□《中国农资》 记者 郑 敏
土壤是农业种植的根本,健康的土壤环境是农业发展的基础。改良土壤要针对不同地区的土壤特点,采取合理的修复治理方案。
《中国农资》记者:近年来,我国对提高土壤生产力的问题十分关注,很多人提出我国土壤综合生产能力不高,需要通过修复土壤来提高粮食生产力,请您分析一下当前耕地土壤环境的现状?
李荣:土壤是植物生长的基础和养分来源,耕地的可持续利用关系到农业的可持续发展。
从整体来看,当前我国耕地土壤主要存在4个普遍性问题:一是耕地土壤养分失衡,根据测土配方施肥土壤测试分析,土壤有效磷平均含量是上个世纪80年代初第二次土壤普查时期的2.94倍。土壤有效磷含量提高并不是一件令人兴奋的事,因为多余的磷与大多数中量元素、微量元素有拮抗作用,造成植物缺素症发生加剧。另外,土壤中微量元素补充不足,农作物中微量元素缺素症状表现更加明显,面积不断扩大。据全国土壤测试分析,以上世纪80年代产量水平下的养分丰缺指标衡量,全国耕地中量元素钙在缺素临界值以下的占64%,镁占53%。微量元素硼在缺素临界值以下的占84%,锰占48%,钼占59%,与第二次土壤普查时相比,缺素面积增加近一倍。
二是耕地基础地力薄弱,造成耕地基础地力支撑能力下降。土壤有机质是耕地地力重要组成因素,土壤有机质含量高低是耕地肥瘦的显著标志。我国近30年的发展,粮食亩产平均提高了83%,而全国土壤有机质平均含量不升反降。主要产粮区东北和黄淮海区域土壤有机质含量分别下降了45%和32%。由于耕地土壤有机质减少,人们不得不利用大量的化学肥料支撑农作物的高产量。受报酬递减规律的作用,化肥投入的边际效应拐点提前,造成利用效率不高、浪费资源、污染环境。
三是耕地土壤生态功能变差。由于耕作方式变化,全国耕地耕作层越来越薄。农药和除草剂等化学物质大量投入,农田环境污染,造成土壤微生物区系失调,耕地土壤生态功能变差,土壤对干旱、养分失衡等胁迫因子的缓冲作用下降。
四是耕地土壤退化和污染加剧。我国耕地因水土流失、贫瘠化、次生盐渍化、酸化等原因,导致的退化面积已占耕地总面积40%以上。全国耕地土壤酸碱度(pH)30年平均下降了0.6个单位,酸化耕地面积(pH小于5.5)从30年前的 7%,上升到目前的18%。蔬菜保护地土壤盐渍化严重,土传病害加剧。占优补劣现象越来越突出,建设占用的耕地大多是城镇周围和交通沿线质量高、基础好的良田沃土,补充耕地与被占耕地质量一般相差2-3个等级,其生产能力不足被占用耕地30%,近十年全国因占优补劣导致耕地粮食生产能力至少减少120亿斤。据全国污染源普查,目前受污染耕地1.5亿亩,污水灌溉3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,受污染耕地占总耕地面积的10%以上,每年造成粮食减产1000多万吨,直接经济损失200多亿元。
《中国农资》记者:这些问题会对我国农业生产带来哪些影响呢?
李荣:土壤条件的恶化给农业生产带来了很多负面影响。比如说土壤保水保肥性能差、抗旱抗灾能力弱、农作物对养分失衡更加敏感、对化肥的依赖程度增加。由于土壤中营养元素失衡,也带来了相关营养元素间的拮抗作用,对作物养分吸收、利用带来了极大影响。此外全国土壤有机质含量30年来,总体没有增加,局部地区下降严重。同时低水平基础地力直接影响作物品种的增产潜力发挥,据统计,黄淮海地区玉米新品种区试单产在600公斤左右,而大面积生产平均单产只有370公斤,仅是区试产量的61%。目前,我国耕地基础地力对粮食生产的贡献率仅为50%左右,后劲不足的问题尤为突出。
而且,全国很多地区耕地、园地土壤酸化严重,不仅影响农产品产量,对农产品质量造成影响。一些地区盐碱危害加剧,严重破坏了土壤生态环境平衡。据调查,近30年来我国土壤有益线虫数量从3000-5000条/公斤下降到 500条/公斤;蚯蚓数量急剧减少,当初每公斤耕地土壤有10克蚯蚓,而现在很难在不施用有机肥的耕地土壤上找到踪影。由于土壤中有益生物数量减少,致使土壤生态食物链断裂,导致土壤物质循环、转化、储存及自身调控能力减弱、土传病害频发。
《中国农资》记者:近年来土壤质量每况愈下,您分析是什么原因呢?
