2021-03-05 15:17:29
中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所工作人員在東北開展土壤調(diào)查。 資料圖
耕地是糧食生產(chǎn)的命根子,是重要的農(nóng)業(yè)資源和生產(chǎn)要素。我國用占世界9%的耕地養(yǎng)活了世界近20%的人口,這得益于土地釋放的生產(chǎn)潛力。但同時,長期集約化的經(jīng)營,也使得土地的負荷越來越重。近日,記者在中國農(nóng)科院召開的“科技創(chuàng)新引領(lǐng)耕地保護與利用”會上了解到,應(yīng)對耕地退化問題,是我國農(nóng)業(yè)科研的重點領(lǐng)域,未來將加快推進“藏糧于地”系列科技攻關(guān)。
我國耕地退化問題十分嚴峻
據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公報[2020]1號“2019年全國耕地質(zhì)量等級情況公報”顯示,按照《耕地質(zhì)量等級》(GB/T33469-2016)國家標準,全國耕地按質(zhì)量等級由高到低依次劃分一至十等,評價為一至三等的耕地面積為6.32億畝,屬高產(chǎn)田,占耕地面積的31.24%;評價為四至六等的耕地面積為9.47億畝,屬中產(chǎn)田,占耕地面積的46.81%,是今后糧食增產(chǎn)的重點區(qū)域和重要突破口。評價為七至十等的耕地面積為4.44億畝,屬低產(chǎn)田,占耕地面積的21.95%,這部分耕地基礎(chǔ)地力相對較差,生產(chǎn)障礙因素突出,是耕地內(nèi)在質(zhì)量提升的瓶頸和難點。
隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)資源連續(xù)多年的高強度利用、耕地土壤污染的突出問題、我國巨大的人口壓力和水土資源分配不均的現(xiàn)狀,導致耕地資源的壓力愈加嚴峻。目前,我國耕地退化面積占耕地總面積的40%以上。數(shù)據(jù)顯示,我國耕地在土壤酸化、鹽堿化、黑土地退化及耕層變淺等方面表現(xiàn)明顯。
在耕地酸化方面,我國14.5%的耕地已嚴重酸化。近30多年來,湖南、江西、廣西等地土壤pH值小于5.5的酸化耕地面積增加了35%,作物減產(chǎn)20%以上。
在土壤鹽堿化方面,全國鹽堿耕地約1.14億畝,較20世紀80年代增加2600萬畝,增幅近30%。其中,輕度、中度和重度鹽堿耕地占比分別為52%、31%和17%,可造成作物分別減產(chǎn)5%-10%、11%-20%、30%以上,有的地區(qū)因此棄耕撂荒。
在東北,黑土地退化問題突出,我國黑土區(qū)耕地面積2.78億畝,自20世紀50年代開墾以來,耕作層土壤有機質(zhì)含量由開墾前8%-10%下降到2.5%-3.5%,糧食大幅減產(chǎn)。
此外,我國土壤耕層變淺也十分普遍,耕作層小于20厘米的耕地,面積占比71%,由此造成水肥利用率低,作物抗逆性差等問題。
中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所副所長周衛(wèi)表示,總體來看,我國耕地保護與利用工作依然面臨諸多嚴峻挑戰(zhàn)。耕地質(zhì)量平均等級不高,中低等級占2/3以上。長期以來農(nóng)業(yè)粗放經(jīng)營,耕地退化加劇。肥料利用率低,加劇了土壤酸化和農(nóng)業(yè)面源污染。2020年我國水稻、小麥、玉米三大糧食作物化肥利用率為40.2%。如果將耕地地力提高1個等級,則可以新增糧食1200億公斤;如果將化肥利用率提高10個百分點,則可減少氮磷排放50%。因此,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技對耕地保護利用與地力提升的支撐作用,是保障國家糧食安全和生態(tài)安全的迫切需要。
科技創(chuàng)新助力耕地保護與利用
耕地資源緊缺、質(zhì)量退化、污染加劇和農(nóng)業(yè)資源利用率低等亟須解決的問題,是“十三五”期間農(nóng)業(yè)科研攻關(guān)的重點領(lǐng)域。周衛(wèi)介紹,中國農(nóng)科院在東北黑土地地力提升、南方低產(chǎn)水稻土改良以及紅壤區(qū)農(nóng)田酸化防控等方面科研攻關(guān)取得了重要進展。
