耕地保育与产能提升
Soils for Food Security
· 第六篇 ·
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Cite this article :
Wenguang CHEN, Xiangbin KONG, Yubo LIAO. Exploring differentiated improvement strategies of cultivated land quality in China. Front. Agr. Sci. Eng., 2024, 11(2): 282‒291 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023523
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质量是耕地资源的核心特征。面对日益增加的耕地质量风险和不断增长的食物需求，提高耕地质量已成为保障资源可持续利用和国家粮食安全的重中之重。新时代背景下的耕地质量可以从适宜性、连片性、抗逆性和生态胁迫四个维度来考虑。我国耕地适宜性呈现自东向西递减的趋势，耕地连片性则表现为东北高、西南低。在耕地抗逆性方面，强、弱抗逆性耕地数量较少，且在空间上呈集群分布，存在生态胁迫的耕地主要集中在北方地区。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以下四个方面：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。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，我国应构建三大粮食生产空间：高标准农田、中低产田和边际土地。我国迫切需要构建三条路径来落实耕地质量建设目标，即：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；以可持续利用为核心的边际土地保护性开发。
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耕地是农业生产的基础资源，耕地质量对粮食产能、农户生计及区域生态安全具有关键作用。随着人口增长与膳食结构优化，我国耕地因高强度、不合理利用而质量退化，严重威胁粮食安全。因此，需系统评估耕地质量现状，确立提升目标，并基于食物需求与耕地特性，制定差异化提升策略，以实现食物安全与资源、生态、民生的协同发展。
目前，国内外学者对耕地质量的保护与提升进行了广泛研究，并基于不同的社会发展阶段和需求，提出了多种耕地质量的定义。研究分析了耕地质量变化的规律和影响因素，并探讨了提升耕地质量的策略和技术。尽管已有一些提升耕地质量的路径和保障机制提出，但一个全面适应新时代需求的统一耕地质量定义尚未形成。此外，现有的耕地质量评价方法可能掩盖了具体问题，导致缺乏有效的针对性改进措施。我国耕地质量特征缺乏系统分析，高质量发展导向下的提升目标未明确，基于膳食结构提升的分区、差异化提升策略也不清晰。
本研究旨在达成以下目标：(1) 明确新时代耕地质量内涵，深入分析耕地质量现状；(2) 提出高质量发展背景下耕地质量提升目标；(3) 在保障食物、资源、生态安全的前提下，构建中国耕地质量差异化提升路径。
中国地域辽阔，耕地资源禀赋差异大。根据当前耕地资源现状、质量建设目标和粮食消费结构，实施宏观分区管理，将中国耕地划分为高标准农田建设区、中低产田改造区和边际土地保护性开发区 (图1)。
确保粮食安全的关键在于加强耕地质量建设，特别是加强高标准农田建设。高标准农田是指田间平整、集中连片、设施完善、节水高效、农电匹配、适宜经营、肥沃沃土、生态友好、抗灾能力强、适合现代农业生产经营的耕地。基于耕地质量现状分析，以东北平原区、黄淮海平原区、长江中下游平原、四川盆地为核心，稳步有序推进高标准农田建设，创造高产、稳产、高效的粮食生产空间，从而保证全体中国人民能够以更低的价格获得基础生活物资。
中低产耕地是指粮食产量相对较低的耕地，主要受到土壤质量 (如土层浅、有机质低、含盐量高)、基础设施不完善、耕作环境差以及较高的生态环境风险 (如水土流失和农业面源污染) 等多重因素的限制，主要分布在云贵高原区、华南区、黄土高原区、青藏高原区以及北方干旱半干旱区。鉴于其质量难以短期提升，需结合物理、化学、生物手段系统改造，以降低生态风险，创造稳产且环境可持续的粮食生产空间，重点保障饲料粮和工业用粮等需求。
