耕地是粮食生产的根基,耕地质量是耕地的核心特征,耕地质量对保障资源可持续利用和国家粮食安全具有重要作用。为满足人口快速增长与膳食结构不断优化下的粮食需求,农药、化肥等农业生产资料使用量快速增加,耕地利用强度不断增加,导致了黑土地退化、耕作层变薄、有机质含量降低、土壤盐渍化、土壤酸化、土壤重金属污染等耕地质量退化问题,威胁国家粮食安全。当前,我国已经进入农业现代化建设、生态文明建设的关键时期,如何深刻理解新时代背景下的耕地质量内涵?耕地质量现状?耕地质量提升目标?耕地质量提升差异化措施?是当前亟待回答的重要科学问题。
为回答上述科学问题,中国农业大学孔祥斌教授团队结合长期的耕地质量评价、耕地持续利用理论研究和实地调研工作进行了系统科学的阐释。研究成果表明,新时代背景下的耕地质量内涵可以从适宜性、连片性、抗逆性和生态胁迫四个维度来理解。适宜性是由气候条件、地形状况、土壤物理化学生物性状决定的耕地自然生产力;抗逆性主要由农田基础设施条件决定,表征耕地生产中对外界灾害等扰动的抵御能力;连片性反映耕地地块形状、集中连片程度,表征耕地对人类对于耕作便利程度及农业机械化的满足能力;生态胁迫则反映耕地受土壤重金属污染、地下水超采、土壤侵蚀等胁迫程度,表征耕地绿色生产的持续能力。
研究结果表明,我国耕地质量整体良好,其中,耕地适宜性呈现自东向西递减的趋势,适宜性较好的耕地主要分布在我国长江中下游平原、黄淮海平原、东北平原三大平原区;耕地连片性表现为东北高、西南低,连片性较差的耕地主要分布在云贵高原区、华南区、青藏高原区及黄土高原区;在耕地抗逆性方面,强抗逆性耕地主要分布于三大平原区,弱抗逆性耕地与我国主要分布在山地丘陵区;具有生态胁迫的耕地广泛分布于各农业区,其中又以黄淮海平原区、北方干旱半干旱区、东北平原区、黄土高原区和四川盆地及周边地区为主。
基于当前耕地质量现状和国家高质量发展的战略需求,未来我国耕地质量提升的目标涵盖促进资源可持续利用、提高务农经济效益、增强应对极端气象灾害的能力和满足食物系统转型的需求这四个方面。
在国际环境动荡、国内粮食需求高涨的背景下,我国需确保口粮安全供应、饲料粮稳定供应及高营养食物适度供应。未来,我国应构建高标准农田、中低产田和边际土地三大粮食生产空间来保障国家粮食安全。基于耕地质量内涵、耕地质量现状、耕地质量建设目标,我国迫切需要构建以空间优化、韧性提升、规模耦合为核心的高标准农田建设策略,以障碍消除、权属调整、生态可持续为核心的中低产田改造方案,并以持续利用为核心的边际土地保护线开发三条路径来落实耕地质量建设目标。
本文概括了新时代背景下的耕地质量内涵,分析了耕地质量现状,提出了耕地质量建设目标,构建的耕地质量差异化建设路径能够实现耕地质量提升、国家粮食安全、生态环境保护多目标的协同。该研究已于2024年发表在《农业科学与工程前沿》(英文)期刊第11卷第2期,DOI: 10.15302/J-FASE-2023523。
Journal
Frontiers of Agricultural Science and Engineering
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Exploring differentiated improvement strategies of cultivated land quality in China
Article Publication Date
15-Jun-2024