駱 美,郭 龍,費(fèi) 坤,張?zhí)於?,?陳,馬友華
(1農(nóng)田生態(tài)保育與污染防控安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,合肥 230036;2阜陽師范大學(xué)生物與食品工程學(xué)院,安徽 阜陽 236037)
耕地作為糧食生產(chǎn)不可替代的載體,是國家糧食安全的根本保障,是農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)顯示,全球三分之一的耕地發(fā)生退化,作物減產(chǎn)高達(dá)50%,2019年統(tǒng)計(jì)顯示,中國中、低等耕地面積占耕地總面積的68.76%,耕地危機(jī)突顯[1-2]。一方面,耕地?cái)?shù)量減少、質(zhì)量下降,存在占優(yōu)補(bǔ)劣、大面積耕地撂荒和耕地用養(yǎng)不當(dāng)現(xiàn)象;另一方面,化肥和農(nóng)藥的大量使用、土壤有機(jī)質(zhì)下降、耕層變淺、土壤酸化和鹽漬化等加劇耕地土壤環(huán)境惡化,影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生物多樣性[3]。而農(nóng)民的政策認(rèn)知與其保護(hù)耕地的意識(shí)薄弱、偏重?cái)?shù)量而忽視質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境,人力和工程成本增加,耕地質(zhì)量建設(shè)資金投入不足和監(jiān)測(cè)手段有限等問題仍很突出[4]。因此,提升耕地質(zhì)量對(duì)耕地生產(chǎn)能力和生態(tài)效應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
耕地質(zhì)量由自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政策和管理等因素綜合影響,國內(nèi)外不同學(xué)者對(duì)耕地質(zhì)量的認(rèn)知具有差異性。ELSE等[5]認(rèn)為耕地土壤質(zhì)量不僅考慮產(chǎn)量,還應(yīng)考慮環(huán)境和風(fēng)險(xiǎn)因素。有學(xué)者認(rèn)為耕地質(zhì)量包括地力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、工程質(zhì)量、管理質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量及美學(xué)與文化質(zhì)量等[6-7]。此外,中國農(nóng)業(yè)部不同時(shí)期政策文件對(duì)耕地質(zhì)量的描述也具有差異性。2008年中國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》指出耕地質(zhì)量包括耕地地力和耕地環(huán)境質(zhì)量,2016年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)辦法》說明耕地質(zhì)量包括耕地地力、土壤健康狀況和田間基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)容。
綜上,耕地質(zhì)量提升應(yīng)兼顧參與者政府、農(nóng)戶,以及氣候、土壤、耕作制度、基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境健康狀況和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素的影響,關(guān)注耕地生產(chǎn)能力和耕地健康狀況。而現(xiàn)階段研究還缺少從耕地質(zhì)量提升影響因素的角度比較分析各技術(shù)及其提升效果。如何根據(jù)區(qū)域的自然環(huán)境條件及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r選擇耕地質(zhì)量提升技術(shù),從而最大程度資源化利用耕地是中國亟需解決的問題。鑒于此,本研究分析了耕地質(zhì)量提升的影響因素,綜述耕地質(zhì)量提升技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)總結(jié)其應(yīng)用措施,為因地制宜選擇與改進(jìn)耕地質(zhì)量提升技術(shù)提供參考。
