引種與育種并重
地市級農科院蔬菜所和“省隊”、“國家隊”甚至國家大公司相比,在技術、人員、設備、資源、資金等各方面都是沒法比的,那么,我們就要有所為、有所不為,做我們能做的,做我們有優勢的。金華市農科院蔬菜所1996年成立蔬菜研究室,當時主要是收集、整理地方蔬菜種質資源,同時積極引進國內外優異蔬菜品種,在試驗示范推廣的同時進行自交分離固定,積累種質資源。2004年成立蔬菜研究所,才真正從引種示范推廣為主轉為引種與育種并重。我們的水生蔬菜在以院長為核心的創新團隊的努力下,異軍突起,目前已躋身“國家隊”,先后承擔國家支撐計劃、跨越計劃、科技部農業科技成果轉化項目等,我們以特色蔬菜品種選育為目標,先后選育出茭白、藕蓮、子蓮、芋艿等水生蔬菜優良品種十余個,其中已有5個品種通過審(認)定。這些品種基本都是以地方品種為基礎,經雜交或系統選育而成的優異品種,適應性好,推廣應用前景良好。取得的成果先后獲農業部農業豐收一等獎1項、神農獎1項,省科學技術二等獎、三等獎和省農業技術進步獎二等獎等6項。
另一方面,我們的育種目標是替代育種,即在引進示范推廣國外優良品種的同時,開展替代育種,比如我們的筍瓜育種,就是以日本筍瓜品種為主要替代育種目標,采用分離固定等育種手段,培育出針對國外優良品種的替代品種,我們育成并通過審定的甘栗、華栗筍瓜等就是針對日本相應品種開展的替代育種,目前,甘栗已成為我省筍瓜主栽品種之一,而華栗作為超強粉加工用品種,其南瓜淀粉含量和品質都可與日本同類品種相抗衡,實現了替代育種的目標。同時,我們的苦瓜育種也已取得一定進展。
3.2 科研與推廣并舉
由于金華市農科院蔬菜所單位性質定位為純公益型全民事業單位,沒有成立公司或其他性質的推廣企業來推廣新品種和成果,所做的科研也基本屬公益性科研,選育的品種基本無償提供給合作社為主體的農業服務推廣組織,經費主要是來自各級政府部門的科研項目經費,因此,我們的育種和商業育種還是有很大的距離。目前,我們從事的育種還是項目課題制育種,在今后相當長的時間內這種方式還是必須存在,尤其是對營養繁殖為主的蔬菜品種選育,由于知識產權保護或人們觀念的不匹配,這類品種商業化育種還較難實現,必須有公益性育種機制和體系的存在。
除了育種以外,地市級農科院所還有推廣的功能,還要承擔技術成果推廣的職責,不僅推廣自己選育的品種和研發成果,也引進試驗示范推廣國內外先進實用技術和優良品種,在某種程度上,也是商業化育種體系的推廣服務載體之一。相對于推廣部門,農科院所有更強的技術力量,有更豐富的信息資源,有更強的技術推廣和服務能力。這些年,我們連續承擔國家和省級農業綜合開發技術推廣項目,都取得了令人滿意的效果,得到了國家和省農業綜合開發部門的充分肯定,因此,科研與推廣并重是我們地市級農科院所蔬菜研究生存的一大
理由。
3.3 服務企業是地市級農科院蔬菜研究所的出路
公益性育種由于成果無償提供給社會,自身很難取得經濟效益,而要自己進行品種和技術的商業化開發,一是由于體制的限制,二是由于人員編制的限制,不太可能有能力和實力去開發,科研人員的待遇就相對較低,積極性就受影響。與此同時,浙江各種中小企業比較多,比如產業資本投資的農業公司、農產品加工企業、種子種苗企業等,他們有經營能力,有資本,但往往缺乏技術,企業一般也不會招聘那么多的專業技術人員,我們通常通過和企業合作,比如合作申報項目,合作組建研發中心,接受企業提出的科研項目,甚至在企業兼職等,通過院企合作,既可實現農業科技成果的轉化,促進技術成果的產業化開發,又可通過企業或項目經費的資助,改善自身科研或生活條件,提高科研人員的積極性和成就感。“十一五”期間,金華市農科院蔬菜所先后和企業合作申報研發中心3個,合作申報各級各類項目7項,審定的幾個瓜類品種都是和杭州三雄種苗有限公司等種子種苗企業或農產品企業合作選育而成,這些項目都取得了預期的成果,也都實現了產業化開發,取得了預期的經濟和社會效益。因此,地市級農科院蔬菜所的出路在于院企合作,服務企業。
Survival and Development Countermeasures on Vegetable Institute of Municipal Academy of Agricultural Sciences under Commercialized Breeding System in China
