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    學術視點

    鄖文聚、李保國、李洪文:保護性耕作保育黑土地 筑牢糧食安全“壓艙石”

    發布日期:2020-03-31瀏覽次數:信息來源:中國經濟時報-中國經濟新聞網 2020年03月31日

    主持人 趙姍

    嘉賓

    鄖文聚 自然資源部國土整治中心研究員

    李保國 中國農業大學土地科學與技術學院/國家黑土地現代農業研究院院長

    李洪文 中國農業大學國家保護性耕作研究院院長、農業農村部保護性耕作研究中心主任

    在全球新冠肺炎大流行的背景下,全球多國已經禁止了糧食出口,而作為全世界人口第一大國,中國的糧食安全自然也被廣泛關注。習近平總書記說過,“中國人要把飯碗端在自己手里,而且要裝自己的糧食。糧食生產根本在耕地,耕地是我國最為寶貴的資源。日前,農業農村部、財政部聯合印發《東北黑土地保護性耕作行動計劃(2020—2025年)》(以下簡稱《行動計劃》),部署在適宜區域全面推廣應用保護性耕作,促進東北黑土地保護和農業可持續發展?!缎袆佑媱潯返某雠_為東北黑土地保護提供了一種農民易學、用養結合、一舉多得的解決方案。

    實施黑土地保護性利用是東北地區落實耕地保護基本國策的必由之路

    中國經濟時報:作為“東北黑土區保護性耕作技術(方案)——梨樹模式的主要創建者之一,近10余年來,您一直從事該模式在東北地區的完善與推廣。在您看來,當前東北黑土地保護面臨怎樣的形勢?如何才能在對其有效的利用中做到對其有效的保護,從而保障我國的糧食安全?

    李保國:在人們的一般印象當中,東北的黑土地是我國最肥沃的土地,其地力特性可一直維持下去,可以一直作為我國最有保障的糧倉。實際上新中國成立至今從表面或直觀的數據統計來看的確如此——東北黑土地糧食總產量和商品糧現分別占全國總產量的1/41/3,已成為我國糧食生產的穩壓器壓艙石。

    這樣成效的取得,除了高強度利用投入和科技進步外,我們還付出了極其沉重的資源與環境代價。從東北黑土地開墾至今,東北地區黑土地的土壤水蝕風蝕加劇、土壤有機質含量下降、耕層板結硬化、生態功能退化等問題也日益凸顯。黑土耕層的有機質含量下降了50%—60%,土層平均厚度由50cm—60cm下降到30cm左右,土壤潛在生產力降低了20%以上,而且仍在以年均5‰的速率下降。照此速度,再過幾十年東北糧食主產區作物生產的優質土地資源將不復存在,要想取得現階段的糧食產量或要保持一定的增產,將會需要更大的灌溉水與肥料資源的投入,這將會引起更進一步嚴重的區域資源與環境問題,東北地區農業的現代化與鄉村振興的資源與環境基礎就失去了保障。

    面對此嚴峻的形勢,在生態文明新時代下,黨的十八大后,國家已出臺了黑土地保護一系列政策,并采取了國家級行動。鑒于我國的基本國情,人多地少,優質耕地更少,耕地保護必須采用在保護中還要進行高效的利用,來保障我國的糧食安全。保護東北黑土地,要以科學研究和認識作為基礎,來制定和發展東北各地的有效保護模式。

    從土壤學原理上講,只有在寒溫帶草原或草甸植被才能發育成黑土類的土壤,形成1cm黑土層需要400年左右的時間。黑土開墾后,農田條件與自然條件相比,會有兩個變化:一是草地植被變成農作物后,作物植被做不到終年對土地表面的覆蓋;二是為了耕作種植,必須要對黑土地進行必要的耕種操作,如犁翻耙、播種、鋤草等。對黑土地頻繁的耕作以及地面缺少覆蓋,使得與原有的黑土地自然系統相比,就會導致綜上所談到的土壤侵蝕、有機質下降、土壤板結等土壤退化問題的發生。