在20世紀(jì)90年代前,國外已開展耕地質(zhì)量提升相關(guān)研究。前蘇聯(lián)通過深耕改良黑鈣土[8];日本探索出適用不同區(qū)域條件的改土技術(shù),如混層耕、改良式翻轉(zhuǎn)客土及心土層培肥技術(shù)等[9];SMITH等[10]研究硅、氮和秸稈用量對(duì)作物秸稈在土壤中分解的影響;中國遼寧已重視通過中低產(chǎn)田改造來提高耕地持續(xù)生產(chǎn)力。自21世紀(jì)以來,國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)耕地質(zhì)量分類分級(jí)[11]、基于限制因子的耕地質(zhì)量潛力提升[12]、耕地質(zhì)量提升的技術(shù)模式[13]、衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)等在耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)踐研究和理論總結(jié)[14-16]。耕地質(zhì)量提升是一個(gè)涉及政府、農(nóng)戶、肥料供應(yīng)商及農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營者等利益相關(guān)者的大課題,并受到氣候條件、土壤特性、耕作制度、基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境健康狀況和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等客體因素的綜合影響。
1.1.1 政府 各級(jí)政府通過政策制定和部署安排來影響耕地建設(shè)和利用,中央政府制定耕地質(zhì)量提升計(jì)劃和總體方案等,優(yōu)化和嚴(yán)格耕地保護(hù)政策。地方政府組織協(xié)調(diào)和監(jiān)管耕地建設(shè),嚴(yán)厲監(jiān)管農(nóng)村宅基地浪費(fèi)和過多占用優(yōu)質(zhì)耕地現(xiàn)象。耕地拋荒行為間接反映了政府制度和政策的缺陷[17],XIAO等[18]研究發(fā)現(xiàn)耕地保護(hù)基金的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、政府的監(jiān)管程度對(duì)耕地保護(hù)政策的可持續(xù)發(fā)展具有一定指導(dǎo)意義。
1.1.2 農(nóng)戶 農(nóng)戶是耕地的直接參與者,是關(guān)系耕地質(zhì)量提升的直接主體。研究發(fā)現(xiàn)超過80%農(nóng)戶愿意采用耕地質(zhì)量提升技術(shù),但由于考慮的因素較多,實(shí)際行動(dòng)的農(nóng)戶所占比例較低[19]。農(nóng)戶的收入水平、農(nóng)業(yè)中間消費(fèi)和決策行為決定其是否愿意采用耕地質(zhì)量提升相關(guān)高效肥料、耕作方式和機(jī)械設(shè)備等,進(jìn)而影響農(nóng)戶生產(chǎn)經(jīng)營行為。家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)村合作社等規(guī)模種植大戶實(shí)施耕地質(zhì)量提升行為的程度高于普通農(nóng)戶,采用新技術(shù)的比例高達(dá)85.2%,是小農(nóng)戶的5倍以上[20]。
此外,有機(jī)肥、土壤調(diào)理劑和農(nóng)耕機(jī)械等生產(chǎn)供應(yīng)商,以及農(nóng)產(chǎn)品收購與銷售商等作為提升耕地質(zhì)量的利益相關(guān)者,其盈利條件是否得到滿足,則會(huì)間接影響耕地質(zhì)量提升。
1.2.1 自然環(huán)境條件 耕地質(zhì)量提升受到不同區(qū)域的氣候條件、土地利用方式、土壤類型、地形以及土壤植被覆蓋等自然環(huán)境環(huán)境條件影響。其中土地利用方式對(duì)主要土壤質(zhì)量參數(shù)影響顯著,而土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分供給、土壤植被覆蓋和土壤壓實(shí)對(duì)土壤退化也至關(guān)重要。土壤有機(jī)質(zhì)含量在坡地表層最高,在深層最低,而長期被林地或草地覆蓋的地區(qū)其被侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)較低。另外,耕地質(zhì)量還受到耕地環(huán)境脅迫和有益生態(tài)健康狀況指標(biāo)影響,考慮土壤肥力、土壤環(huán)境污染和土壤有益元素,包括土壤重金屬及土壤蚯蚓等因子[21]。
