摘 要:本文通过梳理分析现有标准制修订情况,结合云南省标准化的发展现状,从基础标准、耕地质量调查、耕地质量监测、耕地质量评价、耕地保护与提升5个方面构建了耕地质量监测与评价标准体系框架,并针对性提出了对策和建议。
关键词:智慧农业,耕地质量监测与评价,标准化,标准体系
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.22.013
0 引 言
智慧农业是以信息和知识为核心要素,通过将互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与农业深度融合,实现农业信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新的农业生产方式,是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段[1]。我国通过战略规划和布局建立了一套完整的智慧农业政策体系,从顶层设计上为智慧农业发展指明了方向。“十四五”规划明确提出要“加快发展智慧农业,推进农业生产经营和管理服务数字化改造”。“中央一号文件”多次提到了“精准农业”“智慧农业”等关键词,2024年中央一号文件提出“要加快发展智慧农业,健全智慧农业标准体系”。
耕地是最宝贵的农业资源、最重要的生产要素。习近平总书记指出“耕地红线不仅是数量上的,而且是质量上的”。云南由于耕地集中连片程度不高,中高坡度耕地比重过大,优质耕地资源有限,高等级耕地(一至三等地)面积仅占全省耕地的五分之一,低于全国平均水平11个百分点。此外,尚未建立起适应地方特色和需求的耕地质量监测与评价体系标准,仍存在耕地质量监测手段落后、监测数据难以全面反映耕地质量状况、数据共享与应用不足等问题。建立健全耕地质量监测与评价标准化体系,有利于实现耕地资源高效管理与可持续利用,推进耕地数量、质量、生态“三位一体”保护,对于确保国家粮食安全、农产品质量安全和生态安全,实现“藏粮于地、藏粮于技”战略目标具有重要意义[2]。
1 耕地质量监测与评价标准化发展现状
由于各地区耕地土壤类型、地貌类型、地形部位、质地构型存在多样化和差异性,耕地质量监测与评价标准化涉及的对象广泛、环节较多,涵盖地形部位、农田林网化程度、障碍因素、耕层厚度、灌溉能力、排水能力、清洁程度等多方面,是一项庞大的系统工程,技术性强、科技含量高。为科学有效地开展耕地质量建设与管理工作,主管部门制定并发布了耕地质量监测与评价标准体系。通过全国标准信息公共服务平台、云南省标准化信息传递服务平台等数据库,最终确定289项标准作为研究对象,其中国家标准39项,行业标准68项,地方标准182项。
1.1 国家标准、行业标准发展现状
在智慧农业的推动下,我国在耕地质量监测与评价体系的标准化建设已取得显著成效。按照相关性、适用性、发布时间等对现有标准进行筛选,共有107项耕地质量监测与评价相关标准,其中国家标准39项、行业标准68项。现行标准中,以土壤环境质量分析(以土壤重金属元素测定标准为主)、土壤化学性状分析(以土壤大量元素养分测定标准为主)为主,共66项,占62%,其次为耕地地力提升与保护标准、耕地质量信息化标准。
1.2 地方标准发展现状
1.2.1 全国地方标准制修订情况
各省发布的耕地质量监测与评价相关省级地方标准共有182项。从数量上看,内蒙古自治区、黑龙江省、四川省、山东省、江苏省等5省制定实施的标准较多,占44%。从标准方向上看,土壤分析标准和耕地质量建设标准占比较大,分别占34%、13%,其次为耕地地力提升与保护标准、高标准农田建设标准。
1.2.2 云南省地方标准制修订情况
云南建立了《受污染耕地安全利用技术规范》(DB53/ T 10 95—2022)、《受污染耕地严格管控技术规范》(D B 53 / T 10 9 7—2 0 2 2)、《坡耕地免耕深松培肥技术规程》(DB53/ T 1158—2023)、《受污染耕地协同监测技术规程》(DB53/T 1096—2022)4项省级地方标准;保山市针对烤烟种植区域制定了《保山烤烟 第8部分:烟区环境质量与监测技术》(DB5305/T 50.8—2021);昭通市制定了《猕猴桃土壤管理技术规程》(DB 5306/T58—2020)。在耕地质量监测与评价方面,目前采用的是《耕地质量等级》(GB/T 33469—2016)、《耕地质量划分规范》(NYT 2872—2015)、《耕地质量监测技术规程》(NY/T 1119—2019)和《耕地质量长期定位监测点布设规范》(NY/T 3701—2020)。
