中國耕地差異化休耕模式及技術(shù)措施探討

蘇康傳，楊慶媛※，張忠訓(xùn)，畢國華

中國耕地差異化休耕模式及技術(shù)措施探討

蘇康傳，楊慶媛※，張忠訓(xùn)，畢國華

（1. 西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南山地生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)國家級培育基地，重慶 400715；3.重慶金佛山喀斯特生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測研究站，重慶 400715；4. 西南大學(xué)綠色低碳發(fā)展研究所，重慶 400715）

耕地休耕模式是實行耕地休耕制度的重要組成部分，探索差異化的休耕模式對中國全面實施耕地休耕制度具有重要意義。該研究運用文獻研究法、歸納總結(jié)法、系統(tǒng)分析法及案例分析法等，結(jié)合中國耕地休耕主要試點區(qū)實地調(diào)研資料及數(shù)據(jù)，總結(jié)、提煉差異化耕地休耕模式。結(jié)果表明：中國耕地休耕模式設(shè)計應(yīng)充分考慮制度主體、制度客體及制度環(huán)境等因素的影響，從模式內(nèi)涵、模式適用區(qū)域、典型案例區(qū)及主要休耕技術(shù)措施等進行設(shè)計。中國耕地差異化休耕模式主要有地下水漏斗區(qū)節(jié)水保水型休耕模式、土地污染區(qū)清潔去污型休耕模式、生態(tài)嚴重退化區(qū)生態(tài)修復(fù)型休耕模式、耕作過度集約化區(qū)耕地地力保護型休耕模式及耕地撂荒嚴重區(qū)的“流轉(zhuǎn)+休耕”模式。差異化休耕模式涉及的主要技術(shù)措施包括休耕時長安排、培肥技術(shù)、休耕地翻耕技術(shù)及休耕試驗示范技術(shù)等。當(dāng)前中國休耕時長安排主要有季節(jié)性休耕、長期休耕及短期休耕3類；休耕培肥技術(shù)主要有少耕肥豆輪作、免耕過腹還田、免耕凈種綠肥、免耕肥草間套種、秸稈還田、增施有機肥（腐熟農(nóng)家肥）及上述多種方式混合形成的技術(shù)措施；休耕地翻耕技術(shù)主要有深松淺翻、深翻曬垡、旋耕保墑等；休耕試驗示范技術(shù)主要包括休耕綠肥品種篩選試驗、休耕時長試驗、土壤指標(biāo)測定試驗、休耕對比示范等，并以甘肅省環(huán)縣為案例對休耕模式技術(shù)措施進行分析，可為中國全面開展耕地休耕提供案例參考和技術(shù)支撐。

土地利用；農(nóng)業(yè)；耕地；休耕模式；技術(shù)措施；中國

0 引 言

耕地休耕作為土地利用方式之一，是中國社會經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中應(yīng)對耕地利用新問題的必然選擇[1-2]。中國農(nóng)業(yè)正由傳統(tǒng)自給農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、市場農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，由家庭作坊式小規(guī)模經(jīng)營向適度規(guī)模經(jīng)營轉(zhuǎn)型[3-4]。同時，面對國際糧價持續(xù)走低[5]，國內(nèi)糧食產(chǎn)量相對過剩[6-7]，耕地過度開發(fā)及不合理利用等現(xiàn)實問題[8-9]，中國實施耕地休耕制度不僅必要而且迫切。2016年農(nóng)業(yè)部等10部門聯(lián)合發(fā)布《探索實行耕地輪作休耕制度試點方案》（簡稱《試點方案》）及后續(xù)出臺的相關(guān)文件，都表明休耕制度已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度[10-11]。耕地休耕模式設(shè)計是實行耕地休耕制度研究的重要內(nèi)容之一，隨著相關(guān)研究的不斷深化，休耕模式研究已成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點之一。中國幅員遼闊，自然地理環(huán)境本底條件及社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r差異顯著，因此，因地制宜設(shè)計差異化的休耕模式對中國全面實施耕地休耕制度具有重要意義。

國外關(guān)于耕地休耕模式的研究主要集中于以下方面：1）休耕方式及培肥模式變化。從遏制生態(tài)退化和改善農(nóng)村福利角度研究采用休耕替代刀耕火種的方案[12]，開展以水土保持為目的的休耕期作物留茬管理的田間試驗與模擬[13]及種植豆科作物休耕的生物物理指標(biāo)和經(jīng)濟性能評估[14]。2）不同休耕模式中土壤微量元素變化。主要對休耕土壤和牧場土壤中纖維素分解速度進行對比，認為休耕土壤中硝酸鹽和磷酸鹽含量較高，促進了纖維素的分解速度[15]；麥茬輪作夏季休耕管理當(dāng)中減少全蝕病和氮素淋失的經(jīng)濟效應(yīng)[16]；濕潤和半濕潤地區(qū)在種植和休耕期間生態(tài)系統(tǒng)肥力變化[17]；不同休耕時長模式下土壤肥力動態(tài)變化[18]；集水區(qū)休耕地的裸休土壤中硝酸鹽浸出分析[19]；對比分析田菁休耕肥地作物、天然休耕雜草和玉米田3種不同土地利用系統(tǒng)中根系和無機氮分布情況[20]等多方面的研究。3）評估不同休耕模式對作物產(chǎn)量的影響。Srivastava等運用EPIC模型多情景分析法估算了不同休耕時長對山藥產(chǎn)量的影響[21]；Gaiser等使用環(huán)境政策綜合氣候模型對耕地休耕后玉米產(chǎn)量的敏感性進行評估[22]。

