高标准农田建设中土地利用对农业碳排放的影响

科技   2024-12-23 10:36   北京  


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第5期,目次42


摘要:随着科技的快速发展,农业现代化进程日益加快,农机推广信息化建设逐渐成为农业领域的焦点和热点话题。这一发展不仅对农业产生了深远的影响,而且在促进乡村振兴、农村地区的可持续发展方面发挥了关键作用。该文旨在深入探讨新形势下农机推广信息化建设的重要性以及相关路径。提出了新形势下农机推广信息化建设的概念,并分析了其在农业现代化发展中的重要意义,指出了面临的问题和解决问题的路径,以期为农业现代化发展提供有益的参考和建议。

关键词:农机推广;信息化建设;农业现代化;问题;路径

全球气候变化背景下,农业碳排放对环境的影响是多方面的,农业活动导致的碳排放增加了大气中的温室气体浓度,加剧了全球变暖现象,进而影响了全球气候系统的稳定性,导致极端气候事件频发,如热浪、干旱、洪水等。通过科学规划和合理布局,高标准农田采取提高水资源的利用效率、改善土壤质量、推广节水灌溉和优化施肥管理等措施,这些都有助于减少农业活动中的碳排放,同时提升农业生产的可持续性[1]。该文探讨了高标准农田建设中土地利用对农业碳排放的影响,并以山东省成武县高标准农田建设土地开发的实践经验为例,阐述了高标准农田建设不仅对保障粮食安全具有重要意义,也是实现农业碳减排和应对气候变化的重要途径。

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高标准农田建设中土地利用与农业碳排放的内在联系


高标准农田建设是落实“藏粮于地、藏粮于技”战略的重要举措,它通过提升耕地质量,优化耕地布局,有效监管耕地质量变化,从而提高粮食综合生产能力,有助于实现旱涝保收、高产稳产,这为粮食安全提供了坚实的基础。在具体实践中,高标准农田建设还包括对已建设施的改造提升,解决设施不配套、工程老化问题,进一步提高农田基础设施和耕地地力水平。

然而,农业生产活动,尤其是耕作、施肥和作物残留物处理等,会产生温室气体,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O),这些都是全球气候变化的重要推动因素。

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高标准农田建设影响农业碳排放的途径


高标准农田建设能够促进农业向更加可持续和低碳的方向发展,对减少农业碳排放产生积极影响。依据内在联系,可以总结出高标准农田建设影响农业碳排放的途径。

2.1   土地利用管理

通过精心设计和实施作物轮作、间作以及套种等多元化的种植模式,结合对土地利用进行科学规划和管理,比如减少耕地转换为非农业用途的频率、合理安排农业活动以避免土地退化,可以有效提升土壤的碳固定能力。这样的做法不仅有助于提高土壤有机质含量,增强土壤的肥力和保水性能,还能通过增加植被覆盖和生物量,促进光合作用,进而实现更多的二氧化碳被转化为有机物质并储存于土壤中。此外,提高土壤有机质含量还有助于改善土壤结构,减少因耕作导致的碳排放,最终实现减少整体农业活动对大气中温室气体浓度增加的目标。

2.2   灌溉与排水系统

改进灌溉技术是高标准农田建设中减少农业碳排放的关键措施之一。通过采用滴灌、微喷灌等现代节水灌溉技术,可以显著减少水的浪费,确保作物得到恰到好处的水分供给,从而提高农田的水资源利用效率。这些技术减少了对水资源的需求,也间接降低了因抽取、输送和使用大量水资源而伴随的能源消耗。通过精准农业技术优化灌溉时间,比如根据作物生长阶段、土壤湿度和天气预报调整灌溉计划,可以避免无效和过量灌溉,减少水和能源的不必要投入。智能灌溉系统能够根据实时数据调整灌溉量,确保作物在最需要水分的时候得到恰当的供给,这样的按需供水方式不仅提高了灌溉效率,也有助于减少因灌溉导致的能源消耗和相关的温室气体排放。

2.3   农业技术应用

推广机械化耕作和精准施肥技术是实现农业现代化、提高农业生产效率和降低环境影响的重要途径。机械化耕作通过使用先进的农业机械替代传统的人力和畜力作业,可以大幅度提高耕作效率和土地利用率,减少对农田的重复耕作,从而降低因耕作活动导致的能源消耗和温室气体排放。例如,采用精准的土壤耕作机械能够减少土壤扰动,保持土壤结构,减少二氧化碳的释放。