2 云南省耕地质量监测与评价标准化存在问题
云南属高原山区省份,高海拔和陡坡土地所占比重较大,土类以水稻土、红壤、黄壤、赤红壤、黄棕壤、紫色土、石灰(岩)土、燥红土、砖红壤、山地草甸土为主,农业区划属西南区(川滇高原山地农林牧区)、华南区(滇南农林区)、青藏区(川藏林农牧区),不同区域种植制度差异大,包括一年一熟、一年两熟、一年三熟和两年三熟等。根据土壤类型、土地利用方式和种植制度,制定并施行《云南省耕地质量保护与提升办法》《云南省耕地质量等级评价办法》《云南省耕地质量监测管理办法》,同时按照国家和行业标准推进耕地质量提升,基本满足耕地保护和粮食安全责任制考核的要求,但由于尚未建立起适应地方特色和需求的标准体系,在标准管理、标准体系结构、标准内容等方面仍存在一些问题。
2.1 标准体系结构不合理
云南制定了受污染耕地安全利用、土壤环境质量监测与管理等标准化文件,但标准的内容较为零散,且欠缺基础标准、耕地质量调查标准、耕地质量监测标准、耕地质量评价标准等业务类标准,导致州(市)级、县级耕地质量监测点建设标准和管理水平参差不齐。此外,尚未从顶层设计上做出整体布局与规划的指导性标准,搭建耕地质量监测与评价标准体系框架,无法满足耕地质量保护与提升需求。
2.2 技术标准支撑力不足
各地区根据自身的业务需求独立开发农业信息系统,造成基础信息的重复建设,阻碍了优势的整合与协同效应的发挥[3]。由于缺乏标准体系,导致省级、州(市)级、县级之间的监测数据无法共享,耕地数据融合不足、流通不畅,一方面影响数据共享交换,形成“信息孤岛”,数据无法做到完全科学准确;另一方面监测和评价数据的可信度和可重复性受到影响,无法全面反映各区域、各土壤类型土壤肥力的变化趋势和规律。
2.3 标准化人才不足
耕地质量监测与评价的标准化工作技术要求较高,不仅需要智慧农业领域的专业知识,还涉及到标准化领域的专业技能,因此,制定和实施耕地质量监测与评价标准体系需具备一定专业背景的复合型人才。在农业领域,尤其是在耕地质量监测与评价方面,专业人才的缺口较大,人才短缺限制了技术标准化的深入发展和广泛应用。同时,基层政府的领导、相关管理部门和农业生产者对标准化的了解相对有限,对标准化的重视程度不够,这导致标准化工作推进速度缓慢,实际效果未能达到预期[3]。
3 云南省耕地质量监测与评价标准体系构建
根据标准体系构建要求,标准之间的内在联系,以及与之相关的共性特征,结合云南省现实需求,建立耕地质量监测与评价标准体系。标准体系分为三级,以耕地质量监测与评价标准体系为一级体系;以基础标准、耕地质量调查、耕地质量监测、耕地质量评价、耕地保护与提升为二级子体系;以术语和定义、分类与代码、信息化建设、土壤属性制图,耕地质量普查、耕地质量专项调查、耕地质量应急调查,耕地质量监测点布设、耕地质量监测信息、土壤采集检测、耕地质量监测质量控制、耕地质量预警,耕地质量等级评价、耕地质量监测评价、特定区域耕地质量评价、耕地质量特定指标评价、新增耕地质量评价、耕地质量应急调查评价,耕地土壤培肥与改良、耕地质量提升为三级子体系。标准体系框架如图1所示。
3.1 基础标准
耕地质量监测保护过程中通用的基础性标准,对耕地质量监测与保护工作具有广泛指导意义。主要包括术语和定义、分类与代码、信息化建设(主要包括平台建设、耕地质量元数据、数据库建设、信息交换与共享、安全管理等)、土壤属性制图相关标准。
3.2 耕地质量调查
耕地质量调查是开展耕地质量管理工作的基础,主要包括耕地质量普查(实施现状调查、采样测试、数据统计、资料汇总、图件编制和成果验收的全面调查)、耕地质量专项调查(包括耕地质量等级调查、特定区域耕地质量调查、耕地质量特定指标调查和新增耕地质量调查)、耕地质量应急调查(重大事故或突发事件,发生可能污染或破坏耕地质量的情况时实施的调查)相关标准。
3.3 耕地质量监测