中國耕地休耕制度研究起步較晚，關(guān)于休耕模式的研究還較為薄弱，目前主要根據(jù)耕地利用面臨問題從宏觀角度提出休耕模式。針對耕地常年使用導(dǎo)致土壤肥力下降的問題，提出將平均復(fù)種指數(shù)較高的耕地實行季節(jié)性休耕；針對耕地?zé)o序撂荒問題，提出將撂荒耕地流轉(zhuǎn)并安排一定比例的耕地進行休耕[23]。針對典型區(qū)域存在的耕地利用問題，提出了連作障礙區(qū)、重金屬污染區(qū)及地下水漏斗區(qū)分別應(yīng)采取輪作和休耕的模式、治理去污模式及季節(jié)性休耕模式[24]。陳展圖等從地力透支、土地污染及生態(tài)退化3個方面提出了差異化的區(qū)域休耕模式[5]?？紫楸筢槍χ袊狈礁珊蛋敫珊档貐^(qū)提出應(yīng)實行水資源約束的休耕模式，南方地區(qū)實行土地整治與休耕相結(jié)合的模式，山區(qū)則實行退耕與休耕相結(jié)合的模式[25]。

綜上所述，國外對耕地休耕模式開展了大量研究，而國內(nèi)關(guān)于休耕模式的研究成果較少，已有國內(nèi)成果中休耕模式的研究以宏觀層面的總結(jié)為主，不夠全面和具體，特別是對休耕模式類型劃分、差異化休耕模式設(shè)計等方面的研究還較為薄弱。由于部分地區(qū)缺乏對區(qū)域環(huán)境等因素的綜合考慮，導(dǎo)致理論模式對實踐的指導(dǎo)存在偏差，當(dāng)前基于高度異質(zhì)性特征的中國國情的休耕模式尚未形成，不利于休耕模式從實踐行為上升到理論高度，也不利于更好地指導(dǎo)中國全面實施耕地休耕制度，為此有必要對中國耕地差異化休耕模式進行探討?；谝陨戏治觯疚脑趯ΜF(xiàn)有中國耕地休耕模式相關(guān)文獻總結(jié)、全國及分省《試點方案》研究、主要試點區(qū)訪談及農(nóng)戶問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出中國差異化耕地休耕模式，并對休耕模式所涉及的主要技術(shù)措施進行深入探討，以期為豐富耕地休耕理論及中國全面實施耕地休耕制度提供參考和案例支持。

1 研究方法及案例數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

耕地休耕模式構(gòu)建需要根據(jù)已有相關(guān)研究和實地調(diào)查資料，通過歸納總結(jié)、集成所涉及到的休耕模式，主要方法有文獻研究法、歸納總結(jié)法、系統(tǒng)分析法及案例研究法等。1）文獻研究法，通過對國內(nèi)外休耕模式相關(guān)的文獻進行梳理、評述，發(fā)現(xiàn)已有研究的不足之處，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合中國國情及實地調(diào)研資料，提出適合中國不同區(qū)域的休耕模式，并與現(xiàn)有研究進行對比分析。2）歸納總結(jié)法，歸納是把類似的內(nèi)容集中在一起，總結(jié)是指將研究內(nèi)容按照一定標(biāo)準(zhǔn)、邏輯概括出規(guī)律的方法，本研究中主要將已有文獻中耕地休耕模式、實地調(diào)研獲取的休耕模式，按一定邏輯加以歸納總結(jié)，提煉出新的休耕模式。3）系統(tǒng)分析法，耕地輪作休耕制度本身就是一個系統(tǒng)，而休耕模式是其中的子系統(tǒng)，受到休耕制度運行主體、行為主體、行為客體及其他因素的影響，需要根據(jù)系統(tǒng)中的各個要素特征進行分析，獲取最優(yōu)休耕模式。4）案例分析法，是指對研究的典型對象進行分析，得出一般性、普遍性規(guī)律的方法，通過對典型休耕試點區(qū)的休耕模式進行深度剖析，總結(jié)、提煉出相關(guān)的休耕模式，可為其他地區(qū)休耕模式選擇提供借鑒。

1.2 案例分析數(shù)據(jù)來源

案例分析涉及的數(shù)據(jù)來自課題組2016年11月、2017年6—7月、9月期間分別對云南省及甘肅省休耕試點區(qū)實地調(diào)研收集的資料數(shù)據(jù)。調(diào)研分為2個階段，第1階段為預(yù)調(diào)查階段，以訪談的形式向縣農(nóng)業(yè)（牧）局、村鎮(zhèn)干部等相關(guān)人員了解休耕基本情況和農(nóng)業(yè)種植基本情況，第2階段以農(nóng)戶問卷調(diào)查和田野調(diào)查為主。數(shù)據(jù)和資料包括社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、休耕模式總結(jié)資料及休耕地相關(guān)數(shù)據(jù)等（表1）。

表1 案例分析耕地休耕模式相關(guān)數(shù)據(jù)資料來源情況

2 差異化休耕模式設(shè)計理論分析

2.1 休耕模式內(nèi)涵界定

模式是指事物的標(biāo)準(zhǔn)樣式，其實質(zhì)是解決某一類問題的方法論，把解決某類問題的方法總結(jié)歸納到理論高度，就稱其為模式[26]。目前，雖然相關(guān)研究中使用“休耕模式”一詞的頻次較高，但對其概念的探討和界定還較為欠缺。本研究在“模式”定義的基礎(chǔ)上，結(jié)合休耕模式的內(nèi)容構(gòu)成界定其內(nèi)涵。休耕模式是指休耕制度主體以提高耕地地力為目的，基于因地制宜、統(tǒng)籌糧食供給、“社會、經(jīng)濟及生態(tài)效益”三位一體及“休、養(yǎng)、用”統(tǒng)一等原則而采取的具有普遍性、代表性及可操作性的休耕形式，或者可供他人重復(fù)操作的標(biāo)準(zhǔn)樣式。休耕模式需基于不同區(qū)域休耕實踐過程中休耕地面臨問題、治理方式、休耕培肥作物類型、休耕時間安排及翻耕方式等技術(shù)措施進行設(shè)計。