1.2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響耕地耕作方式、新型技術(shù)、農(nóng)耕機(jī)械及其他基礎(chǔ)設(shè)施配套使用,區(qū)域經(jīng)濟(jì)與耕地空間分異具有較強(qiáng)的相關(guān)性。施園園等[22]研究發(fā)現(xiàn)耕地隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高生產(chǎn)-低生態(tài)向低生產(chǎn)-高生態(tài)方向演變。周曉時(shí)等[23]研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用顯著提高了玉米產(chǎn)量,與收獲高產(chǎn)的農(nóng)民相比,收獲低產(chǎn)的農(nóng)民往往從使用農(nóng)業(yè)機(jī)械中獲益更多。
耕地質(zhì)量提升綜合工程技術(shù)和農(nóng)藝技術(shù)等。工程技術(shù)包括平整土地、溝渠治理、田間道路、農(nóng)田生態(tài)防護(hù)及其他工程。農(nóng)藝技術(shù)主要運(yùn)用物理、化學(xué)、生物學(xué)相關(guān)技術(shù),如通過秸稈還田[24-25]、綠肥種植[26]、深耕深松[27]、施用土壤調(diào)理劑[28]、水肥管理等[29]影響耕地地力和土壤健康過程,進(jìn)而提升耕地質(zhì)量。
工程技術(shù)主要通過田塊修筑和地力保持、灌排保證率、田間道路通達(dá)度和農(nóng)田林網(wǎng)化程度等,優(yōu)點(diǎn)在于保持地力水土、保障灌排、去土壤鹽漬化和改善農(nóng)田生態(tài)小氣候。但工程技術(shù)在一定程度上受到政府政策、區(qū)域自然環(huán)境條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等的限制,如中國南方山地丘陵地區(qū)不利于農(nóng)業(yè)機(jī)械耕作及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
2.2.1 秸稈還田技術(shù) 秸稈還田時(shí)間、翻耕方式和還田量受到區(qū)域地形、土類和作物品種等影響。如平原小麥玉米(大豆)輪作區(qū),邊收邊耕埋,小麥?zhǔn)崭顣r(shí)秸稈粉碎覆蓋在玉米(大豆)行間,玉米收割時(shí)秸稈粉碎翻壓還田。丘陵小麥(油菜)水稻輪作區(qū),插秧前15天左右翻耕,小麥(油菜)收割時(shí)秸稈機(jī)械粉碎旋耕還田,水稻收割時(shí)秸稈機(jī)粉碎翻壓還田,翻壓深度25 cm以上,或水稻秸稈機(jī)粉碎拋撒在免耕油菜田行間覆蓋還田。季陸鷹等[30]指出半量稻秸稈還田(4500 kg/hm2)小麥產(chǎn)量最高。成臣等[31]發(fā)現(xiàn)與常規(guī)翻耕和免耕相比,秸稈還田結(jié)合長期旋耕處理進(jìn)一步提高土壤肥力質(zhì)量和水稻產(chǎn)量。另外,秸稈還田的同時(shí)應(yīng)配合一定量的水肥管理,以加速秸稈快速腐解及保證作物苗期生長旺盛。黃婷苗等[32]指出在陜西關(guān)中平原的冬小麥—夏玉米輪作區(qū)域氮肥用量控制在150~200 kg/hm2時(shí)利于小麥的增產(chǎn)和養(yǎng)分資源的高效利用。
秸稈還田增肥增產(chǎn)的同時(shí)減輕大氣污染,但秸稈腐解會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸和消耗土壤中的速效養(yǎng)分,同時(shí)秸稈還田受到農(nóng)戶認(rèn)知、政策和農(nóng)機(jī)農(nóng)具等影響。如鄭紀(jì)剛等[33]基于山東省892個(gè)農(nóng)戶樣本分析了認(rèn)知沖突對(duì)農(nóng)戶秸稈還田技術(shù)采用行為產(chǎn)生消極影響,而宣傳、補(bǔ)貼政策則產(chǎn)生積極影響。
