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(guó)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(shí)，長(zhǎng)期集約化的經(jīng)營(yíng)，也使得土地的負(fù)荷越來(lái)越重。近日，記者在中國(guó)農(nóng)科院召開(kāi)的“科技創(chuàng)新引領(lǐng)耕地保護(hù)與利用”會(huì)上了解到，應(yīng)對(duì)耕地退化問(wèn)題，是我國(guó)農(nóng)業(yè)科研的重點(diǎn)領(lǐng)域，未來(lái)將加快推進(jìn)“藏糧于地”系列科技攻關(guān)。
我國(guó)耕地退化問(wèn)題十分嚴(yán)峻
據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公報(bào)［2020］1號(hào)“2019年全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)”顯示，按照《耕地質(zhì)量等級(jí)》（GB/T33469-2016）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)耕地按質(zhì)量等級(jí)由高到低依次劃分一至十等，評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(diǎn)區(qū)域和重要突破口。評(píng)價(jià)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(duì)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(diǎn)。
隨著我國(guó)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(qiáng)度利用、耕地土壤污染的突出問(wèn)題、我國(guó)巨大的人口壓力和水土資源分配不均的現(xiàn)狀，導(dǎo)致耕地資源的壓力愈加嚴(yán)峻。目前，我國(guó)耕地退化面積占耕地總面積的40％以上。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)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(guó)14.5％的耕地已嚴(yán)重酸化。近30多年來(lái)，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(guó)鹽堿耕地約1.14億畝，較20世紀(jì)80年代增加2600萬(wàn)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(wèn)題突出，我國(guó)黑土區(qū)耕地面積2.78億畝，自20世紀(jì)50年代開(kāi)墾以來(lái)，耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量由開(kāi)墾前8％-10％下降到2.5％-3.5％，糧食大幅減產(chǎn)。
此外，我國(guó)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(wèn)題。
中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所副所長(zhǎng)周衛(wèi)表示，總體來(lái)看，我國(guó)耕地保護(hù)與利用工作依然面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。耕地質(zhì)量平均等級(jí)不高，中低等級(jí)占2/3以上。長(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)業(yè)粗放經(jīng)營(yíng)，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(guó)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(gè)等級(jí)，則可以新增糧食1200億公斤；如果將化肥利用率提高10個(gè)百分點(diǎn)，則可減少氮磷排放50％。因此，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技對(duì)耕地保護(hù)利用與地力提升的支撐作用，是保障國(guó)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(hù)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(wèn)題，是“十三五”期間農(nóng)業(yè)科研攻關(guān)的重點(diǎn)領(lǐng)域。周衛(wèi)介紹，中國(guó)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(jìn)展。
東北是我國(guó)重要的商品糧基地，糧食產(chǎn)量占全國(guó)的1/4。針對(duì)東北黑土區(qū)耕層厚度減少，有機(jī)質(zhì)含量下降等問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)科院組織全國(guó)優(yōu)勢(shì)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(guò)去30年的有機(jī)質(zhì)演變特征與高強(qiáng)度種植影響，探明了有機(jī)物料長(zhǎng)期利用效率平均為16.3％，實(shí)現(xiàn)了土壤有機(jī)質(zhì)培育目標(biāo)的定量化。通過(guò)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(jī)質(zhì)提高12％-16％，玉米平均增產(chǎn)5％。
我國(guó)南方低產(chǎn)水稻土占1/3，水稻產(chǎn)量?jī)H為高產(chǎn)田的一半。針對(duì)低產(chǎn)水稻土障礙因素不明、改良技術(shù)缺乏等問(wèn)題，中國(guó)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(guó)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(jī)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(wèn)題。農(nóng)田地力提升1個(gè)等級(jí)，水稻平均增產(chǎn)超過(guò)100千克/畝。
此外，針對(duì)化肥過(guò)量使用、肥料利用率低等問(wèn)題，中國(guó)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(xué)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(wàn)畝，平均增產(chǎn)5％-10％，減施化學(xué)氮肥10％-30％、化學(xué)磷肥10％-20％，氮肥利用率提高10-15個(gè)百分點(diǎn)，增收節(jié)支122億元。針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了面源污染監(jiān)測(cè)與防控技術(shù)，據(jù)湖北、山東等9省統(tǒng)計(jì)，2015-2017年應(yīng)用1.99億畝，節(jié)約氮磷化肥（折純）87.0萬(wàn)噸，減排氮磷6.41萬(wàn)噸，經(jīng)濟(jì)效益68.3億元。
加快推進(jìn)“藏糧于地”技術(shù)攻關(guān)
面向“十四五”，保護(hù)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(hù)耕地方面，中國(guó)農(nóng)科院將繼續(xù)推進(jìn)多項(xiàng)“藏糧于地”技術(shù)攻關(guān)。
中國(guó)農(nóng)科院將加快建設(shè)“國(guó)家耕地質(zhì)量科學(xué)研究中心”，面向國(guó)際耕地科學(xué)前沿和我國(guó)耕地保護(hù)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(cè)、保護(hù)和利用的理論、方法、技術(shù)、產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)覆蓋我國(guó)全部土壤類型、服務(wù)全域耕地管理的國(guó)家級(jí)耕地科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新中心。
同時(shí)，還將面向高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的需求，推進(jìn)農(nóng)田建設(shè)、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與管理的數(shù)字化改造，繼續(xù)支撐“全國(guó)農(nóng)田建設(shè)綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)”的運(yùn)行。
在土壤改良方面，“三塊地”仍是未來(lái)科技攻關(guān)的重點(diǎn)。據(jù)介紹，中國(guó)農(nóng)科院將“針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量退化，中低產(chǎn)田比例高等突出問(wèn)題，開(kāi)展土壤培肥與地力提升重大科技攻關(guān)，進(jìn)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(guò)程與保育機(jī)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(duì)化肥過(guò)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(wèn)題，繼續(xù)推進(jìn)科技攻關(guān)，為國(guó)家耕地保護(hù)與利用提供科技支撐。