2.2 理論基礎(chǔ)

耕地休耕模式構(gòu)建受休耕制度運行主體（政府），行為主體（農(nóng)戶），行為客體（耕地）及其他因素（氣候、物候、土壤養(yǎng)分、耕作制度、資源環(huán)境承載力、社會經(jīng)濟及技術(shù)條件等）的影響。根據(jù)休耕制度實施的參與者及影響因素，認為與休耕模式構(gòu)建密切相關(guān)的主要理論有博弈論、農(nóng)戶行為理論、資源環(huán)境承載力理論及地域分異規(guī)律等。1）博弈論，各級政府、農(nóng)戶、公眾等在休耕制度實施中的利益博弈及角色扮演對休耕模式選擇會產(chǎn)生影響，中央政府主要負責(zé)制定休耕計劃、編制休耕總體方案等；地方政府主要負責(zé)休耕工作的組織、指導(dǎo)及協(xié)調(diào)；集體經(jīng)濟組織及農(nóng)戶主要負責(zé)休耕工作落實；公眾則主要負責(zé)監(jiān)督等，在此過程中，對休耕模式選擇產(chǎn)生重要影響。2）農(nóng)戶行為理論，農(nóng)戶決策行為決定其是否愿意休耕、如何休耕。3）資源環(huán)境承載力理論，耕地的生態(tài)環(huán)境、土壤養(yǎng)分、水分等承載力是否超載，決定是否需要休耕。4）地域分異規(guī)律，決定不同自然環(huán)境、社會經(jīng)濟及技術(shù)等條件下應(yīng)采取何種休耕模式，自然環(huán)境條件決定區(qū)域模式、社會經(jīng)濟及技術(shù)條件等決定采用何種技術(shù)。

2.3 休耕模式構(gòu)建的基本原則

1）因地制宜原則。一方面，因中國自然地理特征、社會經(jīng)濟發(fā)展水平及耕地利用問題等具有明顯的地域差異，需因地制宜選擇有效的休耕模式進行耕地休養(yǎng)生息；另一方面，因耕地地力本身的狀況差異決定是否參與休耕，以及休耕時長、時序的安排。

2）統(tǒng)籌糧食供給原則。保障糧食安全是進行休耕的前提，不能因為實施休耕而減少糧食產(chǎn)量，影響糧食安全，要在保障國家糧食安全的基礎(chǔ)上，探討如何休耕以及選擇何種休耕模式。

3）社會、經(jīng)濟及生態(tài)效益三位一體原則。實行耕地休耕制度涉及休耕主體、客體及制度本身，因此，需要協(xié)調(diào)好三者之間的關(guān)系。首先，需要對休耕涉及的重要主體農(nóng)戶進行適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟補償，保障其生計水平不因?qū)嵤┬莞档?；其次，休耕需要保證對耕地地力提升、生態(tài)修復(fù)的初衷；最后，還需體現(xiàn)休耕所帶來的社會效益，如實現(xiàn)綠色發(fā)展、食品安全以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等。

4）休耕地“休、養(yǎng)、用”統(tǒng)一原則。耕地休耕作為一項制度，其順利運行的前提是協(xié)調(diào)好“休、養(yǎng)、用”之間的關(guān)系，休耕地的“休、養(yǎng)、用”是有機統(tǒng)一的整體，“休”和“養(yǎng)”是手段，“用”是目的，即休養(yǎng)的最終目的是遏制土地退化，培肥地力，以便更好地滿足“用”的需求。休耕不是撂荒，需要加以科學(xué)管護，需要科學(xué)選取休耕模式，實現(xiàn)休耕效益最大化。

2.4 差異化休耕模式分析框架

實行耕地休耕制度是貫徹落實綠色發(fā)展、“藏糧于地”、“藏糧于技”、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的國家戰(zhàn)略舉措，其根本目標(biāo)是恢復(fù)地力、提升耕地質(zhì)量、促進耕地生態(tài)健康和可持續(xù)利用。中國幅員遼闊，自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟條件、人地關(guān)系狀況、資源環(huán)境承載力及耕地利用存在問題等差異顯著，休耕模式是休耕制度順利運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上有針對性地進行模式設(shè)計。

中國耕地休耕模式設(shè)計受到制度主體、制度客體及制度環(huán)境等因素的影響，不同區(qū)域的影響因素既有相似之處，又有差異明顯的地方，需根據(jù)其相似特征和區(qū)域差異設(shè)計出適合不同區(qū)域的休耕模式。1）休耕制度主體包括政府、農(nóng)業(yè)企業(yè)（合作社）、農(nóng)戶及集體經(jīng)濟組織，在休耕制度實施中存在博弈過程，特別是在休耕模式設(shè)計的技術(shù)措施方面表現(xiàn)較為明顯，如選取何種休耕培肥作物，會對農(nóng)戶生計、培肥地力等產(chǎn)生一定影響。2）休耕制度客體，即耕地本身的條件及特點，是休耕模式設(shè)計需要重點考慮的對象，涉及到耕地利用面臨的不同問題，如利用強度、土壤養(yǎng)分、水分、耕地污染等；自然環(huán)境本底差異，如氣候條件、水土流失、生態(tài)退化等；耕作制度差異，各地區(qū)的耕作方式、習(xí)慣及熟制等存在較大差異；資源環(huán)境承載力差異，如耕地的水資源、生態(tài)環(huán)境等的承載力。3）休耕制度環(huán)境，主要是指中國農(nóng)地實行家庭承包經(jīng)營制度，以及在此基礎(chǔ)上形成的耕地細碎化特征和小農(nóng)經(jīng)營方式，該制度環(huán)境決定了中國休耕模式設(shè)計不能直接套用西方模式，需充分結(jié)合中國特有的休耕制度環(huán)境進行模式設(shè)計。在對休耕制度主體、制度客體及制度環(huán)境等影響因素綜合分析的基礎(chǔ)上，有針對性地設(shè)計出能有效解決不同問題的休耕模式，具體包括模式類型及名稱、模式內(nèi)涵、適用區(qū)域以及典型案例區(qū)（圖1）。不同的休耕模式因面臨的主要問題不同而有差異化的休耕方式，但每一種模式均涉及具有共性的技術(shù)措施，如休耕時間安排、休耕培肥技術(shù)、休耕翻耕技術(shù)及試驗示范技術(shù)等。

