关注土地质量与耕地健康产能 端紧中国人的“金饭碗”

添加时间:2019-09-26 作者:吴克宁 张小丹 赵瑞 冯喆 来源:北地土管 添加人: 丁晨阳

关注土地质量与耕地健康产能 端紧中国人的“金饭碗”

耕地是保障我国粮食安全最为重要的战略性资源。党的十八大以来,中央领导多次就耕地保护问题作出重要指示。党的十九大报告中明确指出:要严格保护耕地,确保国家粮食安全,“把中国人的饭碗牢牢端在自己手中”。随着社会经济的发展,我们对于耕地的需求已由最初的高产不断向稳产、高效、健康、可持续的方向转变。长期的不合理利用造成耕地数量锐减、质量下降及环境破坏等问题,使得耕地生产能力及健康问题堪忧,直接威胁我国粮食安全。因此,如何针对耕地健康产能进行评价,将耕地质量、耕地产能和耕地健康整合,成为保障粮食安全和可持续发展的关键。

何为“耕地健康产能”?这一概念脱胎于“土壤质量”。土壤质量一般被定义为“土壤适合支持作物生长而不损害环境的能力”。美国自然资源保护局提出“土壤健康,也称土壤质量,是定义为土壤作为维持植物,动物和人类的重要生命生态系统的持续能力。” 土壤质量指土壤的固有属性,如土壤质地和深度;而用土壤健康一般指土壤动态属性,如有机质、容重、团聚体稳定性和土壤微生物碳氮、土壤呼吸、土壤蚯蚓等。在世界范围内,土壤质量研究开展较早。如美国农业部1961年颁布了土地资源生产潜力评价系统,联合国粮农组织(FAO)1976年发布了《土地评价纲要》,并在1978年建立了农业生态区法(AEZ),实现了土地生产潜力的定量计算。1981年美国“土地评价与立地分析系统”将土壤质量、农业生产能力、发展压力、公共价值等因素结合起来,综合评定农用地重要性,1993年FAO颁布了《可持续土地管理评价大纲》,1995年世界银行、FAO、UNDP和UNEP共同发起建立的土地质量指标体系(Land Qualiy Indicators,LQI)。“压力-状态-响应”(PRS)模型是世界银行LQIS指标体系建立的基础。之后,人们对土地质量的关注重点逐渐由土地的生产力、适宜性等开始转向土地的生态健康、可持续发展方面。例如2002年欧盟开始了《土壤环境评价健康项目》,加拿大的“土壤健康”项目,德国莱布尼兹农业景观研究中心2007年编写明歇贝格土壤质量评估方案调查监测德国土壤质量状况,康奈尔土壤健康团队于2007年建立了康奈尔土壤健康评价系统。土地质量评价还需考虑地块尺度、区域尺度、国家以及全球尺度不同的空间尺度问题,如1998年美国农业部自然资源保护局筛选了来源于土壤系统分类诊断特征的24个土地利用限制因素,并从土壤湿度、土壤温度、土壤特征等3个方面构建三维矩阵,将全球土壤固有质量划分为9个等级;2007年德国Muencheberg土壤质量定级方案中从基础项和风险项两个维度评价德国全境的土壤质量;2007年美国康奈尔土壤健康团队建立了康奈尔土壤健康评价系统,根据Larson和Pierce提出的最小数据集理论最终确定了13个指标,并对康奈尔大学chazy试验农场对比试验,描述了地块尺度土壤健康。

在国内的研究中,我们于2011年初步提出“农用地健康产能”是指在满足健康标准要求的区域、一定时期和一定的经济、社会、技术条件下所形成的土地生产健康食品的能力。2012年,杨邦杰等认为只有健康的耕地才能确保农产品生产基础的健康,只有农产品生产基础健康和农产品生产、加工环节健康,才能确保从地头到餐桌的安全。2015年,郧文聚等提出“耕地健康产能”是基于对耕地生产能力、生产环境、自我恢复能力及其生产的农产品品质等要素管理而提出的“评价式”概念。