    如何才能在黑土地的有效利用中做到對其有效的保護,那還是要貫徹執行黨的十九大所提出的生態文明新時代下的綠色發展觀。必須落實好尊重自然、適應自然的理念,科學地制定對策,來發展黑土地可持續利用的模式。國內外的大量科學研究與實踐表明:只要秸稈覆蓋到地表的1/3以上,就可以防止土壤的侵蝕,降低80%的土壤侵蝕量,2/3以上秸稈覆蓋或全覆蓋,會防止90%—99%的土壤侵蝕量。秸稈覆蓋,再加上盡量少動土或者免耕,就可逐步提高耕層土壤有機質含量,改善土壤結構,能防止土壤進一步退化,還可使退化的土壤的優良生產特性逐步得到恢復。這就是秸稈覆蓋和免耕或少耕,即保護性耕作或保護性農業的科學原理。我堅信,這也將成為黑土地保護性利用最主要的科學原理、大家在黑土地保護上的科學共識。東北各地應依據科學原理,發展和創新適合本地區黑土地保護性利用的有效模式。

    近10余年來,依據此科學原理,我們引進國際保護性農業技術,在東北地區發展與探索黑土地保護性利用技術和推廣方式,發展和提出了東北黑土地保護性耕作的梨樹模式,并通過布局在東北三省一區近百個農民合作社、家庭農場開展技術示范,在黑土地地力提升、豐產增效、改善生態環境和節本增效等方面取得了顯著效果。

    黑土地保護性利用還涉及到種植過程中水肥藥的統籌高效施用,如何在一個地貌或丘坡地上推廣等高耕作,景觀至小流域尺度上優化種植作物的空間布局及其相應土地制度及政策等,但毫無疑問的是,在農田尺度上或新型農業種植經營者的地塊上,采取在利用中保護與培育黑土地措施才是最重要的。此次出臺《行動計劃》,恰逢其時,可以加快東北黑土地保護性利用工作的實質性推進,是繼2017年原農業部、國家發展改革委等6部委發布《東北黑土地保護規劃綱要(2017—2030年)》之后,促進東北地區農業可持續發展與農業農村現代化的又一里程碑式的重大事件,同時又是實現推進東北地區落實耕地保護基本國策的必由之路的重要舉措。

    《行動計劃》為東北黑土地保護提供了一種農民易學、用養結合、一舉多得的解決方案

    中國經濟時報:作為一位從事28年保護性耕作研究的農機專家,您認為,《行動計劃》的出臺有著怎樣的背景?《行動計劃》有何亮點?《行動計劃》出臺的意義有哪些?

    李洪文:我國東北黑土區是世界3個黑土區之一,東北黑土地在中國農業發展特別是糧食生產中具有舉足輕重的地位。東北曾經自豪的隨意插柳柳成蔭,手抓一把攥出油的黑土地正在面臨水土流失、土層變薄、肥力下降等嚴重問題。由于長期不合理的耕作和高強度開發,如鏵式犁翻耕產生的犁底層變厚、變硬、上移、水土流失等,使黑土層厚度平均減少約40%,越來越薄,已有專家發出東北黑土地可能在50年后消失的警示;由于長期以來重用輕養,莊稼收獲后,大量秸稈被焚燒或者挪出農田,土壤有機質大幅度下降,變得越來越,對東北農業可持續發展和保障我國糧食安全形成嚴峻挑戰。

    黨中央、國務院高度重視東北黑土地保護工作與利用,出臺了多項相關政策,對保護性耕作技術20多年的研究表明,這項技術能夠實現作物穩產高產與生態環境保護雙贏,應用于東北黑土地,具有防治農田揚塵和水土流失、蓄水保墑、培肥地力、節本增效、減少秸稈焚燒和溫室氣體排放等作用。在此背景下,經過大量調研、論證,農業農村部、財政部聯合印發了《行動計劃》。

    《行動計劃》有以下三大亮點。

    第一,行動目標明確,技術路線清晰?!缎袆佑媱潯芬院邶埥?、吉林、遼寧和內蒙古東部四個市為技術實施區域,以玉米為主,兼顧大豆、小麥等作物,力爭到“十四五末期,保護性耕作實施面積達到1.4億畝,占這一區域適宜面積的70%左右。這樣大范圍的保護性耕作持續數年后,將會輻射帶動更多農民采用保護性耕作。

    《行動計劃》確定了秸稈覆蓋免耕和秸稈覆蓋少耕兩種技術類型,其中還有很多具體的技術模式,在這樣兩種大的技術類型下,農民可以根據土壤、水分、積溫、經營規模等條件自主選擇適合自己的技術形式,讓農民在實踐中選擇適合自己的保護性耕作技術模式,有利于農民持續采用保護性耕作技術。

    第二,技術支撐得力,裝備供給有效?!?/span>行動計劃將組建多學科專家組成的專家指導組,四個省區也將組成省級專家組,明確保護性耕作技術內涵,確定主推技術模式,制定相關技術標準,開展技術培訓;還將布局一批長期效果監測點,以科學的監測數據促進技術模式優化和機具裝備升級,宣傳引導農民采用這一技術;與此相關的基礎研究也將得到加強。