圖1 差異化休耕模式設(shè)計分析框架

3 差異化休耕模式設(shè)計及技術(shù)措施

3.1 差異化休耕模式

中國國情復(fù)雜、地情差異顯著，但耕地利用存在的問題又有一定的共性，針對不同共性問題設(shè)計差異化的休耕模式，對中國全面實施休耕制度意義重大。本文將從解決耕地利用面臨問題的角度提出不同的休耕模式設(shè)計方案，主要包括地下水漏斗區(qū)、土地污染區(qū)、生態(tài)退化區(qū)、耕作過度集約化區(qū)及耕地撂荒嚴重區(qū)休耕模式。休耕模式設(shè)計包括模式名稱、模式內(nèi)涵、適用區(qū)域及典型案例區(qū)（表2）。

3.1.1 地下水漏斗區(qū)休耕模式

地下水漏斗區(qū)：節(jié)水保水型休耕模式。該區(qū)域由于地下水過度抽取，引發(fā)地面沉降，耕地地力下降及生態(tài)環(huán)境惡化等問題。該問題多發(fā)區(qū)域主要以華北平原冬小麥種植區(qū)域為主，誘因為地下水過度開采[27]。水資源是該區(qū)域的承載力短板因素，需在科學(xué)合理計算農(nóng)業(yè)水資源承載力基礎(chǔ)上，探索“一季休耕、一季雨養(yǎng)”節(jié)水保水型休耕模式，以種植節(jié)水作物為主。該模式適用區(qū)域為以抽取地下水灌溉的華北平原；典型案例區(qū)主要為河北省邢臺市、廣宗縣、平鄉(xiāng)縣及巨鹿縣等。將主要依靠抽取地下水灌溉的冬小麥壓減，只種植雨熱同季的玉米、油料作物及對地下水消耗較小的雜糧等，休耕期間主要種植“二月蘭”、紫云英、油菜等綠肥作物，不抽取地下水澆灌，在下茬作物種植前粉碎還田，減少地表裸露，培肥地力等。

表2 中國耕地差異化休耕模式

3.1.2 土地污染區(qū)休耕模式

土地污染區(qū)：清潔去污型休耕模式。該區(qū)域因采礦、發(fā)展工業(yè)等導(dǎo)致耕地土壤污染嚴重，其中重金屬污染最難治理。休耕最終目的就是去污染、保證食品安全。因此，休耕模式設(shè)計以去除土壤污染物為核心目的，主要選擇對土壤重金屬富集、吸收能力強的作物品種進行種植，如能源高粱、伴礦景天、花生、油葵等作物對重金屬污染耕地有良好的去污修復(fù)作用[23]。另外，也可以通過改良土壤、投入土壤調(diào)理劑等手段進行修復(fù)[28]。適用區(qū)域為重金屬污染區(qū)和有機物污染區(qū)；典型案例區(qū)為湖南省長沙市等。

3.1.3 生態(tài)退化區(qū)休耕模式

生態(tài)退化區(qū)：生態(tài)修復(fù)型休耕模式。該區(qū)域耕地利用的主要問題是石漠化、荒漠化、鹽堿化及土壤板結(jié)化等生態(tài)問題突出，休耕的主要目的是恢復(fù)耕地生態(tài)環(huán)境、提高耕地質(zhì)量。生態(tài)嚴重退化區(qū)主要分布于西北干旱半干旱區(qū)和西南石漠化區(qū)，其誘因有自然和人為因素，其中自然因素方面，西北地區(qū)因降水稀少引起干旱、荒漠化和鹽堿化等問題[29]，而石漠化區(qū)主要由于大量石灰?guī)r分布形成；人為因素方面，西北地區(qū)主要是一年多茬耕作，化肥、農(nóng)藥等過度使用及不合理利用所至，石漠化地區(qū)因不合理利用導(dǎo)致水土流失，形成極薄瘦地[30]。因此，該區(qū)域需在生態(tài)環(huán)境承載力評價基礎(chǔ)上，確定生態(tài)安全閥值，根據(jù)每個區(qū)域?qū)е律鷳B(tài)惡化的具體原因，設(shè)計行之有效的休耕模式。主要技術(shù)措施為：石漠化區(qū)休耕應(yīng)減少土壤翻耕次數(shù)，以減少水土流失，可種植免耕綠肥及牧草，將畜牧業(yè)與休耕結(jié)合，將喀斯特地貌景觀與鄉(xiāng)村旅游結(jié)合起來，發(fā)展草食畜牧業(yè)、土地整治與休耕結(jié)合、農(nóng)旅結(jié)合等措施；西北地區(qū)由于干旱因素是較大的短板，技術(shù)措施以調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，改種防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水分又具有培肥地力的作物為主。同時，針對水土流失較嚴重的區(qū)域應(yīng)將耕地休耕與土地綜合整治充分結(jié)合，在土地整治前將熟化的表土層剝離存放，待土地整治工程結(jié)束后，將表土回填，并進行休耕，以此達到水土保持和恢復(fù)地力的目的。模式適用區(qū)域較廣，干旱半干旱地區(qū)的荒漠區(qū)、鹽堿地區(qū)及石漠化區(qū)；典型案例區(qū)為西北干旱半干旱區(qū)的甘肅省環(huán)縣和西南喀斯特石漠化區(qū)的云南省石林縣及硯山縣。