边际土地是指因土壤质量、水热资源或地形等限制，生产能力和经济效益较低，生态脆弱的土地。我国边际土地特征包括土层薄、盐分高、酸碱度强等，管理难且生态风险大，但提升潜力巨大。我国存在大量未充分利用的土地，如盐碱地、沙地等。盐碱地主要分布在东北平原、西北干旱半干旱地区及东部沿海地区。沙地则多在干旱半干旱区和青藏高原区。这些地区光热条件好，土壤健康，适宜作物生长。因此，为改善膳食结构和追求营养安全，应结合区域水土资源禀赋，适度推进边际土地的保护性开发，持续建设蔬菜、水果等高附加值食物生产空间，以满足人民对高品质生活的追求。
高标准农田建设有三大策略。首先是空间优化，依据四维评价，优先选择适宜性、连片性、抗逆性强且生态胁迫性低的耕地进行高标准农田建设，保护和提升优质耕地，以实现高产稳产。其次是提高耕地韧性，结合耕地质量评价，针对短板进行整治，科学提升耕地韧性，降低耕地利用生产要素投入成本，提高农业经营主体收益，保障高标准农田持续高效的粮食生产能力。最后是耕地空间规模与耕地经营规模耦合，根据区域人地关系、资源禀赋、作物种类等特征重构人地关系耦合下的适度经营规模和最优生产单元，提高耕地利用效率。
中低产田改造首要战略是消除质量障碍。针对各区域中低产田障碍因子的类型及程度，采取物理、化学和生物方法优先改造耕地质量障碍较小的耕地，如采取调整土壤结构、水土保持、科学施肥和植物改良等措施。其次，需调整耕地权属，解决空间碎片化问题，通过“小块并大块”、“一组一田”等模式和土地整治等项目实现耕地集中连片，以实现耕地空间规模化经营，降低农业生产成本，增加粮食种植的经济效益。最后，降低耕地利用的生态环境风险，通过持续改善耕地质量，减少农药化肥使用，降低土壤侵蚀和温室气体排放，创造稳产且环境可持续的粮食生产空间。
边际土地生态环境脆弱、基础地力较差、水土匹配程度不高，不适当开发易导致资源不可持续利用，影响区域可持续发展和人类福祉。因此，保护开发应“以自然为主，科技为辅”。对于盐碱地，需遵循水盐运动原理，科学评估水资源量，确定开发面积，采用自然为主、工程为辅的开发模式，并针对不同盐碱成因采用差异化技术。沙地资源保护性开发需研发节水灌溉、土壤稳定技术以固沙，并结合生态、农业和水利管理，实现综合治理。戈壁资源保护性开发则需坚持节水、省水、高效用水的原则，结合先进技术推动可持续开发与利用。
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新时期耕地质量内涵涵盖适宜性、连片性、抗逆性和生态胁迫性四个维度。耕地适宜性东高西低，连片性东北优于西南，抗逆性水平一般，强、弱抗逆性耕地数量少且空间集聚，生态胁迫主要集中在北方。基于当前耕地质量和国家高质量发展的战略需要，我国未来耕地质量提升的目标主要包括这四个方面：促进资源可持续利用、提高农业经济效益、应对极端气象灾害、推动食物系统转型。在国际环境动荡、国内粮食需求旺盛的背景下，我国要确保口粮供给安全、饲料粮供给稳定、高营养食物供给适度。
未来应构建高标准农田、中低产田和边际土地三大食物生产空间，并实施三大战略：空间优化、韧性提升、规模耦合的高标准农田建设；障碍消除、调整权属并注重生态的中低产田改造；可持续利用为核心的边际土地保护性开发。这将为实现国家耕地质量建设目标提供一条有效途径。
孔祥斌，中国农业大学教授，博士生导师，领军人才，教育部宝钢优秀教师，中欧土地及土壤委员会 (SEPLS) 委员，中国农业大学国家农业科技战略研究院副院长。围绕耕地资源调查、评价与治理开展一系列的重大科学、工程和技术集成创新研究。主持国家社科基金重大项目、重点项目各1项，主持国家自然科学基金项目4项，主持科技部、教育部、自然资源部、北京市等省部级项目50余项。累积在Nature、Advance in Agronomy、Land Use Policy等中英文期刊上发表学术文章200余篇、报刊观点文章60多篇，出版专著及教材9部，制定行业标准5项。相关政策建议获得国家级和省部级肯定性批示10余次。荣获自然资源部科技进步一等奖、北京市哲学社会科学二等奖、教育部高等学校人文社科三等奖等科研奖励10多项。
陈文广，中国农业大学土地科学与技术学院博士研究生，研究方向为耕地资源可持续利用，以第一作者、通讯作者在SCIE、CSSCI、EI等中英文刊物上发表论文11篇，获得省部级领导批示2份，参与国家社科重大项目、国家自科面上项目、发改委项目、自然资源部相关课题10余项。
编辑 | 唐静月 李云舟
审稿 | 许建香
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