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农业工程科技创新推进农业绿色发展
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摘要：0 引 言 19世纪中叶以来，随着农业机械的推广、农药化肥的问世，以及动植物育种和科学种植养殖技术的进步，农产品产量大幅提升，但化肥、农药、激素类等投入品的过量使用，带来
0 引 言
19世纪中叶以来，随着农业机械的推广、农药化肥的问世，以及动植物育种和科学种植养殖技术的进步，农产品产量大幅提升，但化肥、农药、激素类等投入品的过量使用，带来了资源浪费、环境污染及食品安全等问题[1]。近年来，中国积极探索农业绿色发展路径和模式，逐步降低资源环境利用强度，增加优质农产品供给，努力实现农业生产与资源环境承载力相匹配，生产生活生态相协调的农业绿色发展目标。
习近平总书记在中国共产党第十九次全国代表大会报告中指出，要坚持人与自然和谐共生，形成绿色发展方式和生活方式。大力推进农业绿色发展是农业工程科技工作者的重要职责和使命，要在资源节约、环境友好、生态保育和优质农产品供给等方面，不断加大农业工程科技研发力度，提升成果创新推广能力，研究新的工艺装备和技术模式，建立绿色生产、清洁低碳、循环发展的技术体系，以较少的资源、能源消耗获得较高的效益，不断推动农业绿色发展向更高水平迈进。
本文在系统分析农业绿色发展背景下农业工程科技创新发展状况的基础上，从农业资源监测、水土资源高效利用、农业投入品减量使用、农业机械化发展、农业废弃资源循环利用等方面，深度研判了中国农业工程科技创新的前沿进展和主攻方向，着重提出了需要突破的技术瓶颈，以期为进一步提升中国农业工程科技创新水平、推动农业绿色发展提供重要指导。
1 发展现状
近年来，中国在农业资源利用、产地环境治理、生态系统保育、农产品绿色供给等方面取得显著成效，同时仍然面临一些较大挑战，不容乐观的诸多问题仍然存在。
1.1 资源利用高效节约与刚性约束并存
随着理论创新、技术装备研发和推广力度不断加大，中国农业水土资源保护利用水平逐步提升，农作物秸秆、畜禽粪便、农膜等农业废弃物资源化利用率大幅提高。2018年全国农田灌溉水有效利用系数达到0.554，比2015年提高0.018，耕地实际灌溉用水量5 475 m3/hm2，耕地灌溉面积达到67 815.6×107 m2，节水灌溉面积达34 319.0×107 m2[2]。中国耕地利用率是世界平均水平的3倍，谷物单产能力达到6.417×104 kg/m2[3]。农作物秸秆利用率超过82%，畜禽粪污综合利用率达到70%以上，农膜回收利用率达到80%以上[4]。秸秆利用方面，已形成了东北高寒区玉米秸秆深翻养地、西北干旱区棉秆深翻还田、黄淮海地区麦秸覆盖玉米秸旋耕还田、黄土高原区免耕秸秆覆盖还田、长江流域稻麦秸秆粉碎旋耕还田和华南地区秸秆快腐还田6种还田模式，以及“秸-饲-肥、秸-菌-肥、秸-沼-肥、秸-炭-肥”4种循环利用模式[5]。畜禽粪污利用方面，已形成粪污全量收集还田利用、粪污专业化能源利用、固体粪便堆肥利用、粪便垫料回用、异位发酵床、污水肥料化利用和污水达标排放7种典型技术模式[6]。地膜回收方面，甘肃、新疆等地区探索建立了由地膜生产企业统一供膜、统一铺膜、统一回收的综合治理模式[4]。
然而，在资源利用效率不断提高的同时，水土资源刚性约束也日益加剧。中国人均水资源不足世界平均水平的1/4，是13个贫水国之一，农业用水约占总用水量的75%，用水方式仍较为粗放，大水漫灌问题突出，灌溉水利用系数低于发达国家平均水平近25个百分点[7]。人均耕地为世界平均水平的38%，因水土流失、贫瘠化、盐碱化、酸化导致耕地退化面积占耕地总面积的40%以上，东北黑土层10 a间减少了8 cm，华北平原连续30多年浅层旋耕，南方土壤酸化严重[8-10]。秸秆露天焚烧现象仍然存在，粪污仍有 30%没有高效利用，地膜在土壤中的残留问题仍然存在，面源污染依然严重。
1.2 产地环境日益改善与污染压力并存
近年来，中国在农产品产地污染控制等方面取得较大成效[11-14]。通过推广节肥节药技术，2017年三大粮食作物化肥、农药利用率达到37.8%和38.8%，分别比2015年提高2.6和2.2个百分点[15]。2017年农用氮、磷、钾化学肥料（折纯）产量6 065.2万t，比2015年下降20.5%[16]。2017年主要农作物病虫害绿色防控覆盖率达到27.2%，比2015年提高4.1个百分点[17]。实施耕地轮作休耕制度试点，2018年东北地区、华北地下水漏斗区、南方重金属污染区和西南西北生态严重退化区轮作休耕面积达到200万hm2 [18]。中国已在1.08亿hm2耕地上开展重金属动态监测，探索土壤重金属污染治理模式[19-20]。2017年以来，中国在100个县启动实施了果菜茶有机肥替代化肥项目试点，测土配方施肥技术推广应用近1.07亿hm2，三大粮食作物统防统治面积达0.93亿hm2次，化肥和农药使用均实现负增长[21]。
文章来源：《农业工程技术》 网址: http://www.nygczz.cn/qikandaodu/2021/0128/982.html