3.1.4 耕作過度集約化區(qū)休耕模式

耕作過度集約化區(qū)：地力保護型休耕模式。該模式主要為糧食主產(chǎn)區(qū)，其耕地質(zhì)量較高，但因長期過度集約化、超負荷利用，出現(xiàn)地力下降問題。休耕模式設(shè)計應(yīng)在保護現(xiàn)狀地力的基礎(chǔ)上，安排一定比例的耕地進行循環(huán)休耕，逐漸培肥地力。中國耕作過度集約化區(qū)域主要分布于東北地區(qū)和東南地區(qū)。其中，東北黑土區(qū)是世界四大黑土片區(qū)之一，以高有機質(zhì)和高肥力而著稱，是中國重要的糧食生產(chǎn)基地，主要分布在黑龍江、吉林、遼寧及內(nèi)蒙古東四蒙等地，總面積124.4×104km2[31]。黑土地開墾時間已有200余年，由于長時間過度集約利用，導(dǎo)致耕地地力退化嚴重，具體表現(xiàn)為黑土層變薄、土壤有機質(zhì)降低、水土流失加劇、濫用化肥農(nóng)藥等。中國東南區(qū)域為東部季風(fēng)區(qū)，地貌類型以平原和丘陵為主，由于雨熱同期、光照充足，熟制為一年兩熟或三熟，復(fù)種指數(shù)均較高，種植農(nóng)作物以水稻、玉米、油菜等為主，一年四季耕地處于“連軸轉(zhuǎn)”狀態(tài)，導(dǎo)致該區(qū)域成為典型的“連作障礙區(qū)”。

針對常年耕作且復(fù)種指數(shù)較高，過度使用的耕地，休耕模式設(shè)計以季節(jié)性休耕為主。中國華北大部分地區(qū)復(fù)種指數(shù)為120%～200%，河南省相對較高，部分縣市超過200%[32]；長江流域及華南地區(qū)復(fù)種指數(shù)為180%～250%[33]。該類耕地長期超負荷耕作，處于“連軸轉(zhuǎn)”狀態(tài)，休耕模式設(shè)計應(yīng)重點考慮將復(fù)種指數(shù)較高的耕地實行季節(jié)性休耕，休耕季節(jié)種植綠肥作物，并對休耕農(nóng)戶發(fā)放補助（圖2）。

3.1.5 耕地撂荒嚴重區(qū)休耕模式

耕地撂荒嚴重區(qū)：耕地“流轉(zhuǎn)+休耕”模式。休耕是應(yīng)對耕地利用問題的主動行為，其目的在于實現(xiàn)耕地利用方式由掠奪型向保護型轉(zhuǎn)變，讓受損的耕地休養(yǎng)生息、恢復(fù)健康；而耕地撂荒是因為城市化、工業(yè)化快速推進過程中農(nóng)業(yè)比較利益降低無法維持可持續(xù)生計，農(nóng)戶被迫放棄耕作，轉(zhuǎn)向以從事二三產(chǎn)業(yè)為生計活動的行為。休耕與耕地撂荒具有本質(zhì)區(qū)別，休耕是國家戰(zhàn)略化、組織化的制度安排，而撂荒是農(nóng)戶家庭生計決策后自發(fā)的、分散的行為，通過耕地“流轉(zhuǎn)+休耕”模式，將休耕與耕地撂荒有機結(jié)合，既可以解決農(nóng)戶因外出務(wù)工無人種地養(yǎng)地的問題，又可為休耕制度的順利實施提供條件。隨著大量農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移，耕地撂荒現(xiàn)象越發(fā)明顯，導(dǎo)致耕作區(qū)不連片、雜草蔓延、病蟲鼠害增加，影響耕作地塊正常經(jīng)營，同時，還會危及耕地保有量和國家糧食安全。為了解決這一系列問題，政府應(yīng)出臺相應(yīng)政策鼓勵當(dāng)?shù)卦诖遛r(nóng)戶、合作社或農(nóng)業(yè)企業(yè)將撂荒耕地流轉(zhuǎn)過來，配合休耕政策，安排地力較差的地塊進行休耕，并對轉(zhuǎn)入耕地的農(nóng)戶、合作社或企業(yè)進行相應(yīng)的補助。該模式的適用范圍主要為耕地撂荒現(xiàn)象突出且耕作條件較好的區(qū)域，如平原、壩區(qū)及耕地質(zhì)量較高的梯田等。農(nóng)戶將耕地直接撂荒沒有經(jīng)濟收入，同時會影響周邊耕地的耕作，通過土地流轉(zhuǎn)可在一定程度上減少撂荒，但如果將休耕與流轉(zhuǎn)結(jié)合起來，將流入的一部分耕地進行休耕，一方面可以解決撂荒問題，另一方面可以獲得相應(yīng)休耕補助。而針對生態(tài)脆弱區(qū)、山區(qū)坡耕地等撂荒較為普遍的區(qū)域，應(yīng)有計劃、分步驟實施退耕。該模式的優(yōu)點包括：一是解決耕地撂荒及糧食安全的問題；二是通過休耕可恢復(fù)地力；三是轉(zhuǎn)入耕地的主體能夠得到相應(yīng)的補償；四是轉(zhuǎn)出耕地的農(nóng)戶可以獲得流轉(zhuǎn)收益，同時安心外出務(wù)工（圖3）。