YU Jinlong, ZHU Pu
( Institute of Vegetables, Jinhua Academy of Agricultural Sciences, Zhejiang 321017 )
Abstract: Commercialized breeding is the primary part of seed industry development planning, and is the developing
direction for seed industry in China. This paper analyzed the characteristics of the commercialized breeding system, and discussed the advantages, disadvantages and the future developing direction of municipal vegetable institute on constructing commercialized breeding system, which provided references for the development of vegetable institute of municipal
1“濕地農業”的提出
“濕地農業”的概念是在“濕地”概念的基礎上發展起來的。多水(包括地下水、地表水)是濕地的基本特征。國際上提出濕地的概念,主要是鑒于該類自然資源對調節自然環境和保護生物物種的絕對重要性,即所謂“大地之腎”的特點提出來的,其核心是要加強對濕地的保護[6~7]。但對我國江漢平原乃至長江流域來講,近600年來,已有大片的濕地被開墾成了以水稻田為主的人工濕地,該濕地的主要功能已轉變成農業經營的基礎條件、生產農產品的功能上來。在該地區農業經營中,除要保護好依然存在的部分自然濕地、發揮濕地的生物和生態功能外,農業的經營本身還或多或少受到本區濕地特征的影響,如何根據其特點進行農業經營、處理好濕地開發、利用與保護之間的關系,是濕地農業所要解決的關鍵問題。很早以前,我國勞動人民針對南方多雨的特點,在有效排水和農業利用上就創造了一套成功的方法,在珠江三角洲形成了著名的“桑基魚塘”系統,在長江下游地區則有所謂“圩田”利用方式。而在長江中游的兩湖平原,則是以湖垸形式的土地利用方式占優勢。而且這部分地區在我國農產品生產上的地位十分突出。相對于我國北方干旱地區的干旱農業而言,我國南方濕地季風氣候條件下湖泊濕地地區的濕地農業,還面臨著一系列特有的問題與挑戰。開展濕地農業研究意義十分重大[8~13]。
2江漢平原濕地農業的特點
在低濕地上之所以短期內發展了出色的農業,固然與人口壓力密切相關,但也與其具有獨特的優點息息相關。江漢平原地勢平坦,土地肥沃;光熱水資源豐富,雨熱同季,宜于農作;交通發達,綜合經濟實力雄厚,湖北省綜合經濟實力百強縣大都位于江漢平原地區之內。但是在20世紀50~80年代期間,江漢湖泊數量和面積急劇減少,耕地面積驟增,生態環境日益脆弱化。農業災害,包括洪、澇、漬、干旱、病蟲、冷熱等日益嚴重,農業耕作和生活的設施水平與條件十分惡劣,農業的結構單一,勞動生產力與土地生產力徘徊不前,農業資源浪費嚴重,比較效益低下。形成了江漢平原濕地農業的基本背景[10,12]。江漢平原的濕地農業還具有一些具體特點。
2.1垸田特征
江漢平原濕地墾殖所產生的直接結果是大量垸田的產生。所謂垸田,就是人為地由湖邊向湖心通過建立堤壩、排干湖水,建立相應的水利設施,即所謂“圍湖造田”形成的農田。最后在地貌上就自然形成了一個個由人工開挖形成的水系相對獨立的垸落。從大的方面來看,垸田由于開墾歷史不同,所屬各異,因而垸落與垸落之間形成各種人為的隔離和阻礙,道路和水系混亂,不利于農田作業以及灌溉、排水與行洪。每逢5~10年一遇的大雨,往往形成大面積內漬[1,14]。
垸田的另一特征是土壤長期接納河流沖積物和湖漬物,因而表現為土體深厚、有機物豐富、土壤潛在肥力高但有效肥力低。由于其土地平整與水利設施大都不充分,因而排水不良。春季土壤升溫慢,形成所謂“冷漬田”。此外,還有一部分低湖田表現為土壤粘粒成分含量高、土壤結構不良。從土壤營養上來看,該地區土壤嚴重缺磷和缺鋅[4,15]。