我國(guó)耕地退化問(wèn)題十分嚴(yán)峻
據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公報(bào)［2020］1號(hào)“2019年全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)”顯示，按照《耕地質(zhì)量等級(jí)》（GB/T33469-2016）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)耕地按質(zhì)量等級(jí)由高到低依次劃分一至十等，評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(diǎn)區(qū)域和重要突破口。評(píng)價(jià)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(duì)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(diǎn)。
隨著我國(guó)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(qiáng)度利用、耕地土壤污染的突出問(wèn)題、我國(guó)巨大的人口壓力和水土資源分配不均的現(xiàn)狀，導(dǎo)致耕地資源的壓力愈加嚴(yán)峻。目前，我國(guó)耕地退化面積占耕地總面積的40％以上。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)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(guó)14.5％的耕地已嚴(yán)重酸化。近30多年來(lái)，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(guó)鹽堿耕地約1.14億畝，較20世紀(jì)80年代增加2600萬(wàn)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(wèn)題突出，我國(guó)黑土區(qū)耕地面積2.78億畝，自20世紀(jì)50年代開(kāi)墾以來(lái)，耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量由開(kāi)墾前8％-10％下降到2.5％-3.5％，糧食大幅減產(chǎn)。
此外，我國(guó)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(wèn)題。
中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所副所長(zhǎng)周衛(wèi)表示，總體來(lái)看，我國(guó)耕地保護(hù)與利用工作依然面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。耕地質(zhì)量平均等級(jí)不高，中低等級(jí)占2/3以上。長(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)業(yè)粗放經(jīng)營(yíng)，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(guó)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(gè)等級(jí)，則可以新增糧食1200億公斤；如果將化肥利用率提高10個(gè)百分點(diǎn)，則可減少氮磷排放50％。因此，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技對(duì)耕地保護(hù)利用與地力提升的支撐作用，是保障國(guó)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(hù)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(wèn)題，是“十三五”期間農(nóng)業(yè)科研攻關(guān)的重點(diǎn)領(lǐng)域。周衛(wèi)介紹，中國(guó)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(jìn)展。
東北是我國(guó)重要的商品糧基地，糧食產(chǎn)量占全國(guó)的1/4。針對(duì)東北黑土區(qū)耕層厚度減少，有機(jī)質(zhì)含量下降等問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)科院組織全國(guó)優(yōu)勢(shì)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(guò)去30年的有機(jī)質(zhì)演變特征與高強(qiáng)度種植影響，探明了有機(jī)物料長(zhǎng)期利用效率平均為16.3％，實(shí)現(xiàn)了土壤有機(jī)質(zhì)培育目標(biāo)的定量化。通過(guò)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(jī)質(zhì)提高12％-16％，玉米平均增產(chǎn)5％。
我國(guó)南方低產(chǎn)水稻土占1/3，水稻產(chǎn)量?jī)H為高產(chǎn)田的一半。針對(duì)低產(chǎn)水稻土障礙因素不明、改良技術(shù)缺乏等問(wèn)題，中國(guó)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(guó)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(jī)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(wèn)題。農(nóng)田地力提升1個(gè)等級(jí)，水稻平均增產(chǎn)超過(guò)100千克/畝。
此外，針對(duì)化肥過(guò)量使用、肥料利用率低等問(wèn)題，中國(guó)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(xué)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(wàn)畝，平均增產(chǎn)5％-10％，減施化學(xué)氮肥10％-30％、化學(xué)磷肥10％-20％，氮肥利用率提高10-15個(gè)百分點(diǎn)，增收節(jié)支122億元。針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了面源污染監(jiān)測(cè)與防控技術(shù)，據(jù)湖北、山東等9省統(tǒng)計(jì)，2015-2017年應(yīng)用1.99億畝，節(jié)約氮磷化肥（折純）87.0萬(wàn)噸，減排氮磷6.41萬(wàn)噸，經(jīng)濟(jì)效益68.3億元。
加快推進(jìn)“藏糧于地”技術(shù)攻關(guān)
面向“十四五”，保護(hù)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(hù)耕地方面，中國(guó)農(nóng)科院將繼續(xù)推進(jìn)多項(xiàng)“藏糧于地”技術(shù)攻關(guān)。
中國(guó)農(nóng)科院將加快建設(shè)“國(guó)家耕地質(zhì)量科學(xué)研究中心”，面向國(guó)際耕地科學(xué)前沿和我國(guó)耕地保護(hù)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(cè)、保護(hù)和利用的理論、方法、技術(shù)、產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)覆蓋我國(guó)全部土壤類型、服務(wù)全域耕地管理的國(guó)家級(jí)耕地科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新中心。
同時(shí)，還將面向高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的需求，推進(jìn)農(nóng)田建設(shè)、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與管理的數(shù)字化改造，繼續(xù)支撐“全國(guó)農(nóng)田建設(shè)綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)”的運(yùn)行。
在土壤改良方面，“三塊地”仍是未來(lái)科技攻關(guān)的重點(diǎn)。據(jù)介紹，中國(guó)農(nóng)科院將“針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量退化，中低產(chǎn)田比例高等突出問(wèn)題，開(kāi)展土壤培肥與地力提升重大科技攻關(guān)，進(jìn)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(guò)程與保育機(jī)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(duì)化肥過(guò)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(wèn)題，繼續(xù)推進(jìn)科技攻關(guān)，為國(guó)家耕地保護(hù)與利用提供科技支撐。
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