注：字母代表不同地塊的平均復(fù)種指數(shù)。

圖3 耕地“流轉(zhuǎn)+休耕”模式

3.2 休耕模式技術(shù)措施

休耕技術(shù)措施是指休耕工作實施過程中，為進一步提高耕地地力、耕地質(zhì)量，改善耕地生態(tài)環(huán)境，圍繞這些核心問題而開展的，包括休耕時間長短、休耕地培肥作物品種選擇、翻耕方式及休耕試驗示范區(qū)建設(shè)等具體內(nèi)容，稱為休耕技術(shù)措施。耕地休耕模式均涉及具有共性的休耕技術(shù)措施，歸納起來主要有休耕時長安排、培肥技術(shù)、翻耕技術(shù)及休耕試驗等。

3.2.1 休耕時長安排

休耕時間太短，達不到培肥地力、恢復(fù)耕地生態(tài)等目的；休耕時間過長則影響農(nóng)戶生計，加重財政資金負擔(dān)。因此，需要通過科學(xué)試驗測算出不同區(qū)域、不同培肥技術(shù)的理想休耕時長。根據(jù)休耕時間長短、物候、季節(jié)及復(fù)種指數(shù)高低[22]等特征，將其劃分為季節(jié)性休耕、長期休耕及短期休耕3種類型。長期休耕與撂荒較為相似，在中國為確保糧食安全一般不實行長期休耕，除非對于重金屬污染確實難以種植農(nóng)作物的可以在施予一定治理措施后進行長期休耕，直到達到耕地安全要求為止[34]。中國目前主要實行3 a期的短期休耕和季節(jié)性休耕，季節(jié)性休耕主要分布于華北平原，在山區(qū)、高寒地區(qū)等地力較差的區(qū)域較為常見，也存在農(nóng)戶自發(fā)性行為。

3.2.2 休耕培肥技術(shù)

根據(jù)不同的自然環(huán)境、氣候條件、土壤類型、水文條件及社會經(jīng)濟條件等因素，篩選適宜的培肥品種、組合類型及耕作方式而形成的技術(shù)措施。根據(jù)對全國不同休耕試點區(qū)域的調(diào)研情況，休耕培肥技術(shù)可以分為少耕肥豆輪作、免耕過腹還田、免耕凈種綠肥、免耕肥草間套種、秸稈還田、增施有機肥（腐熟農(nóng)家肥）及上述多種方式混合形成的培肥技術(shù)。

休耕培肥技術(shù)措施以甘肅省環(huán)縣為例，根據(jù)自然條件和群眾生產(chǎn)習(xí)慣，建立了“地力綜合培肥與種植綠肥作物相結(jié)合”的技術(shù)措施，按照“增施有機肥→種植綠肥→殺青還田→深翻曬垡→旋耕保墑→翌年再種植綠肥”的流程進行。重點選擇干旱缺水、土壤沙化、肥力缺失嚴重的地塊開展試點工作。休耕前及時深耕一次，施用適量有機肥或腐熟的農(nóng)家肥，種植一年生或多年生綠肥作物，殺青還田，提高肥力。2016年休耕區(qū)域前茬作物收獲后，及時深翻耕，統(tǒng)一施用有機肥1800 kg/hm2、固氮菌劑15 kg/hm2，種植蕓芥或箭筈豌豆、毛苕子，在綠肥作物盛花期翻耕還田，并施腐熟劑15 kg/hm2，秋季適時旋耕1次，第2、3年繼續(xù)種植綠肥作物。2017年春季及時翻耕滅茬，施用充分腐熟的農(nóng)家肥，再次種植綠肥作物。

3.2.3 休耕地翻耕技術(shù)

休耕地翻耕是指休耕實施過程中圍繞休耕本身開展的一系列操作性的、技術(shù)性的工作，主要包括對休耕地深松淺翻、深翻曬垡、旋耕保墑等技術(shù)措施。翻耕技術(shù)在西北干旱半干旱地區(qū)及西南石漠化地區(qū)基本相同，由于西南地區(qū)降水較為豐富，存在休耕期間不用翻耕的“免耕凈種綠肥”方式。

休耕地翻耕技術(shù)措施以甘肅省環(huán)縣為例，主要包括翻耕時間、深度、質(zhì)量及作業(yè)機具等方面。休耕期間共深耕2次，第1次在3月土壤解凍后，第2次在綠肥作物粉碎還田后；翻耕深度以打破犁底層為原則，一般為30 cm以上，各行深度誤差為±2 cm；翻耕質(zhì)量達到“深、平、細、實”，漏耕率≤2.5%；作業(yè)機具采用深耕聯(lián)合整地機進行深耕作業(yè)，滿足綠肥播種和翻壓的要求。

3.2.4 休耕試驗示范技術(shù)

休耕試驗示范技術(shù)是對休耕過程中涉及到的系列技術(shù)進行集成試驗和示范，包括休耕綠肥品種篩選試驗、休耕時長試驗、土壤指標(biāo)測定試驗、休耕對比示范等。開展休耕試驗示范技術(shù)研究的目的是為了探索形成適合相應(yīng)區(qū)域用地養(yǎng)地相結(jié)合的休耕技術(shù)體系，為大田推廣休耕工作樹立樣板、建立典型、示范效應(yīng)，為全面推廣耕地休耕提供科學(xué)依據(jù)。