2.2地貌和生態上的分異特征
江漢平原的農田多由湖泊開墾形成,在地貌和生態上呈現出有規律的變化。王克林等在對洞庭湖濕地進行探討時指出了洞庭湖區具有碟形盆地圈帶狀立體景觀結構的特點。并將該濕地歸納成3個圈次,即1)內環敞水帶;2)中環季節性淹沒帶;3)外環漬水性淹沒帶[2,8]。蔡述明等在江漢平原四湖地區監利新興垸進行的研究闡明了四湖地區“湖垸同體”,從湖邊到湖心可分為9種農業利用地貌類型的規律[4]。我們通過對典型碟形洼地——高場示范區的剖析,觀察到一個沒有徹底完成墾殖過程的低湖地在多個土壤特征上(地下水位、土壤剖面結構、土壤機械構成、土壤營養、土壤溫度和綜合土地質量)存在明顯的梯級遞變,因而其適宜的農業利用價值也是不同的。
2.3災害加劇與生態脆弱化特征
由于本地區獨特的地理氣候特點,近幾十年來自然災害的頻率和程度日益加劇。主要災害有洪災、澇漬、干旱和病蟲災害等[16~18]。葉柏年等在分析湖北省旱澇發生情況時,論述了進入上世紀80年代以來,災害日益加重,如1980、1982、1983、1991、1993、1995、1996、1998年均為特大洪澇年,每年因洪澇使農田成災面積均超過66.7萬hm的標準,平均兩年就遇一次,其中1991年農作物受災174.97萬hm,農業損失55億元。80年代與50年代相比,旱災面積增加1.28倍,澇漬面積增加1.67倍。
王學雷等對江漢平原的生態脆弱性進行過專題論述[19]。除上述以洪澇為主體形成的各種自然災害外,江漢平原還面臨嚴重的生態脆弱化問題。包括,1)耕地面積日減,人口驟增,土地的承載壓力越來越大;2)土壤有機質含量逐年下降,物理結構劣化,生產性能下降;3)生物多樣性下降,時有暴發性或毀滅性病蟲害發生;4)水體面積減小,湖水水質下降,漁農矛盾日漸突出;5)農業內部結構單一,農業經營比較效益低,農業經濟再生產難以完成;6)農業設施老化,基本建設嚴重落后,農民生活得不到應有保障,等等,應該說濕地地區的農業面臨著一系列嚴峻的挑戰。
3濕地農業技術體系探討
局部性、季節性水環境惡化是南方低濕地的一個帶普遍性的問題。位于該地區的以湖泊為主體的自然濕地既是當地農業的重要環境,又在該地區整體的水資源調度和控制中發揮著越來越重要的作用。必須從整體上來認識南方低濕地區存在的各種問題,大力開展濕地農業技術研究(圖1)。
附圖
圖1“濕地農業”構成圖
3.1濕地農業關鍵技術的探討
“九五”期間,我們對農業濕地中的主體——澇漬地合理開發利用技術進行了較深入的研究,關鍵技術包括:
(1)澇漬地農業小區綜合整治開發規劃與實施研究建立了兩個分別代表典型“湖積地”和“沖積地”的澇漬地改良綜合開發示范區,在示范區的綜合整治與開發規劃中提出了以“單元水系”為基本單位整治澇漬地的觀點,將農田基本建設作為整治澇漬地的先決手段。規劃中還引入了日本區域排水規劃的數理模型與土地分析的“數量化理論Ⅰ”,實踐證明上述兩種方法對江漢平原濕地地區微地域特點的分析具有較好的適用性。研究還將高場示范區的開發模式總結為“農田整備+梯級開發”,岑河示范區的開發模式為“農田整備+優化模式”[22~24]。
(2)澇漬地排水改良技術
濕地農業中農田的排水是一項關鍵技術[25~27]。研究開發和引進了適合于濕地農業小區排水的數學模型以及農道、溝渠、土地平整的工程技術參數。深入探討了農田澇漬相隨的作用過程和主要作物棉花、大豆、油菜在關鍵生育期的排漬標準和澇漬排水綜合控制指標[28]。
(3)澇漬地土壤肥力特征及改良技術
選擇典型地域對近20年來大范圍的江漢平原濕地農田土壤肥力動態演替進行了分析和評價,采用土壤系統分類法,對澇漬地的土壤類型進行了重新劃分,找出了不同類型澇漬土壤的特征與利用方法。探討了澇漬地土壤的分布與肥力演變規律。
(4)適生生物種質資源的發現、引進與鑒定
對多種水生經濟植物蓮藕、芡實等的適宜特性進行了鑒定。發掘并開發了新魚種——月鱧,繼續擴大了對適宜于濕地的早熟西、甜瓜品種的篩選,選出適合于大面積推廣的新品種“黃寶石”、甜瓜“豐甜1號”。引進篩選出“兩優培九”和“豐兩優1號”等品種作為濕地高產優質水稻換代“組合”。