近年来,为评价耕地健康状况,我国开展了大量卓有成效的工作。如原国土部的“农用地分等”、农业部的“耕地地力调查评价”,先后颁布了《农用地质量分等规程》(GB/T 28407-2012)和《耕地质量等级》(GB/T 33469-2016)。中国地质调查局也发布了《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295-2016),开展了部分耕地的土壤地球化学调查评估,国家环境保护总局开展了土壤污染现状调查等。这些工作积累了大量数据,在一定程度上能够反映出我国目前耕地的质量与生产情况,在耕地产能核算与预测、耕地生产能力动态变化等方面应用效果显著,并与耕地占补平衡、基本农田建设、土地利用规划中得到了应用。自然资源部国土整治中心充分利用农用地分等、土壤污染详查数据,按照“指标遴选—试点验证—指标集成”的思路,建立基于土壤污染调查指标集和耕地健康评价补充指标集的耕地健康产能评价指标体系,自2017年开始组织开展全国耕地健康产能评价调查和评价指标体系研究,在江苏宜兴市、北京大兴区和吉林大安县开展试点研究,旨在分析耕地产能与耕地健康的关系,服务于耕地健康产能的调查评价与监测监管工作,并在“三位一体”耕地保护方面提出了相关政策建议。

我们的研究团队也在耕地健康评价等领域开展了一些工作。如2006年以农用地利用等和土地质量地球化学评估中土壤肥力质量、环境质量和区域内大气质量、灌溉水质量指标为基础,针对山西省祁县平原区,开展了土地质量地球化学评估和农用地分等的整合研究,划分了绿色、无公害和一般产能区,实现两项成果的有效集成,进一步深化了对土地质量的研究。2008年采用采用叠加法、因素法和单因子叠加法对浙江典型市县土地质量地球化学评估与农用地分等成果进行了整合研究。2015年通过将土壤重金属污染现状质量评价结果与土壤缓冲过滤功能评价结果进行叠加整合进行了宜兴重金属超标农用地安全利用管控技术研究。2016年构建了耕地质量和耕地产能评价指标体系,并针对河南温县和黑龙江海伦进行了实证研究。2017年,在全国耕地健康产能评价调查和评价指标体系研究中,我们基于“需求——功能——维度——要素——指标”理论框架,设计从耕地产能评价和耕地健康诊断两个维度出发,选取耕地气候条件、土壤特性、技术设施、生物活性、田块状况、作物品质、生产环境和系统弹性8个要素构建指标体系,运用综合算法、“1+X”累加模型法、图层叠加法定量化评价耕地健康产能,同时应用全国闻的小麦亩产千斤县,黄河以北第一个亩产吨粮县——河南省温县验证,结果表明,温县地能和耕地健康地域分异特征明显,以青峰岭为界,北部耕地产能和健康状况较南部好,武德镇、黄庄镇和北冷乡三个乡镇耕地的耕地产能高,耕地健康,是重点保护的区域,而青峰岭以南的岳村乡、祥云镇等因土壤肥力低和土壤质地为砂土影响耕地系统弹性差而导致耕地处于亚健康,是温县需要重点整改提升的集中区域。全县耕地健康产能整体状况较好,以青峰岭为界,北部番田镇、黄庄镇等耕地处于健康产能状态,而青峰岭以南的大部分耕地健康产能处于中度亚健康和重度亚健康状态,只有零星地块不健康。耕地健康产能评价更多取决于耕地健康诊断结果,耕地的健康状况比耕地产能高低重要,而乡镇间差异主要受耕地健康状况的影响。

目前,在国内外相关研究的基础上,我们已经初步构建了包括气候条件、土壤特性、技术水平、田块状况、生物活性、生产环境、作物品质、土壤恢复力等不同尺度的土地质量评价与的耕地健康产能评价指标体系。小尺度反映耕地健康产能动态状况,服务于生产实践和田间管理;大、中尺度反映土地的固有质量,服务于土地宏观管理;大、中、小尺度协同,实现土地质量耕地健康产能可持续化管理。

2017年,中共中央、国务院印发《关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见》(中发〔2017〕4号),要求着力加强耕地数量、质量、生态“三位一体”保护。土地质量与耕地健康产能评价,将是“三位一体”保护的重要抓手。只有关注耕地健康产能,才能牢牢端紧中国人的“金饭碗”。