休耕試驗示范技術(shù)措施以甘肅省環(huán)縣為例，休耕試驗示范區(qū)位于洪德鎮(zhèn)李家塬村南莊組。李家塬村土地總面積33.4 km2，距縣城25 km，交通便利，全村共轄6個村民小組，365戶，1 674人，耕地面積626.67 hm2。根據(jù)休耕試點目標(biāo)及技術(shù)要求，圍繞防止休耕地撂荒、保護休耕地耕層、提升休耕地地力、協(xié)調(diào)休耕地水肥4個主要休耕環(huán)節(jié)，建立了休耕試驗示范區(qū)13.33 hm2。

1）試驗內(nèi)容及方案：①休耕綠肥品種篩選試驗，主要結(jié)合當(dāng)?shù)匦莞麄鹘y(tǒng)，篩選適宜當(dāng)?shù)胤N植的綠肥，一年生綠肥為箭筈豌豆、毛苕子、蕓芥，每年春季播種，盛花期全量深耕還田；多年生綠肥紅豆草、沙打旺、紫花苜蓿，第1年春季播種，前兩年在盛花期收割帶走，第3年盛花期全量深耕還田；②2 a和3 a休耕條件下最優(yōu)模式篩選試驗，主要以休閑、地表覆蓋休耕、增施有機肥、種植綠肥為主要措施，連續(xù)休耕2 a和3 a，以第3年裂區(qū)種植小麥、第4年種植玉米作為指示作物，探討2 a和3 a不同休耕時長對耕地地力提升和作物產(chǎn)量的影響；③土壤指標(biāo)測定試驗，主要對土壤的物理性狀、水分狀況、養(yǎng)分、生物狀況、氣體排放量、干物質(zhì)累積量等指標(biāo)進行測定。

2）示范內(nèi)容及方案：①不同休耕年限與綠肥作物對比示范，不同休耕年期的地塊，選擇不同的綠肥作物進行對比示范；②一年生不同綠肥作物對比示范，選用一年生綠肥作物，當(dāng)年種植并在盛花期粉碎翻壓，連續(xù)實施3 a；③不同休耕輪作方式對比示范，選擇不同的綠肥作物組合方式與傳統(tǒng)“玉米-大豆-小麥”方式輪作對比示范；④秸稈覆蓋休耕對比示范，前茬作物全膜收獲后，保護原覆蓋地膜與露地對照示范。然后利用秸稈進行覆蓋，設(shè)置全量秸稈與二倍秸稈兩個覆蓋模式，分別休耕1、2、3 a；⑤地膜覆蓋休耕對比示范，前茬全膜覆蓋種植作物收獲后，除去秸稈，連續(xù)休耕3 a，與露地休閑對比示范；⑥秸稈粉碎還田休耕對比示范，前茬作物收獲后，將秸稈粉碎深耕還田，分別設(shè)置全膜覆蓋、不覆蓋、露地不還田3個處理，連續(xù)休耕3 a對比示范；⑦綠肥作物不同還田方式對比示范，種植不同綠肥，采用當(dāng)年收割、直接放牧、粉碎還田3種方式，連續(xù)休耕3 a對比示范；⑧有機肥不同施用量對比示范，前茬作物收獲后，按1 500、3 000 、4 500 、6 000、7 500 kg/hm2施肥與不施肥進行對比示范；⑨耕作措施對比示范，設(shè)免耕、旋耕、深翻耕、深松耕等對比示范。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

1）中國耕地休耕模式設(shè)計受制度主體、制度客體及制度環(huán)境等因素的影響，應(yīng)基于因地制宜、統(tǒng)籌糧食供給、“社會、經(jīng)濟及生態(tài)效益”三位一體及休耕地“休、養(yǎng)、用”統(tǒng)一等原則進行模式設(shè)計，差異化耕地休耕模式設(shè)計的主要內(nèi)容包括模式名稱、模式內(nèi)涵、模式適用區(qū)域、典型案例區(qū)及主要休耕技術(shù)措施等。

2）中國差異化耕地休耕模式主要有地下水漏斗區(qū)節(jié)水保水型休耕模式、土地污染區(qū)清潔去污型休耕模式、生態(tài)嚴重退化區(qū)生態(tài)修復(fù)型休耕模式、耕作過度集約化區(qū)地力保護型休耕模式及耕地撂荒嚴重區(qū)的“流轉(zhuǎn)+休耕”模式。

3）差異化休耕模式涉及的主要技術(shù)措施包括休耕時長安排、休耕培肥技術(shù)、休耕地翻耕技術(shù)及休耕試驗示范技術(shù)等。當(dāng)前中國休耕時長安排主要有季節(jié)性休耕、長期休耕及短期休耕3種類型；休耕培肥技術(shù)主要有少耕肥豆輪作、免耕過腹還田、免耕凈種綠肥、免耕肥草間套種、秸稈還田、增施有機肥（腐熟農(nóng)家肥）及上述多種方式混合的技術(shù)措施；休耕翻耕技術(shù)主要有深松淺翻、深翻曬垡、旋耕保墑等；休耕試驗示范技術(shù)主要包括休耕綠肥品種篩選試驗、休耕時長試驗、土壤指標(biāo)測定試驗、休耕對比示范等，并以甘肅省環(huán)縣為案例進行休耕模式技術(shù)措施進行分析，可為中國全面開展耕地休耕提供案例參考和技術(shù)支撐。