    為了有效提高裝備供給能力,《行動計劃》將引導科研院所與企業合作,開展核心部件的研發,突破關鍵部件的材料與加工工藝,全面提升保護性耕作裝備的技術水平和可靠性,提高裝備的供給能力;保護性耕作相關的機具標準和作業標準將逐步形成體系,有利于促進高標準保護性耕作技術的應用。

    第三,社會化服務組織將發揮重要作用?!缎袆佑媱潯穼⒐膭钷r機合作社等社會化服務組織采用訂單作業、生產托管等多種方式為農民提供保護性耕作作業服務,既有利于實現機具共享、互利互贏,也有利于帶動規?;洜I和標準化作業,還有利于培養一批熟練掌握保護性耕作技術的生產經營能手、農機作業能手。

    《行動計劃》為東北黑土地保護與利用提供了一種農民易學、用養結合、一舉多得的解決方案。秸稈不再需要焚燒,覆蓋地表腐爛還田后,提高土壤有機質,培肥地力;不需要翻耕整地,不但節省了成本,而且改善了土壤結構、減少了水分蒸發,提高了土壤蓄水抗旱能力;地表得到保護的土壤也可顯著減輕了地表徑流和農田揚塵。有的農民有感而發:保護性耕作真是好,省時省力又環保。

    《行動計劃》的出臺還將引導東北四省區地方政府結合本地實際,制定相關政策,推動保護性耕作的發展;明確推廣目標,也將帶動相關企業提升產品技術水平、提高產品制造能力;通過為農民提供優質的作業服務,農機合作社等服務組織將得到快速發展。

    在實施《行動計劃》過程中須有一些注意事項。雖然保護性耕作被有些人戲稱為“懶漢種田,但是真正實施好這些技術,還是有很多需要注意的方面:在保護性耕作推廣過程中,應該循序漸進,先試驗、示范,再推廣,切勿盲目冒進;對于初次實施保護性耕作技術的農民,應該接受培訓,理解保護性耕作的內涵和意義,從理論上接受這項技術;通過多種方式選擇適合自身條件的保護性耕作機具,并且學會機具調節原理與方法,從裝備上保障技術的實施;由于地表有秸稈覆蓋而且不翻耕土壤,農田中的雜草病蟲變化規律與傳統耕作可能有較大差異,需要采用合理的雜草病蟲新技術;在收獲時,除了關注作物產量,更需要核算生產效益,關注土壤變化。

    保護性耕作已成為黑土地可持續利用必由之路。

    東北黑土地保護需要一場耕作革命來支撐

    中國經濟時報:您一直從事“耕地保護”“土地利用工程工作,并呼吁和推動東北黑土地保護性耕作。針對保護性耕作的特點和作用,您怎樣看當前出臺的《行動計劃》?

    鄖文聚:第一,保護性耕作是耕作學理論突破的技術革命,從一定意義上是顛覆性的?!?/span>是人類生存之根基,萬物生命之根本,土壤退化和土壤侵蝕的問題,自古便困擾著人類社會,但它卻并沒有被認真對待。隨著科技進步,重型農用機械被引入農業卻進一步加劇了土壤侵蝕,化學農業被大規模應用卻將土壤養分消耗殆盡。

    暢銷書《泥土:文明的侵蝕》的作者戴維·R.蒙哥馬利走訪了不同國家的農學家、農場主揭示了土壤健康的重要性,豐富的案例和科學數據表明免耕少耕、多樣性輪作、農作物覆蓋等保護性耕作能夠取得非凡成效,回應了有機農業養活不了世界的質疑,肯定了發展保護性農業可以實現雙贏、多贏的光明前景。

    蒙哥馬利指出,唯有健康的土壤,才有健康的植物、健康的動物、健康的人們、健康的人類未來生存環境。聯合國糧食及農業組織、聯合國教科文組織都普遍認同這一基于理論突破的技術革命。

    我認為,這個具有世界范圍意義的理論突破,同樣是搞好我們東北地區黑土地保護性耕作技術體系完善定型、推廣應用的理論依據,應予以充分重視。

    第二,把保護性耕作技術體系落實到東北黑土地,需要與我國東北黑土地的自然條件、現實狀況、利用水平等相結合,實現再重新。所謂保護性耕作,是一種以農作物秸稈覆蓋還田、免(少)耕播種為主要內容的現代耕作技術體系,能夠有效減輕土壤風蝕水蝕、增加土壤肥力和保墑抗旱能力、提高農業生態和經濟效益。