精准施肥技术则利用土壤测试、遥感技术和智能施肥设备,对作物进行定制化的养分管理,确保作物得到适量且必需的营养供给,避免过量施肥造成的资源浪费和环境污染。通过控制化肥的使用量,不仅可以减少农业生产成本,还能有效降低化肥生产、施用过程中的能源消耗,并且显著减少因化肥过量使用而产生的温室气体排放,如氧化亚氮(N2O),这是一种比二氧化碳具有更强温室效应的气体。

2.4   农业政策支持

实施财政补贴政策是激励农民采纳低碳农业技术和实践的有效手段。通过提供直接的经济激励,政府可以鼓励农民从传统的农业耕作方式转变为更加环保和可持续的农业模式。具体来说,财政补贴可以降低农民采用新技术和新做法的门槛,增加他们实施这些措施的意愿和能力。例如,对于秸秆还田这一实践,政府可以提供专项补贴弥补农民因改变传统焚烧处理方式而可能面临的额外成本。秸秆还田不仅能够增加土壤有机质含量,改善土壤结构,还能通过减少焚烧导致的烟尘和二氧化碳排放,降低对空气质量和气候变化的影响。

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成武县在高标准农田建设中土地利用减少农业碳排放的实践经验


成武县隶属山东省菏泽市,位于山东省西南部,全县粮食作物面积125.78万亩,全年粮食总产量57.52万吨。截至2022年,成武县累计建成高标准农田面积达到31.7万亩,“田成方、路相通、渠相连、旱能灌、涝能排”的现代高效农田体系基本形成。2023年,成武县又启动4万亩高标准农田建设,科学规划、合理布局、节水高效、稳产高产高标准农田体系在成武县已现雏形,有效筑牢了粮食安全根基[2]。成武县在高标准农田建设中的一些具体措施,值得学习和借鉴。

3.1   土壤改良与培肥

成武县2023年15万亩绿色农田改造提升项目涉及苟村集镇等10个镇街,69个行政村,项目总规模为15.05万亩,为绿色农田提升改造。土壤改良面积15.05万亩,土壤培肥15.05万亩,施生物有机肥料17600吨。使用生物有机肥,可以抑制土壤中的真菌和线虫及植物根部病虫害,从根本上减少了农药的使用量;平衡营养吸收,减少化肥施用量16%~20%,改造提升完毕后,预计可使农民增收10%~15%左右。

3.2   加快推进现代水网建设

2024年,成武县抢抓春季施工有利时机,加快构建水系相通、多源互补、丰枯调剂的现代水网格局,有效覆盖耕地面积近50万亩,为粮食丰产丰收提供充足水利保障。总投资22亿元的成武县现代水网工程也在加紧实施当中,该工程共计清淤河道49条,治理长度达619公里,能有效覆盖耕地面积50万亩。项目完成后,水系相通、多源互补、丰枯调剂的现代水网格局逐步显现,将极大提升沿线河流的防洪灌溉能力[3]。

3.3   多渠道的财政支持

截至2020年,成武县按照“渠道不变、管理不乱、集中投入、各计成效”的原则,通过耕地开垦费、新增建设用地有偿使用费、土地出让金和政府财政预算和其他部门涉农资金可筹措用于土地整治的资金10多亿元,通过市场融资筹措资金40多亿元,共计超过60亿元,基本满足 “十三五”土地整治项目的需求,为成武县后来的高标准农田建设打下坚实的资金基础。

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结语


成武县的高标准农田建设实践表明,通过综合的土地管理和技术创新,可以有效提升耕地质量,增强粮食生产能力,并减少农业碳排放。成武县在土壤改良、现代水网建设以及多渠道财政支持等方面的具体措施,为其他地区提供了可借鉴的经验。高标准农田建设不仅保障了粮食安全,也是实现农业可持续发展和应对气候变化的重要策略。未来,应继续加大财政投入,推广低碳农业技术,完善政策支持体系,鼓励农民参与,共同推动农业绿色发展,为实现国家粮食安全和生态文明建设做出更大贡献。



参考文献:

[1] 陈学渊. 发挥高标准农田建设成效,持续赋能提升耕地质量[OL]. https://kepu.gmw.cn/2024-01/08/content_37076863.htm [2024-01-08].

[2]新华网. 山东成武:31.7万亩高标准农田筑牢粮食安全根基[OL]. http://www.sd.news.cn/20231115/de44b37eb95144bfb36651926e942f93/c.htmL [2023-11-15].

[3] 今日成武. 加快推进现代水网建设夯实50万亩农田灌溉根基[OL]. https://mp.pdnews.cn/Pc/ArtInfoApi/article?id=40274438 [2024-03-14].



作者单位:成武县自然资源和规划局


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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.14.042




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