李荣:耕地土壤质量下降有多方面的因素造成。很重要的原因之一在于,长期以来我国耕地“重用轻养”、“只用不养”,没有科学种地、施肥用药不够合理,而且我国农田大多是连作制度,没有给土壤自我修复的时间,都是过度开发、掠夺式经营。再加上农田基础设施建设相对滞后,耕地培肥改良措施不配套等原因,导致土壤质量下降。
《中国农资》记者:如何才能实现土壤的修复改良呢?
李荣:改良土壤最基本的原则就是,要找到问题源头,根据不同地区所存在的土壤问题,有针对性地解决。实际上,刚才所说土壤存在的四大问题,是全国的共性问题,比较笼统,在实际解决时,还要找出不同地区的关键问题,才能对症下药。从区域来看,主要存在4个突出问题:
东北黑土区耕地土壤有机质大幅下降。据统计,东北平原耕地黑土层已经由开垦初期的80-100厘米下降到20-30厘米,土壤有机质以每年千分之二的速度递减,农业部2010年监测结果表明,东北黑土区土壤有机质含量已经下降到26.7克/公斤,与第二次土壤普查时期相比减少了12克/公斤,降幅达31%。因此需要在东北地区多补充土壤有机质。
南方及东部地区耕地土壤酸化加剧。受酸雨和过量施用氮肥影响,我国农田、园地土壤酸化加剧,南方大部分地区、胶东半岛和东北部分地区土壤酸化尤为严重,直接影响农业生产。测土配方施肥数据统计分析表明,南方14省(区、市)土壤pH小于6.5的比例由30年前的52%扩大到65%,小于5.5的由20%扩大到 40%,小于4.5的由1%扩大到4%,酸化最严重的广东、广西、四川等省(区),pH小于4.5的耕地土壤比例分别为13%、7%和4%。
华北耕层变浅趋势明显,据调查,华北区小麦玉米耕作区耕层厚度17厘米,较第二次土壤普查时期变浅近5厘米,山东、河北小麦玉米轮作区12%的耕层小于15厘米,耕层变浅导致有效耕层土壤容量减少、结构变差、犁底层加厚、容重增大、土壤保水保肥能力下降、作物根系下扎困难,抗逆性减弱等。
西北耕地则表现为次生盐渍化问题突出。据统计,西北地区农用地盐渍化面积3亿亩,约占全国盐渍化面积的60%。其中,因灌溉方式不当导致耕地土壤次生盐渍化面积2100万亩,占全国次生盐渍化面积10%。近年来,西北内陆灌区土壤次生盐渍化面积呈增长趋势,发生程度加重,已经成为当地发展高效农业的主要障碍因素之一。因此,我们要针对不同地区的土壤特点,采取合理的修复治理方案。
《中国农资》记者:土壤修复具体有哪些措施呢?
李荣:对于土壤修复改良,我们提倡技物结合,边使用边改良。针对区域耕地土壤存在的问题,以增产施肥、经济施肥、生态施肥和平衡土壤营养为目标,一方面大力推广应用能够速效改良土壤的产品,譬如一些功能齐全、作用显著的土壤调理剂产品。另一方面,还是要找到土壤被破坏的源头,通过推广合理施肥技术、提升土壤有机质先进农业技术来“调养”土壤,努力提高耕地的产出率和资源的利用率,永续高效利用耕地。
《中国农资》记者:作为农技推广部门,对于土壤改良主要做了哪些工作?
李荣:全国农业技术推广服务中心在提高土壤质量方面做了大量工作。最直接的工作就是我们自2006年以来积极实施土壤有机质提升项目,通过秸秆还田、绿肥种植、增施有机肥等方式,积极促进全国土壤有机质含量提升,从目前来看,一些地区的改良效果已经显现。我们还积极配合一些环境保护、资源节约农资产品推广,鼓励使用利用率高的新型肥料。此外,我们也积极进行先进种植技术推广,比较典型的就是测土配方工作,通过指导农户科学合理施肥,平衡土壤养分,减少不合理施用农资对土壤环境带来的压力。
当然,这些工作都是需要长期持续进行的,我们也在不断探索更多、更好的方法来改良土壤环境。维护和提升耕地质量,促进农业可持续发展使命光荣、责任重大。作为农技推广部门,我们也希望和社会各界携手,加强土壤改良的产品和技术推广,让更多人重视保护耕地,合力推动我国耕地质量建设再上新台阶,共同为粮食增产、农业增效、农民增收作贡献。