于美荣,郭云峰,陈子学,刘志杰,侯正仿
(天津市农业发展服务中心,天津 300061)
耕地是人类生存的基础,是农业生产最基本的要素和最宝贵的资源。农业可持续发展必须依赖良好的耕地质量,才能保证国家粮食安全和农产品质量安全[1]。2015 年中央1 号文件提出实施耕地质量保护与提升行动,农业农村部为落实中央1 号文件精神,制定了《耕地质量保护与提升行动方案》,2020 年中央经济工作会议把解决好种子和耕地问题作为重中之重。耕地保护不仅包括耕地数量保护,还包括耕地质量保护与提升,而耕地质量保护与提升是转变农业发展方式、实施藏粮于地新战略、促进农业可持续发展的重要基础[2]。本文从土壤养分、盐渍化、质量等级等方面分析了天津市耕地质量现状,存在的主要问题,对天津市耕地质量的提升提出对策建议,为实现农作物高产稳产,促进农民增收,提高耕地产出率,推动农业高质量发展提供参考。
天津市从1984 年开始进行耕地质量长期定位监测工作,通过监测点土壤样品采集,连续多年对土壤pH 值、有机质、全氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量等土壤主要养分状况进行监测。综合2019 年全市耕地质量监测点数据分析,土壤有机质含量总体处于中上水平,含量在14.5 ~47.6 g·kg-1之间,平均含量为24.5 g·kg-1;土壤全氮含量处于中水平,含量在0.90~2.13 g·kg-1之间,平均含量为1.38 g·kg-1;土壤有效磷含量处于较高水平,含量在1.8 ~194 mg·kg-1之间,平均含量为39.2 mg·kg-1;土壤速效钾和缓效钾含量处于高水平,速效钾含量在112 ~1 498 mg·kg-1之间,平均含量为276 mg·kg-1,缓效钾含量在415 ~2 149 mg·kg-1,平均含量为1 295 mg·kg-1。
天津市耕地土壤整体偏碱。根据近年来开展的耕地质量监测、测土配方施肥、化肥减量增效等项目取土化验数据分析,土壤pH 值平均为8.1,耕层土壤含盐量平均为1.2%,其中滨海新区耕层土壤含盐量较高。全市土壤盐渍化率39.7%,其中轻度盐渍化土壤占30.3%、中度盐渍化占8.8%、重度盐渍化占0.6%。
按照《耕地质量划分规范》(NY/T2872-2015),耕地质量按照1 ~10 等级划分(等级1 为最高,等级10 为最低)。据近年来开展的化验数据分析,天津市耕地质量1 ~10 等级所占百分比分别为0,3.12,21.92,26.20,22.69,17.79,5.75,1.90,0.39 和0.24,平均耕地质量等级为4.58,比2015 年的5.27 提高了0.69 个百分点。分析原因,主要与全市持续加强农田水利基本建设、实施高标准农田建设、推广盐碱地改良技术、秸秆还田、增施有机肥、科学施肥等措施有关。
据调查,天津市耕地质量水平整体不高,中低产田面积较大,约占耕地总量的60%。主要障碍因素是土壤盐渍化比较严重,土壤理化性状差,保水保肥能力不足。此外,天津市年降雨量少,干旱缺水严重,地上水资源短缺,且大部分地区禁止开采地下水,造成灌溉水资源严重短缺,土壤盐分难以被有效淋溶带走,使得土壤盐渍化得不到改善。
2021 年全市测土配方施肥技术覆盖率达到90%以上,主要粮食作物化肥利用率40%以上,全市实现了化肥使用量零增长。但蔬菜、果树等经济作物施肥量普遍较高,重化肥、轻有机肥,重氮肥、轻磷钾肥,重大量元素肥料、轻中微量元素肥料等问题仍然存在,施肥结构还需进一步优化。
个别地区化肥、农药等农业投入品使用不科学,投入量较大,容易造成耕地土壤、水体等污染,生态安全问题日益突出,绿色生产技术研发和储备不足,支持与推广绿色生产技术的力度不够,转变生产方式、推广科学施肥任务仍十分艰巨。
2019 年机构改革后,市级及各区土壤肥料工作站取消整合,土肥体系队伍被打破,土肥水专业技术人员相当部分充实到各级执法机构或其他单位,人员流失严重。新补充人员一是数量不足,二是基本为非专业人员,相对于土肥水工作专业性较强,需长期工作积累来说,专业技术人员严重短缺,无法承担国家和地方的土壤肥水技术研究与推广工作。
受地理条件影响,天津市耕地盐渍化较重,中低产田比例较高,耕地质量急需提升,需要大量资金投入。仅高标准农田建设项目,2019 年、2020 年、2021 年3 年全市分别完成了1.53 万hm2,1.67 万hm2和1.73 万hm2,还有大量的基本农田需要改造。此外,盐碱地与中低产田改造,以及土、肥、水技术研发与推广等同样需要大量资金投入,以提升和保护耕地质量。但目前,与资金需求相比,现有财政投入明显不足,难以支撑大规模高标准的基本农田建设与其他技术研发推广项目的实施。