通过定点调查、田间试验、样品采集、分析化验、数据分析等工作,对耕地土壤理化性状、养分状况等质量变化开展的动态监测,是耕地质量控制的重要环节,为构建覆盖面广、代表性强、功能完备的耕地质量监测网络提供技术指导。主要包括耕地质量监测点布设、耕地质量监测信息、土壤采集检测、耕地质量监测质量控制、耕地质量预警相关标准。
3.4 耕地质量评价
耕地质量评价是耕地质量等级确定的依据,为耕地质量提升与保护提供支撑。主要包括耕地质量等级评价、耕地质量监测评价、特定区域耕地质量评价、耕地质量特定指标评价、新增耕地质量评价和耕地质量应急调查评价相关标准。
3.5 耕地保护与提升
针对耕地存在的障碍因素,提出耕地土壤培肥与改良的专项标准,为加强耕地质量建设和推动耕地资源的可持续利用提供科学依据。主要包括耕地土壤培肥与改良、耕地质量提升相关标准。
4 对策和建议
4.1 加强耕地质量监测与评价标准化顶层设计
在推动耕地质量监测与评价的标准化进程中,由农业农村部门、标准化管理部门牵头,做好统筹谋划,通过建立和完善跨部门、跨区域的协调机制,确保不同地区和部门之间能够有效地沟通和协作,从而有效放大“标准化+”的积极影响,促进资源共享、信息互通和优势互补。将标准化工作与乡村振兴战略、数字化转型等关键领域紧密结合,确保各级政府和相关部门能够根据其职责,集中资源和资金,支持标准化发展,以形成推动农业现代化的强大合力,提高农业生产效率,保障粮食安全,促进农村经济的可持续发展。
4.2 建立健全耕地质量监测与评价标准体系
按照耕地质量监测与评价标准体系工作内容要素,结合云南省耕地质量监测与保护的工作基础,在国家标准、行业标准的框架下将先进经验、技能转化为地方标准,并根据实际情况不断完善耕地质量监测与评价相关标准,包括基础标准、耕地质量调查标准、耕地质量监测标准、耕地质量评价标准、耕地保护与提升标准,为开展业务工作提供基础保障,实现耕地质量规范化、精细化管理。
4.3 健全耕地质量监测与评价标准化长效机制
开展标准化技术培训,以提升从业人员的专业技能和标准化意识。鼓励和支持高校、科研机构与企业之间的产学研用合作,进一步推动耕地质量监测与评价的标准化进程,促进知识的交流与技术的创新[4]。及时总结标准化应用的成效与经验,形成一批可推广、可复制的典型案例,多渠道、多形式宣传标准化政策、优秀成果、先进典型,普及标准化知识[5],营造良好社会氛围。
5 结 语
开展耕地质量监测与评价是贯彻执行党中央、国务院决策部署,履行法律法规赋予职责,全面落实耕地质量资源管理和保护的一项重要措施和有效手段[6]。标准作为耕地质量监测与评价技术发展的重要支撑,对推动智慧农业高质量发展至关重要。耕地质量监测与评价标准化建设具有系统性、综合性和协调性,因此,需基于云南耕地发展现状、相关政策和现有标准化状况,从基础标准、耕地质量调查、耕地质量监测、耕地质量评价、耕地保护与提升5个方面构建耕地质量监测与评价标准体系,以满足提升生产效率、保障产品质量、健全支撑体系、优化管理服务的实际需求。
参考文献
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[2]闫东浩,陈守伦, 王慧颖.我国耕地质量监测保护技术标准体系建设现状、问题与建议[ J ] .中国农技推广,2019(7):5-14.
[3]仝国栋,应珊婷.智慧农业标准化现状分析及标准体系构建[J].中国标准化,2022(6):112-117.
[4]任意.推进我国耕地质量标准化工作[ J ] .中国标准化,2017(3):11-13.
[5]沈科萍.乡村振兴战略背景下浅谈智慧农业标准化[J].中国标准化,2022(6):118-121.
[7]马常宝.我国耕地质量监测工作现状及发展方向[J].中国农业综合开发,2020(5):21-24.
作者简介
李锐,本科,正高级工程师,研究方向为计算机科学与技术。
王琳,本科,高级工程师,研究方向为地理信息系统工程。
宗晓波,本科,高级农艺师,研究方向为土壤肥料学。
李松,本科,工程师,研究方向为地理信息系统工程。
罗元金,本科,工程师,研究方向为地理信息系统工程。
邓昌军,本科,正高级工程师,研究方向为数字农业。
左明花,通信作者,硕士研究生,助理工程师,从事标准化研究工作。
(责任编辑:张佩玉)