2.2.2 綠肥種植技術(shù) 綠肥種植應(yīng)注重綠肥品種和綠肥種植方式的選擇。因地制宜選擇綠肥作物,兼顧生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。徐健程等[34]發(fā)現(xiàn)冬季種植肥田蘿卜是一種土壤培肥和秸稈養(yǎng)分釋放較好的綠肥種植模式。李紅燕等[35]發(fā)現(xiàn)麥后播種綠肥的生物量、養(yǎng)分還田量顯著高于套種。另外,注意綠肥播種前后的管理,如種植密度和水肥的管理等。劉金泉等[36]研究發(fā)現(xiàn)240 kg/hm2種植密度的高梁綠肥可顯著提高黃瓜根系生長相關(guān)因子指標(biāo)。田想等[37]指出在當(dāng)陽橘園種植綠肥75 kg/hm2可以替代30%氮肥的施用,且不會(huì)降低土壤肥力及柑橘的產(chǎn)量和品質(zhì)。
綠肥可作為飼料和有機(jī)肥等原料,具有培肥改土、防止水土流失、修復(fù)荒坡廢地,以及成本較低、施工操作簡單和增產(chǎn)增效等優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是有害病菌會(huì)進(jìn)入土壤,可在綠肥翻埋的同時(shí)噴灑生物有機(jī)肥發(fā)酵液以抑制有害病菌。同時(shí)綠肥種植受到政策補(bǔ)償和經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件等影響。李福奪等[38]分析發(fā)現(xiàn)生態(tài)補(bǔ)償政策能夠顯著促進(jìn)農(nóng)戶綠肥種植行為慣性的產(chǎn)生。李坦等[39]指出家庭農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量、人均收入水平、與親友交流頻繁程度、文化程度對(duì)小農(nóng)戶綠肥環(huán)境屬性的支付意愿有積極影響,對(duì)耕地質(zhì)量與肥力提高屬性的支付意愿最高。
2.2.3 深耕深松技術(shù) 耕作方式、耕作時(shí)間和耕作深度受到種植作物、土地利用類型、耕層質(zhì)地和肥料等影響。如夏季玉米種植宜實(shí)施免耕深松,禾谷類作物、大豆、棉花和塊根塊莖類作物宜深耕。水田不宜深松,只需3年一次的深耕,砂質(zhì)土不宜深耕,黏土、鹽堿土宜深耕。深耕時(shí)間宜在前茬作物收獲后或在當(dāng)?shù)赜昙鹃_始之前進(jìn)行,深松宜在雨季前實(shí)施,土壤含水量在15%~22%左右。耕作深度對(duì)不同土層養(yǎng)分和微生物含量影響顯著。朱長偉等[40]研究發(fā)現(xiàn)小麥季深耕-玉米季深松處理提升了20~40 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分等含量,而小麥季旋耕-玉米季深松處理則僅提高表層土壤養(yǎng)分。
深耕減少除草劑使用,但深耕后需細(xì)碎和平整土壤;深松利于保墑,但后續(xù)需施撒除草劑。深耕或深松均可提高作物產(chǎn)量和水分利用效率,而對(duì)耕作機(jī)械參數(shù)和性能有一定要求,不同機(jī)械深耕對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和作物產(chǎn)量影響顯著。高中超等[41-42]研究發(fā)現(xiàn)采用ES-210深松犁及心土耕作犁深耕改土,相比常規(guī)滅茬旋耕,改變了土壤耕層構(gòu)造,改善了作物根系生長環(huán)境,提高了作物產(chǎn)量。
2.2.4 有機(jī)肥施用技術(shù) 有機(jī)肥施用應(yīng)注重有機(jī)肥種類、施用量和施用模式的選擇,根據(jù)區(qū)域地力特征和資源現(xiàn)狀,因地制宜選用。根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量、腐殖化系數(shù)確定有機(jī)肥施用量,加強(qiáng)畜禽糞便資源化利用,應(yīng)采取發(fā)酵腐熟等措施消減抗生素和殘留的重金屬,以防污染農(nóng)田。而在有次生鹽漬化的設(shè)施栽培蔬菜地,施用生物有機(jī)肥配施土壤調(diào)理劑。弓建澤等[43]指出在添加Cd濃度低于10 mg/kg的土壤,施用雞糞、牛糞的效果較好,而在添加Cd濃度達(dá)到50 mg/kg的土壤則以施用蚯蚓糞的效果更好。李可等[44]研究發(fā)現(xiàn)雞糞有機(jī)肥施肥量為60 t/hm2時(shí)小白菜地上部生物量值最大。