東北是我國重要的商品糧基地,糧食產(chǎn)量占全國的1/4。針對東北黑土區(qū)耕層厚度減少,有機質(zhì)含量下降等問題,中國農(nóng)科院組織全國優(yōu)勢單位聯(lián)合攻關(guān),研發(fā)了黑土地地力提升與可持續(xù)利用技術(shù),明確了東北黑土地過去30年的有機質(zhì)演變特征與高強度種植影響,探明了有機物料長期利用效率平均為16.3%,實現(xiàn)了土壤有機質(zhì)培育目標的定量化。通過研究東北黑土地地力提升、水肥資源高效利用及種植制度優(yōu)化等技術(shù),土壤有機質(zhì)提高12%-16%,玉米平均增產(chǎn)5%。
我國南方低產(chǎn)水稻土占1/3,水稻產(chǎn)量僅為高產(chǎn)田的一半。針對低產(chǎn)水稻土障礙因素不明、改良技術(shù)缺乏等問題,中國農(nóng)科院研發(fā)了南方低產(chǎn)稻田土改良與地力提升技術(shù),明確了我國南方低產(chǎn)水稻土資源狀況及養(yǎng)分特征,創(chuàng)建了黃泥田有機熟化、白土厚沃耕層、潛育化稻田排水氧化、反酸田/酸性田酸性消減、冷泥田廂壟除障等一系列改良關(guān)鍵技術(shù),解決了低產(chǎn)水稻土“瘦、板、爛、酸、冷”等問題。農(nóng)田地力提升1個等級,水稻平均增產(chǎn)超過100千克/畝。
此外,針對化肥過量使用、肥料利用率低等問題,中國農(nóng)科院研發(fā)的“主要糧食作物養(yǎng)分資源高效利用技術(shù)”,創(chuàng)建的基于產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學效率的推薦施肥新方法,在糧食主產(chǎn)區(qū)近三年共推廣應(yīng)用7990萬畝,平均增產(chǎn)5%-10%,減施化學氮肥10%-30%、化學磷肥10%-20%,氮肥利用率提高10-15個百分點,增收節(jié)支122億元。針對農(nóng)業(yè)面源污染問題,開發(fā)了面源污染監(jiān)測與防控技術(shù),據(jù)湖北、山東等9省統(tǒng)計,2015-2017年應(yīng)用1.99億畝,節(jié)約氮磷化肥(折純)87.0萬噸,減排氮磷6.41萬噸,經(jīng)濟效益68.3億元。
加快推進“藏糧于地”技術(shù)攻關(guān)
面向“十四五”,保護耕地、保障糧食安全仍是農(nóng)業(yè)工作中的重中之重。據(jù)介紹,在保護耕地方面,中國農(nóng)科院將繼續(xù)推進多項“藏糧于地”技術(shù)攻關(guān)。
中國農(nóng)科院將加快建設(shè)“國家耕地質(zhì)量科學研究中心”,面向國際耕地科學前沿和我國耕地保護重大需求,聚焦耕地質(zhì)量重大基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,創(chuàng)建耕地質(zhì)量監(jiān)測、保護和利用的理論、方法、技術(shù)、產(chǎn)品和標準,建設(shè)覆蓋我國全部土壤類型、服務(wù)全域耕地管理的國家級耕地科學研究與技術(shù)創(chuàng)新中心。
同時,還將面向高標準農(nóng)田建設(shè)的需求,推進農(nóng)田建設(shè)、監(jiān)測、評價與管理的數(shù)字化改造,繼續(xù)支撐“全國農(nóng)田建設(shè)綜合監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)”的運行。
在土壤改良方面,“三塊地”仍是未來科技攻關(guān)的重點。據(jù)介紹,中國農(nóng)科院將“針對我國農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量退化,中低產(chǎn)田比例高等突出問題,開展土壤培肥與地力提升重大科技攻關(guān),進一步闡明東北黑土、南方紅黃壤、北方旱地‘三塊地’的土壤質(zhì)量演變規(guī)律、退化過程與保育機制,研發(fā)土壤障礙因子消減及耕地質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品裝備”。
此外,將針對化肥過量使用、肥料利用率低、農(nóng)用微生物資源不足、土壤生態(tài)失衡等突出問題,繼續(xù)推進科技攻關(guān),為國家耕地保護與利用提供科技支撐。