    我曾依《泥土:文明的侵蝕》作者的思路,把保護性耕作比喻為農業領域的5G技術(第五代耕地技術之意),受到梨樹縣同志們的歡迎。傳統的1G技術就是栽培和犁耕、畜力使用;2G技術以作物輪作、間作套種和施用廄肥等土壤管理為核心;3G技術是農業機械化、工業化和大型農場發展;4G技術是以種子、化肥、農藥、高價值貿易農產品為標志的綠色革命技術包。

    必須強調,保護性耕作是以土壤健康為中心,區別于任何傳統耕作方式的一場革命性技術進步。一是通過少耕、免耕盡可能減少土壤擾動;二是通過農作物秸稈覆蓋還田、多樣化輪作等,重新構建起以自維持型有機質為基礎的肥沃土壤;三是減少化肥、農藥、除草劑依賴,使農業生產體系綠色化。

    保護性耕作能夠實現節本增收、增產、綠色多贏,已成為國際農業技術發展的重要趨勢,美國、澳大利亞、巴西、阿根廷等國保護性耕作已成為主流耕作技術,應用面積占本國耕地面積的40%—80%,歐洲多個國家也有較大面積應用。

    經過多年努力,我國科學家根據東北黑土地特點,用作物秸稈給耕地“蓋被子,免少耕復式作業,減少風蝕水蝕,增加土壤有機質,增強保墑抗旱能力等方式研發了一系列有區域特色的新技術和新裝備,并使之整裝化。黑龍江海倫、吉林梨樹等科學試驗站都取得了耀眼的科技成果可資推廣應用。

    我認為,這是當前實施《行動計劃》的實踐依據。

    第三,因地適宜開展技術創新。保護性耕作一般可減少機械進地2—5次,持續實施秸稈覆蓋免耕播種的地塊穩產增產優勢明顯,降低成本開支。監測結果表明,保護性耕作可減少農田揚塵35%以上,減少地表徑流40%—80%,每畝可節省作業成本50元,連續實施5年后,表層20cm土壤有機質含量增長10%。

    但是,走進遼闊的東北黑土地,會發現其中差異很大,需要因地適宜細化技術組合,通過秸稈還田、免耕播種、高效植保、水肥管理等作業環節緊密結合,形成完整的技術體系。

    由于保護性耕作與傳統耕作差別較大,很有可能出現在關鍵技術環節上銜接不到位的情況,導致實施效果不明顯甚至發生減產現象。需要在堅持保護性耕作技術基本要求的基礎上,注意技術模式的區域適應性。

    我認為,這是《行動計劃》要求以縣為單位,精細設計、整體推進,快速迭代、持續完善的過程要求,是科學合理的。

    第四,要把家庭經營與專業合作社耦合起來,一個梨樹模式(包括海倫模式等)可能還不夠。把國際先進技術引進消化吸收,必須要立足我國國情進行再創新。東北黑土地人均10畝地,有利于推廣保護性耕作技術,但戶均2—3公頃耕地,在這樣規模的家庭農場上,推廣應用新技術,還是有相當難度的。因此,需要充分調動我國的組織動員優勢,建立龍頭專業合作社,用合作社來優化配置新技術體系的運行機制,切實調動起千家萬戶農民家庭應用新技術的積極性。

    梨樹模式的成功經驗也正在于此。梨樹黑土地研究院不僅是一個技術創新中心,也是一個技術培訓中心、技術推廣中心,更是一個專業合作社職業農民的技術交流中心。只有加強在農機服務、農技培訓、專業化組織等方面的能力,強化技術支撐,推動科普宣傳、技術培訓,將家庭經營與專業合作社耦合起來,才能做到保護性耕作技術推廣一片、成功一片。

    我認為,這是《行動計劃》考慮發揮我國制度優勢,重啟東北黑土地率先實現農業現代化的組織依據。

    第五,東北黑土地保護性耕作行動計劃似乎沒有強調信息技術的充分應用。我建議有關部門認真研究,抓住“新基建大好機遇,給保護性耕作裝上慧眼、插上翅膀。同時,要布局好長期監測點,重點開展耕地土壤理化、生物性狀、生產成本、作物產量變化、病蟲草害變化和機具裝備適用性等情況的監測試驗,促進技術模式優化和機具裝備升級。