别让土壤“生命力”流失

每年的12月5日是世界土壤日,2015年是国际土壤年。我们日常消耗的约80%以上的热量、75%以上的蛋白质和大部分纤维都与土壤有直接关系。

目前美国粮食产量的70%~80%靠基础地力,20%~30%靠水肥投入。而我国主要作物产量中,农田地力贡献率为39%~58%,水肥的贡献率高达50%。

给“亚健康”耕地做“保健”

——耕地质量保护与健康土壤论坛侧记

本报记者李竟涵

耕地也会生病,土壤也有是否健康之分吗?答案是肯定的。耕地土壤的健康状况决定了农产品的质量,和我国的粮食安全、食品安全密切相关,这是在12月2日举办的耕地质量保护与健康土壤论坛上提出的。那么,究竟什么样的耕地才算健康?怎样确保耕地健康?

70%和39%的差别

中国用不到世界9%的耕地,养活了全球21%的人口,创造了一个奇迹。但为了追求高产量,长期大水大肥投入造成耕地养分失衡、基础地力薄弱、生态功能变差、退化和污染加剧,北京市土肥站站长赵永志说:“我国耕地土壤长期处于‘亚健康’状态。”

耕地质量出了问题,正是由于忽视了土壤的生命力。“健康的土壤也有生命,不是死土一块。”华南农业大学资源环境学院教授李永涛说。土壤看似简单平凡,实际上却是大自然中最复杂的生态系统,蕴含着世界四分之一的生物多样性。各种生物之间时刻发生着密切的联系,在我们看不见的地下进行着各种生命活动。

李永涛这样总结土壤的健康标准:“要具有可持续的农业生产力、生态自净能力、有生命力。”其中的农业生产力就是指具有作物所需养分的可持续供给能力,生态自净能力是土壤中的动物和微生物能对输入土壤的污染物自然净化。

土壤不仅有生命力、有健康与否之分,其健康状况对人类也有着重大的意义。我们日常消耗的约80%以上的热量、75%以上的蛋白质和大部分纤维都与土壤有直接关系,健康的土壤意味着能为人类生存提供足够的粮食,即“数量安全”,同时决定着人们“舌尖上的安全”。

然而我国的土壤健康情况不容乐观。有数据显示,目前美国粮食产量的70%~80%靠基础地力,20%~30%靠水肥投入。而我国主要作物产量中,农田地力贡献率为39%~58%,水肥的贡献率高达50%。高强度种植导致土壤长期疲劳,耕地不堪重负,反过来又刺激了水肥的高投入。黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所所长魏丹介绍:“我国单位耕地面积化肥用量是世界平均水平的3倍,利用率仅为33%,发达国家为50%~60%;单位播种面积农药用量是美国的2.3倍,是欧盟的2倍,有效利用率仅为35%,发达国家为60%。”

“对症下药”的尝试

中国东北黑土是世界三大片黑土之一,耕地面积4.5亿亩,占全国耕地总面积的22.2%,是我国重要的粮食主产区、最大的商品粮供给基地和绿色食品生产基地。每年提供商品粮2000~2500万吨,占全国商品粮总量的1/3,满足50%城市人口的粮食供给。

然而由于多年来的高强度利用,受自然和人为因素的双重作用,东北黑土严重退化。调查数据显示,东北地区土壤有机质正在缓慢下降,平均每10年下降0.6~1.4g/kg。第一次全国水利普查成果显示,东北黑土区有侵蚀沟29.57万条,吞噬耕地约48.3万公顷,水土流失面积占黑土耕地面积的40%,水土流失导致东北黑土区生态系统功能减弱,加强黑土地保护和治理刻不容缓。

如何保护东北黑土地?情况十分复杂,据魏丹介绍,他们选取了34652个土壤点位进行调查,发现2013~2015年东北测土施肥黑土耕层厚度平均22.1厘米,其中厚的超过50厘米,薄的还不到10厘米。

土壤情况不同,保护措施自然也不相同,需要“对症下药”。在高肥力黑土区,通过大尺度有机培肥、土壤微域改善、增加养分库容等措施进行黑土保育,构建肥沃耕层;在侵蚀土壤区,通过固土技术、蓄水技术、有机质提升技术、玉米高产高效技术等进行坡耕地综合治理,同时促进玉米增产;在贫瘠型薄层黑土区,通过施用有机肥、秸秆还田和心土培肥、深松起垄、养分管理,对退化黑土进行修复。

不仅在东北,许多地方都在因地制宜地进行耕地质量保护与提升。北京创新使用了低碳土壤技术、循环土壤技术、绿色土壤技术等新的技术体系。江苏实行机械化还田与生物技术相结合,推进秸秆就地还田利用,2014年综合利用率达88%,其中秸秆还田利用占46%。

旷日持久的攻坚战

和欧美发达国家不同,我国人多地少、农业生产经营相对分散等具体国情决定了耕地质量的保护与提升将是一场持久战。

中国科学院南京土壤研究所所长沈仁芳说:“我国区域性中低产田严重制约着国家粮食产能提升,农田土壤改良与地力提升的任务十分艰巨。同时,我国具有农业利用潜力的盐碱地面积近2亿亩,进行耕地质量保护与提升很有必要。”

提升耕地质量,首先要有一个明确的标准。而目前我国耕地质量红线的具体内容还不明确,尚无耕地土壤保护的专项法律法规,相关规定散见于其他有关的法律文件或政策文件中。全国农技推广中心副主任谢建华说:“要在全面掌握我国耕地质量现状的基础上科学划定耕地质量红线,进一步推进耕地质量立法,编制耕地质量行业和国家标准。”

此外,耕地是为作物服务的,作物种植结构的调整也会影响耕地的使用和保护。例如“镰刀弯”地区种植结构调整、“十三五”规划中提出的探索实行耕地轮作休耕制度试点等,都对耕地质量建设管理提出了新的要求。

作为企业代表,北京嘉博文生物科技有限公司执行总裁于家伊对耕地质量保护有自己的看法:“目前保护主体以农民和政府为主,而农民对耕地质量提升的动力不足,单靠财政可能背负不了全部投入,因此应考虑引导社会化力量参与到这一过程中,引入市场化机制。”他们与昌平合作,在苹果上做了5年试验,土壤有机质年均增加0.3%,优果率由50%提高到87%。于家伊说:“耕地质量提升不仅是一个企业、一项技术能做到的,需要技术的协同整合,需要综合服务系统的集成。”