推动高标准农田建设理论创新,助力端稳中国饭碗——基于耕地质量“三性”的认识

学术   2024-12-19 07:51   广东  

来源:土地利用与保护(2024年12月15日)



党的二十大报告明确提出要“逐步把15.46亿亩永久基本农田全部建设为高标准农田”,旨在实现高产、稳产、高效、低碳的现代农业发展目标。这一重大战略决策,不仅是保障国家粮食安全、有效抵御自然灾害的坚固防线,更是推动乡村振兴与农业现代化加速前行的核心动力。截至目前,我国已成功建成10亿亩高标准农田,为粮食安全和绿色发展提供了强有力的支撑。

然而,在10亿亩高标准农田建设的辉煌成就背后,仍存在“重建设轻管护”、“重显性工程轻隐性工程”、“重政府主导轻农民参与”等问题,已成为制约农业高质量发展的瓶颈。同时,高标准农田建设在“土地适宜性改良提升、极端气候变化应对策略、基础设施全面完善”等方面的国家顶层设计仍有待加强,亟需加强规划与引导。为应对这些挑战,党的二十届三中全会明确提出对“完善高标准农田建设、验收、管护机制”的迫切需求。

为此,孔祥斌教授团队依托国家社科重大基金项目“休耕制度背景下的耕地保护转型”,自2020年起,对黑龙江、吉林、内蒙古、河北、山东、广西、广东等20多个省市进行了深入考察。考察发现,高标准农田建设的核心在于实现高产与稳产的协同并进,必须高度重视顶层设计,通过科学规划、合理布局、精细管理,为高标准农田建设提供坚实的理论支撑与实践指导。同时,高标准农田的迭代升级的核心在于打造具有韧性的耕地质量体系。

近日,孔祥斌教授团队在Springer旗下的“Environment, Development and Sustainability”期刊上发表题为“Cropland quality evaluation and improvement potential in China: integrating suitability, resistance, and contiguity”的理论创新成果。研究团队围绕耕地质量保护与建设转型的迫切需求,提出了“适宜性(Suitability)、抗逆性(Resistance)和连片性(Contiguity)”三性韧性目标,以契合新时代耕地高产、稳产和高效利用的新要求。研究成果为我国“完善高标准农田建设、验收和管护机制”提供了理论和实践支撑。




理论贡献

团队认为耕地质量是由自然要素和人为管理活动共同塑造的一系列特性的集合,并构建了集成适宜性、抗逆性和连片性三大特性的新理论框架,为耕地质量的科学评估和高标准农田的合理规划和管理提供新的思路。适宜性是由气候条件、地形状况、土壤物理化学性质等决定的耕地自然宜耕水平,判断土地是否具备开展农业生产的最佳条件。抗逆性反映了耕地在面临旱涝等自然灾害时的抵御能力,主要取决于农田配套的基础设施状况。连片性反映了耕地是否形成连续、大规模的生产单元,是实现农业机械化和规模化经营的基础条件。

Fig.1 Cropland quality connotation and research framework based on suitability, resistance, and contiguity




研究发现1

2020年中国的耕地质量指数范围为40.31~93.53,平均值为72.14,呈负偏态分布特征,总体表现为平原和盆地优于高原、东部地区优于西部地区。单维度上看,中国耕地的适宜性、抗逆性和连片性指数范围分别为44.69~94.48、24.38~95.20和10~100,其中适宜性和连片性均以Grade Ⅰ为主,分别占到耕地总面积的57.42%和47.58%,而抗逆性以Grade Ⅱ为主,占耕地总面积的58.44%。

Fig.2 Cropland quality index in China. 

(a) Spatial distribution, (b) changes in latitudinal direction, (c) changes in longitude direction, (d) frequency distribution




研究发现2

中国耕地质量提升潜力显著,耕地质量指数(CQI)每提升1%,预测中国的粮食单产将增加68.12 kg/ha。综合考虑人口增长、畜牧业发展和工业用粮等因素,预计到2025年和2032年我国的粮食消费需求将分别达到750 Mt和867 Mt。在不依赖进口的前提下,若耕地质量指数提高5%~30%,将有助于节约9.29 ~34.06 Mha的耕地来满足这一需求。

Table1 Cropland saving potential under different CQI improvement scenarios in China (Mha)




研究发现3

中国耕地质量的障碍因子主要体现在抗逆性和连片性维度,超4/5的省份受到effective irrigation rate (X7)的显著阻碍。因此,超过74%的省份需采取推广节水灌溉技术(S4)、加强水利建设(S5)及强化政策保障(S10)等措施来提升耕地质量。

Fig.3 Obstacle degrees of cropland quality index layers in the nine agricultural zones of China

Fig.4 Potential strategies for improving cropland quality in China




应用价值

研究成果可以应用到高标准农田顶层设计、分区规划、用途控制、设计标准,全面指导高标准农田在国家、省级、区县以及地块质量设计导向,提供了理论支撑。

适宜性:精准布局,提升耕地资源的空间合理配置。依据土地的适宜性科学确定高标准农田建设布局,不仅可以提高土地利用效率,避免因土壤条件不适合而导致资源浪费,还能有效提升作物产量和质量。

抗逆性:构筑农田韧性屏障,保障稳产高产。抗逆性被视为高标准农田建设进程提升耕地质量和保障粮食稳产高产的关键抓手。通过系统性改善农田基础设施,如铺设高效灌溉网络、建设蓄水工程和强化排水系统,可以显著增强耕地抵御极端天气的能力。论文提出的抗逆性评估框架,可以精准识别抗逆性薄弱区域,为规划设计高标准农田建设区域、量化高标准农田建设成效提供了科学手段。

连片性:促进耕地集约利用,提升农业现代化水平。连片性较高的耕地可有效减少边界损失,提高农机作业效率。在高标准农田建设过程中,应通过土地整治、土地流转等手段,促进耕地的连片化,使农业生产更加高效和集约化。




以“三性”为核心,开启高标准农田建设新篇章

高标准农田建设是新时代保障粮食安全的战略举措,也是农业现代化的重要抓手。研究团队呼吁,从适宜性、抗逆性和连片性三个维度构建更加全面的耕地质量提升路径,助力我国农业生产由“量的积累”向“质的飞跃”迈进。在政策、技术和管理的多维推动下,高标准农田建设将成为解决耕地资源短缺、提升农业韧性和效率的关键路径。

论文链接如下:

https://link.springer.com/article/10.1007/s10668-024-05805-w



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