(5)主要作物抗澇漬的機理及抗漬高產栽培
重點對水稻、油菜等作物不同抗(耐)性品種間差別產生的機理進行了探討,并總結出一套本地區水稻的抗漬栽培技術體系。研究認為栽培上應重點抓好品種篩選和育苗技術兩個環節[29]。
(6)澇漬地作物病蟲草害的發生規律及綜合防治技術
重點對澇漬地上易發生的稻飛虱、稻螟和紋枯病、白葉枯病的發生特點進行跟蹤調查,以有效排水和節水灌溉為出發點,探討了病蟲草害綜合防除策略。(7)澇漬地生態環境異化評價及生態恢復技術
濕地環境異化程度在日益加重,環境異化的根源在于人類對濕地資源的過度和不合理的利用。環境治理策略既要注重緩解環境壓力,也要注意照顧當前經濟發展,要做到二者的良性互動。
(8)澇漬地高效農業模式研究
濕地良好的土壤潛在肥力和充裕的光、溫、水等自然資源為本地區農業的主體產品開發和農田多熟制提供了十分難得的自然條件[5,30~32]。以“麥—瓜—稻”模式為基礎,面對新的農村形勢,新創了4種高效農業模式。這4種模式是系統針對本地區爽水型高產水田、旱田、農牧肥結合以及保護地栽培方式分別形成的,在生產中已得到迅速推廣。
3.2濕地農業綜合開發典型模式探討
濕地農業模式總體上可分成農田高效農業模式,農林間(混)作模式,水體養殖模式,種養加一體化模式和碟形地域梯級開發模式等5類。每一類有若干種形式的模式。主要模式可以歸結為如下幾種:
(1)適宜于中小水面的分層混養模式;
(2)適宜于連片池塘的魚、豬—禽復合混養模式;
(3)適宜于大中型水面的網箱養魚與流水圍欄精養模式;
(4)野生水生植物人工種植園模式;
(5)適宜于河灘湖灘季節性淹水帶的耐漬經濟植物模式;
(6)低湖田魚—稻—藕共生模式;
(7)湖區生態公園觀光農業模式;
(8)適宜于大面積低湖田的一季中稻模式;
(9)適宜于典型碟形洼地的梯級開發模式;
(10)適宜于高產爽水區的多種農田高效種植模式,包括:麥—瓜—豆—稻模式;油—瓜—稻模式;菜—甜瓜—雜交棉模式;大麥=玉米+綠豆—晚稻—畜禽模式。
優化模式的實施產生了良好的生態、經濟和社會效益。其中經濟效益尤為顯著[3,5,33~36]。
3.3濕地農業的若干技術難題
縱觀江漢平原過去幾十年來的研究,濕地農業的技術研究多集中在點、區或者局部技術環節上,成績很大但有所偏頗。今后應加強如下重大關鍵問題的研究。
(1)關于濕地農作區國土綜合整治,即生產、泄洪和湖區水面面積的合理比例及其規劃建設問題。進入20世紀90年代以后,湖泊面積還在繼續減少,減少的部分主要用來作漁業養殖用。與低湖農田的利用方式相比,漁業養殖兼顧了蓄水、生產和調節生態環境等多方面功能,生態與經濟效益顯著,因而顯示出較大的優越性。但江漢平原全域內土地面積如何在生產、泄洪和湖區水面之間分配出一個合理的比例,并通過具體地規劃、布局(該布局還應該與相關的水利、農業設施相匹配),是今后濕地農業中必須要解決的一個首要問題。應該學習日本“土地改良區”的做法,大范圍統一規劃,整體分區建設;通過立法,集中來自于國家、地方和農業經營者的有效投資;規劃與建設必須遵循統一的技術規范,做到資源的可持續利用與開發、保護的有機結合。
(2)關于拳頭產業的選擇與培育。要在減輕澇漬為害的同時,充分發揮濕地地區多水與土地肥沃的優勢,培育特色產業,建立相應的優質、名牌商品基地。而這一方面恰好是江漢平原濕地農業過去的薄弱環節。具體來講,需水較多的水稻、油菜,水生動物(魚、鴨、鵝等)養殖,水生經濟植物產品是本地區農業發展的潛在優勢,但一直以來未形成相應的產業和產品優勢,今后應重點研究其從基地化生產到加工、包裝和銷售一體化的技術,形成濕地農業的特色。
(3)關于恢復優美環境與確保食物安全。江漢平原的地理特點決定了該地區各種用水可能在不同區域之間產生多次循環使用,而且人畜飲水、農業灌溉用水與生活排水之間極易相互混雜。以水作媒介,農藥、化肥及有機污染物容易得到迅速傳播與分布,從而導致對環境的大面積污染,進而導致對農產品的污染。在江漢平原這個傳統的農業集約區和國家農產品生產基地,如何保證農村廣大土地以及農產品免遭污染,改善農業從業者的生產與生活環境,將是今后濕地農業技術體系中的一個難點。
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