农业生态环境保护中农艺技术的作用与机制研究
钟祥涛
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引言
随着农业现代化进程的加速,农业生产活动对生态环境造成的压力日益增大,土壤退化、水体污染、生物多样性减少等问题逐渐凸显。农业生态环境保护成为保障农业可持续发展、维护生态平衡的关键任务。农艺技术作为农业生产中直接作用于农作物生长与农田生态系统的技术手段,蕴含着丰富的生态保护潜力。合理运用农艺技术,不仅能够提高农作物产量与品质,还能有效减轻农业生产对生态环境的负面影响。深入研究农艺技术在农业生态环境保护中的作用与机制,探索其科学应用路径,对推动农业绿色转型、实现农业与生态环境协调发展具有重要的现实意义和深远的战略价值。
一、农艺技术概述
(一)农艺技术的定义
农艺技术是指在农业生产过程中,为实现农作物高产、优质、高效生产,综合运用生物、物理、化学等多学科知识,对农作物生长发育过程进行干预和调控的一系列技术措施与方法。它涵盖了从土壤耕作、种子处理、播种栽培,到田间管理、病虫害防治、收获储存等农业生产的各个环节,是农业生产技术体系的重要组成部分。农艺技术以遵循自然规律和农作物生长发育规律为前提,通过科学合理的技术手段,优化农作物生长环境,提高资源利用效率,实现农业生产的经济效益与生态效益的统一。
(二)农艺技术的分类
农艺技术种类繁多,可依据不同标准进行分类。按照技术作用对象,可分为土壤改良技术、作物品种选育技术、种植制度优化技术、田间管理技术等;依据技术原理,可分为生物技术、物理技术、化学技术以及综合技术;从农业生产环节划分,则包括产前准备技术、产中管理技术和产后处理技术。不同类型的农艺技术在农业生产中发挥着各自独特的作用,相互配合、协同应用,共同构成完整的农业生产技术体系,为农作物生长和农业生态系统稳定提供支持。
(三)农艺技术的特点
农艺技术具有显著的特点。其具有很强的地域性,不同地区的气候、土壤、地形等自然条件差异较大,要求农艺技术必须因地制宜,根据当地实际情况进行选择和应用,以充分发挥技术效果;具有时效性,农作物生长发育过程受季节和时间限制,农艺技术的实施必须严格遵循农时,把握关键时间节点,才能达到预期目标;具有综合性,农业生产是一个复杂的系统工程,农艺技术往往需要综合运用多种学科知识和技术手段,协调解决农作物生长过程中的各种问题;还具有实践性,农艺技术源于农业生产实践,又在实践中不断发展和完善,其应用效果直接体现在农业生产实践中,通过实际生产检验技术的可行性和有效性。
二、农艺技术在农业生态环境保护中的作用
(一)减少农业面源污染
农业面源污染是农业生态环境面临的主要问题之一,而农艺技术在减少污染方面发挥着重要作用。合理的施肥技术,通过精准控制肥料种类、用量和施肥时间,能够提高肥料利用率,减少氮、磷等养分流失到土壤和水体中,降低水体富营养化风险。科学的病虫害防治技术,如生物防治、物理防治和生态调控等手段的应用,可减少化学农药的使用量,降低农药残留对土壤、水体和农产品的污染,保护农田生态系统的生物多样性。此外,秸秆还田、畜禽粪便资源化利用等农艺技术,能够将农业废弃物转化为有机肥料,减少废弃物随意堆放或焚烧造成的环境污染。
(二)改善土壤环境
土壤是农作物生长的基础,农艺技术对改善土壤环境具有积极作用。深耕、深松等土壤耕作技术能够打破犁底层,改善土壤结构,增加土壤透气性和透水性,促进土壤微生物活动,提高土壤肥力。合理的轮作、间作和套种制度,可调节土壤养分平衡,减少病虫害滋生,防止土壤连作障碍,维持土壤生态系统稳定。施用有机肥、绿肥等培肥地力技术,能够增加土壤有机质含量,改善土壤保水保肥性能,提高土壤缓冲能力,为农作物生长创造良好的土壤条件,实现土壤资源的可持续利用。
(三)维持生物多样性
农艺技术有助于维持农田生态系统的生物多样性。多样化的种植模式,如间作、混作、立体种植等,能够为不同生物提供多样化的栖息环境和食物来源,吸引有益昆虫、鸟类等生物种群,增加农田生物种类和数量。采用生物防治技术,利用天敌昆虫、病原微生物等控制病虫害,减少化学农药对非目标生物的伤害,保护农田生态系统中的有益生物。同时,保护和恢复农田周边的自然植被,如田埂植物、沟渠植被等,能够为生物提供迁徙通道和避难场所,促进生物在农田生态系统与周边自然生态系统之间的交流,维持生态系统的生物多样性和生态平衡。
三、农艺技术在农业生态环境保护中的作用机制
(一)物质循环调控机制
农艺技术通过调控农田生态系统中的物质循环过程,实现农业生态环境保护。在养分循环方面,合理的施肥技术和有机废弃物资源化利用技术,能够优化土壤养分供应,减少养分流失,使养分在土壤-农作物-农产品-废弃物-土壤之间形成良性循环。例如,将农作物秸秆还田,可增加土壤有机质,促进土壤微生物分解转化,释放养分供农作物吸收利用;畜禽粪便经过堆肥处理后施入农田,实现了养分的循环再利用。在水分循环方面,节水灌溉技术的应用,如滴灌、喷灌等,能够提高水分利用效率,减少水分无效蒸发和渗漏,维持农田水分平衡,保障农作物生长需水的同时,减少水资源浪费和土壤盐渍化等问题。
(二)生态平衡维持机制
农艺技术通过调节农田生态系统中的生物关系和生态环境,维持生态平衡。在生物关系调控上,采用生物防治技术控制病虫害,利用天敌与害虫之间的捕食、寄生等关系,抑制害虫种群数量增长,避免化学农药对农田生态系统生物链的破坏,保持生物之间的相互制约和平衡。合理的种植制度安排,如轮作、间作等,能够改变农田生态环境,减少病虫害滋生条件,降低病虫害发生风险。在生态环境调节方面,农艺技术通过改善土壤结构、调节农田小气候等方式,为农作物和有益生物创造适宜的生存环境,增强农田生态系统的自我调节能力和稳定性,抵御外界干扰,维持生态系统的平衡与健康。
(三)环境友好型技术应用机制
农艺技术通过推广应用环境友好型技术,实现农业生态环境保护目标。在农业生产过程中,积极采用绿色、低碳、可持续的农艺技术,如免耕播种技术,减少土壤扰动,保护土壤结构和土壤微生物群落,降低土壤侵蚀风险;生物肥料、生物农药等生物制品的应用,减少化学合成物质的使用,降低对环境的污染和对人体健康的潜在危害。此外,发展生态农业模式,将农艺技术与生态理念相结合,构建生态循环农业系统,实现农业生产与生态环境保护的协同发展,促进农业生态系统的可持续性和稳定性。
结束语
农艺技术在农业生态环境保护中具有不可替代的作用,通过减少农业面源污染、改善土壤环境、维持生物多样性等方面,为农业生态系统的稳定和健康发展提供了有力支撑。其内在作用机制涵盖物质循环调控、生态平衡维持和环境友好型技术应用等多个层面,各机制相互关联、协同作用,共同推动农业生态环境保护目标的实现。
参考文献
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