耕地质量保护是一项全社会的系统工程,要从经济安全、政治稳定、社会可持续发展的战略高度充分认识提高耕地质量的重要意义,从思想上认识到保护好耕地质量就是保护我们的“生命线”[3]。要充分利用媒体、科技下乡、技术培训等手段,加强对耕地质量保护工作的宣传,提高各级政府部门和广大农民对耕地质量保护的意识,充分认识土壤保护的重要性和必要性,进一步加强对耕地质量保护工作的重视。
建设高标准农田是巩固和提高粮食生产能力、保障国家粮食安全的重要举措[4]。加强农田基础设施建设,不仅能提高劳动效率,促进农业规模化经营,降低生产成本,还有利于改善农田生态,促进土壤肥力提升[4]。要持续加强农业基础设施建设,加大中低产田改造力度,以永久基本农田保护区、粮食生产功能区为重点,扩大高标准农田建设面积;对建设标准偏低的已建高标准农田进行提质改造,完善农田水利基本条件,建设集中连片、旱涝保收、节水高效、稳产高产、生态友好的高标准农田。
耕地地力提升是实现农业可持续发展的基础,是提高农业综合生产能力的关键。随着科学技术的不断发展,越来越多的新技术应用到现代农业生产中,从而提高了耕地质量,提高了农业生产水平[6]。结合实际,大力推广测土配方施肥、新型肥料应用、精准施肥、有机肥替代化肥、化肥减量增效、水肥一体化等技术;大力提倡秸秆还田,调整种植结构,开展休耕轮作,推广绿肥种植等措施,改善土壤理化性状与土壤结构;科学施肥,减少化肥投入,增加有机肥投入,研究推广应用生物有机肥、氨基酸肥、微生物肥等新型肥料,提高土壤有机质含量,提升耕地质量,提高农作物的产量和品质。
进一步加强现有耕地质量监测网络建设,增加耕地质量长期定位监测点,建设完善的区级耕地质量监测点。根据土壤类型、作物布局、耕作制度、管理水平、生态环境等,规范建设耕地质量长期定位监测点,开展地情、墒情、肥情、环情监测。加快耕地质量大数据平台建设,科学开展耕地质量调查与评价,及时掌握耕地质量状况,为政府决策、规划编制、区划调整和农业生产等提供依据。
污染物乱排放是导致农田土壤污染的主要原因,因此要加大力度监控污染物的排放[5]。要以耕地质量保护为核心,以耕地质量监测为手段,加强对化肥、农药、农膜等农业投入品和包装废弃物的监管,大力推广畜禽养殖粪便无害化处理与应用技术,同时,研究出台农业投入品包装废弃物回收利用的补贴政策,预防和消除土壤污染。
积极争取中央及地方财政支持,完善耕地质量保护与提升的支持政策,建立长期稳定的支持保护机制,促进耕地质量保护与提升工作的开展。积极探索政府购买服务的有效方式,支持新型农业经营主体开展耕地质量建设和科学施肥服务[6]。同时,进一步加强土壤水专业队伍建设,充实技术人员,特别是加强区级土壤肥料技术人员培养,提升耕地质量保护服务能力和水平。
2020 年在天津市宁河区大北涧沽镇马鞍子村水稻田,开展有机硅土壤调理剂和功能肥改良盐碱地试验。供试肥料为有机硅改良盐碱性土壤调理剂(粉剂)45%(15-15-15),有机硅功能肥(颗粒)50%(30-10-10),对照为复合肥45%(15-15-15)、尿素46%。试验表明,在中度盐渍化土壤种植水稻,施用有机硅土壤调理剂做底肥(75 kg·667 m-2)、有机硅功能肥做追肥(20 kg·667 m-2),能促进水稻缓秧,缩短缓秧时间,促进水稻分蘖,提高有效穗数、穗粒数和结实率,提高水稻产量,降低土壤含盐量和pH 值,在改造盐碱地方面有较好的效果。
2019—2021 年连续3 年在天津市静海区中旺镇蔡庄子村和韩庄子村开展绿肥油菜-全株青贮玉米绿色增效复种技术示范。该地区为典型的盐碱地土壤,常年采用小麦-玉米一年两作种植模式,产量低而不稳。2 个村示范面积分别为66.67 hm2和100 hm2,早春3 月初种植油菜,5月中旬将盛花期后的油菜作为绿肥翻入土壤,整地后播种玉米。9 月中下旬大部分玉米全株收获作为奶牛青储饲料,产量可达3 000 kg·667 m-2,另有一部分玉米收获籽粒,产量600 kg·667 m-2左右。通过绿肥+玉米轮作种植模式示范,玉米全生育期减少化肥使用量30%,且玉米后期不脱肥,产量提高20%左右,土壤养分有所提高,地力得到一定程度的改善,生态效应逐步显现。