4.2 討論

本文運用文獻研究法、歸納總結(jié)法、系統(tǒng)分析法及案例分析法等，結(jié)合中國耕地休耕主要試點區(qū)實地調(diào)研資料及數(shù)據(jù)，對休耕模式的內(nèi)涵進行了界定，提出了中國耕地差異化休耕模式設(shè)計分析框架，總結(jié)、提煉差異化耕地休耕模式及主要技術(shù)措施。黃國勤等[24]主要分析了中國連作障礙區(qū)、重金屬污染區(qū)和地下水漏斗區(qū)的輪作休耕模式與技術(shù)措施，與之相比，本研究增加了西北干旱半干旱區(qū)和西南石漠化區(qū)等生態(tài)嚴重退化區(qū)的休耕模式探討，并提出了中國差異化耕地休耕模式分析框架，是對中國當(dāng)前已有耕地休耕模式研究的深化和有益補充。文中提出的地下水漏斗區(qū)節(jié)水保水型休耕模式、土地污染區(qū)清潔去污型休耕模式、生態(tài)嚴重退化區(qū)生態(tài)修復(fù)型休耕模式均在相應(yīng)區(qū)域開展了試點工作，取得了初步成效，對改善土壤理化性狀、提升耕地質(zhì)量具有深遠影響，但針對各類模式的具體成效，需獲取休耕前后相關(guān)指標(biāo)，構(gòu)建評價指標(biāo)體系進行科學(xué)評價后才能得出，該部分內(nèi)容是今后的重點研究方向。關(guān)于將中國南方和北方復(fù)種指數(shù)較高的耕地按比例實行季節(jié)性休耕的模式設(shè)計，本文僅通過概念圖提出思路，每個區(qū)域復(fù)種指數(shù)不同，甚至同一區(qū)域也會因不同耕作條件及社會經(jīng)濟發(fā)展的不同而有所差異，因此，需在后續(xù)研究中通過構(gòu)建模型進行科學(xué)測算，這也是休耕模式后續(xù)研究的一個重要方向。另外，關(guān)于休耕試驗示范技術(shù)，本文僅對甘肅省環(huán)縣休耕試驗示范的內(nèi)容和方案進行了介紹，由于無法獲取試驗示范監(jiān)測數(shù)據(jù)，未能對其成效進行分析，這是本文的不足之處，將在后續(xù)研究中收集相關(guān)數(shù)據(jù)，對其成效進行定量研究。未來關(guān)于休耕模式的研究應(yīng)進一步向定量化方向深入，后續(xù)研究可在本文提出的差異化休耕模式分析框架基礎(chǔ)上，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，收集各類休耕數(shù)據(jù)，對不同類型的休耕模式進行效益評價，通過不同類型休耕模式前后數(shù)據(jù)及研究結(jié)果的對比，驗證其休耕效益，為指導(dǎo)中國耕地休耕實踐提供科學(xué)依據(jù)。

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Investigation of differential fallow patterns and technical measures for cultivated land in China

Su Kangchuan, Yang Qingyuan※, Zhang Zhongxun, Bi Guohua

(1.,,400715,; 2.,,400715,; 3.,400715,; 4.,,400715,)

Cultivated land fallow pattern is an important part for the implementation of the arable land fallow system. Therefore, it is necessary to explore different fallow patterns for the fully utilization of farmlands in China. This paper aims to refine the differentiated fallow pattern of cultivated land using literature analysis and case studies, together with field data collected from the main pilot areas of cultivated land fallow in China. Results showed that: 1) the pattern design of cultivated land fallow depends on three factors, including system subject, system object and system environment, in the specific land fallow system. The guideline of pattern design can be based on the principle of available local conditions, food security, the trinity of social, economic and ecological benefits, and the main standard of "rest, maintain and utilization" for fallow land. In pattern design of differentiated cultivated land fallow, the main contents include the pattern definitions, pattern categories, applicable areas, case areas of pattern, and typical fallow technical measures. 2) Five fallow patterns of cultivated land in China mainly are: fallow pattern of water-saving and retention in the groundwater funnel area, fallow pattern of clean decontamination in the land pollution area, fallow pattern types of ecological restoration in the ecologically degraded area, productivity conservation of cultivated land in highly intensive cultivation area, and the pattern of "transfer + fallow" in the seriously abandoned area of cultivated land. 3) Technical measures of fallow patterns are related to fallow time, fallow cultivation and fertilization, fallow tillage, fallow experiment and demonstration fields. The fallow time of pattern design can be divided long-term, short-term and seasonal fallow. The fallow fertilization of patterns consists of no-till net green manure, less tillage with green manure and bean rotation, no-tillage green manure mixed with grass, no tillage manure returned to the field, straw returning, and organic fertilizer (fertilized farmyard manure), and mixing with the above various ways. The fallow tillage mainly includes crushing and returning green manure to the field, fallow shallowing, deep turning and drying, and rotary tillage, and other related technical systems. The fallow patterns of experiment and demonstration fields include a variety of screening test, fallow time test, determination test of soil index, and comparison test between fallow and uncultivated farmland. 4) The typical fallow experimental demonstration fields in Huanxian county, Gansu Province, can be expected to popularize in different fallow areas of China.

land use; agriculture; cultivated land; fallow pattern; technical measure; China

蘇康傳，楊慶媛，張忠訓(xùn)，等. 中國耕地差異化休耕模式及技術(shù)措施探討[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2020，36(9)：283-291.

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.09.032 http://www.tcsae.org

Su Kangchuan, Yang Qingyuan, Zhang Zhongxun, et al. Investigation of differential fallow patterns and technical measures for cultivated land in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(9): 283-291. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.09.032 http://www.tcsae.org

2019-12-11

2020-04-19

國家社會科學(xué)基金重大項目“實行耕地輪作休耕制度研究”（15ZDC032）

蘇康傳，博士生，主要從事國土資源與區(qū)域發(fā)展研究。Email：sukangchuan@163.com

楊慶媛，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事國土資源與區(qū)域發(fā)展、土地經(jīng)濟與政策等領(lǐng)域的研究。Email：yizyang@swu.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.09.032

K909；F301.21

A

1002-6819(2020)-09-0283-09