我國用占世界9%的耕地養(yǎng)活了世界近20%的人口,得益于土地釋放的生產(chǎn)潛力。但同時,長期集約化的經(jīng)營,也使得土地的負荷越來越重。2月3日,記者從中國農科院獲悉,“十四五”期間,該院將加快推進“藏糧于地”系列科技的攻關。
耕地科技迫切需要創(chuàng)新
耕地是糧食生產(chǎn)的基礎,在過去,長期高強度的生產(chǎn),保障了我們的糧食安全,但同時也給耕地帶來了沉重的壓力。
數(shù)據(jù)顯示,我國耕地在土壤酸化、鹽堿化、黑土地退化及耕層變淺等方面表現(xiàn)明顯。在耕地酸化方面,我國14.5%的耕地已嚴重酸化。近30多年來,湖南、江西、廣西等地土壤pH值小于5.5的酸化耕地面積增加了35%,作物減產(chǎn)20%以上。
工作人員對土壤調查。中國農科院供圖
在土壤鹽堿化方面,全國鹽堿耕地約1.14億畝,較上世紀80年代增加2600萬畝,增幅近30%。其中,輕度、中度和重度鹽堿耕地占比分別為52%、31%和17%,可造成作物分別減產(chǎn)5%-10%、11%-20%、30%以上,有的地區(qū)因此棄耕撂荒。
在東北,黑土地退化問題突出,我國黑土區(qū)耕地面積2.78億畝,自上世紀50年代開墾以來,耕作層土壤有機質含量由開墾前8%-10%下降到2.5%-3.5%,糧食大幅減產(chǎn)。
此外,我國土壤耕層變淺也十分普遍,耕作層小于20厘米的耕地,面積占比71%,由此造成水肥利用率低,作物抗逆性差等問題。
工作人員對土壤測量、監(jiān)測。中國農科院供圖
據(jù)農業(yè)農村部“2019年全國耕地質量等級情況公報”,我國高產(chǎn)田占耕地面積的31.24%,中產(chǎn)田占46.81%,低產(chǎn)田占21.95%,全國耕地質量中低等級占2/3以上,土壤障礙及退化耕地占比高達40%。
“當前,我們迫切需要加強耕地科技創(chuàng)新,為耕地合理利用和地力提升提供有效的科技支撐。”中國農科院資源與農業(yè)區(qū)劃研究所副所長周衛(wèi)說。
為局部問題耕地開處方
應對耕地退化的研究,一直都是農業(yè)科技攻關的重點領域,周衛(wèi)介紹,在過去的“十三五”期間,中國農科院在理論創(chuàng)新、關鍵技術研發(fā)、重大產(chǎn)品研制等方面,都取得了重要進展。
針對東北黑土地退化,中國農科院研發(fā)了黑土地地力提升與可持續(xù)利用技術,通過研究東北黑土地地力提升、水肥資源高效利用及種植制度優(yōu)化等技術,土壤有機質提高12%-16%,玉米平均增產(chǎn)5%。
針對南方低產(chǎn)稻田,研發(fā)了相應的土改良與地力提升技術,解決了低產(chǎn)水稻土“瘦、板、爛、酸、冷”等問題。農田地力提升1個等級,水稻平均增產(chǎn)超過100公斤每畝。
針對紅壤區(qū)酸化問題,開發(fā)了農田酸化特征及防控技術,南方6省大面積示范,土壤pH提高0.2-1.0個單位,農作物增產(chǎn)12%-27%。
工作人員對土壤實地調研。中國農科院供圖
針對化肥過量使用、肥料利用率低等問題,中國農科院研發(fā)的“主要糧食作物養(yǎng)分資源高效利用技術”,在糧食主產(chǎn)區(qū)近三年共推廣應用7990萬畝,平均增產(chǎn)5%-10%,減施化學氮肥10%-30%、化學磷肥10%-20%,氮肥利用率提高10-15個百分點,增收節(jié)支122億元。
針對農業(yè)面源污染問題,開發(fā)了面源污染監(jiān)測與防控技術,據(jù)湖北、山東等9省統(tǒng)計,2015-2017年應用1.99億畝,節(jié)約氮磷化肥(折純)87.0萬噸,減排氮磷6.41萬噸,經(jīng)濟效益68.3億元。
此外,中國農科院首創(chuàng)覆蓋我國全域高精度數(shù)字土壤,這也是我國迄今最完整和精細的土壤資源和土壤質量數(shù)據(jù)。
未來將加快“藏糧于地”技術攻關
面向“十四五”,保護耕地、保障糧食安全仍是農業(yè)工作中的重中之重。
據(jù)介紹,在保護耕地方面,中國農科院將繼續(xù)推進多項“藏糧于地”技術攻關。周衛(wèi)表示,在未來,中國農科院將加快建設“國家耕地質量科學研究中心”,這將是一個覆蓋我國全部土壤類型、服務全域耕地管理的國家級耕地科學研究與技術創(chuàng)新中心。同時,還將面向高標準農田建設的需求,推進農田建設、監(jiān)測、評價與管理的數(shù)字化改造,繼續(xù)支撐“全國農田建設綜合監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)”的運行。
在具體的土壤改良方面,“三塊地”仍是未來科技攻關的重點。周衛(wèi)介紹,未來將“針對我國農業(yè)土壤質量退化,中低產(chǎn)田比例高等突出問題,開展土壤培肥與地力提升重大科技攻關。進一步闡明東北黑土、南方紅黃壤、北方旱地‘三塊地’的土壤質量演變規(guī)律、退化過程與保育機制,研發(fā)土壤障礙因子消減及耕地質量提升關鍵技術及產(chǎn)品裝備”。
此外,周衛(wèi)還介紹,該院還將針對化肥過量使用、肥料利用率低、農用微生物資源不足、土壤生態(tài)失衡等突出問題,繼續(xù)推進科技攻關。