有機(jī)肥施用可以使化肥減量,提高作物產(chǎn)量與質(zhì)量,但有機(jī)肥中殘留的重金屬和抗生素會(huì)造成土壤和水體環(huán)境污染。如李可等[44]研究指出土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Zn和As的全量均隨雞糞有機(jī)肥施加量的增加而增大。另外,有機(jī)肥施用受到有機(jī)肥替代化肥政策影響,如對(duì)有機(jī)肥替代化肥的試點(diǎn)縣實(shí)施補(bǔ)助政策顯著減少化肥的使用量,提高菜農(nóng)對(duì)有機(jī)肥的利用率[45]。
2.2.5 測(cè)土配方施肥技術(shù) 測(cè)土配方施肥以區(qū)域土壤肥力為依據(jù),針對(duì)不同作物采取周期性取土測(cè)土,通過田間試驗(yàn),合理安排施肥時(shí)期、施肥方法及有機(jī)無機(jī)配合、中微量元素等,以獲得最佳肥料施用量和最佳養(yǎng)分配比,如江淮丘陵區(qū)通過控制氮肥、穩(wěn)定磷鉀肥、補(bǔ)充中微量元素肥料,平衡土壤養(yǎng)分。同時(shí)開展土壤測(cè)試、肥效試驗(yàn)和葉面營養(yǎng)診斷,逐步建立不同作物施肥指標(biāo)體系。李飛等[46]以籽棉3750 kg/hm2為目標(biāo)產(chǎn)量,將土壤養(yǎng)分含量水平按相對(duì)產(chǎn)量劃分為6個(gè)等級(jí),建立了油后直播棉花土壤速效氮磷鉀豐缺指標(biāo)。另外,因地制宜加大化驗(yàn)室建設(shè)、肥料配方減量、耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)以及農(nóng)戶咨詢專家系統(tǒng)等技術(shù)研發(fā)工作。
測(cè)土配方施肥技術(shù)可以使化肥減量,提高作物產(chǎn)量和肥料利用率。但農(nóng)戶測(cè)土配方施肥技術(shù)總認(rèn)知水平整體偏低,農(nóng)戶、家庭農(nóng)場(chǎng)測(cè)土配方施肥技術(shù)不同環(huán)節(jié)認(rèn)知對(duì)其采納行為具有影響差異[47-48]。應(yīng)加大財(cái)政資金補(bǔ)貼和對(duì)測(cè)土配方技術(shù)原理的宣介。
2.2.6 水稻機(jī)械化側(cè)深施肥技術(shù) 水稻機(jī)械化側(cè)深施肥應(yīng)注重肥料選擇和用量,水田耕整及配套機(jī)具的選用。肥料種類和施用量根據(jù)水稻生長時(shí)期而發(fā)生改變,如抽穗期適當(dāng)施用磷肥、鉀肥等,利于作物秸稈生長。施肥深度宜在40~50 mm。同時(shí)以測(cè)土配方施肥量為依據(jù),結(jié)合精量施肥機(jī),能夠有效減少稻田N肥施入,促進(jìn)雙季稻生產(chǎn)節(jié)肥及增產(chǎn)[49]。
測(cè)土配方施肥一方面節(jié)省人力物力,有效減少肥料損失,肥料的使用量降低20%以上,減少土壤環(huán)境的污染;另一方面提高肥料利用效率,平均提升幅度超過59.6%,增加水稻產(chǎn)量[50]。但農(nóng)戶在肥料選擇和肥料配比上有一定的知識(shí)局限性,應(yīng)重視農(nóng)民施肥作業(yè)的科學(xué)性指導(dǎo)。
2.2.7 施用土壤調(diào)理劑技術(shù) 依據(jù)功能用途科學(xué)選用土壤調(diào)理劑,分析土壤調(diào)理劑類型和水肥管理對(duì)土壤理化性質(zhì)、微生物結(jié)構(gòu)和數(shù)量以及作物生長和產(chǎn)量的影響,注意選用的土壤調(diào)理劑中重金屬等有毒有害物質(zhì)含量必須符合有關(guān)限量的要求,防止污染環(huán)境。加強(qiáng)工農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用,如作物秸稈和綠肥均可作為土壤調(diào)理劑原材料[51],達(dá)到節(jié)能高效的目的。同時(shí)應(yīng)用測(cè)土配方施肥成果,分析土壤酸堿程度,施用一定量的土壤調(diào)理劑,如石灰治酸施用的石灰量參照pH所在范圍,強(qiáng)酸土壤石灰用量為1000~2142 kg/hm2。
施用土壤調(diào)理劑一定程度上可以改良土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分和水分狀況,降低土壤鹽堿危害,調(diào)節(jié)土壤酸堿度和修復(fù)污染土壤等。但長期大量施用可能對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和環(huán)境與水的安全性造成一定的潛在風(fēng)險(xiǎn),如過量的保水劑破壞土壤結(jié)構(gòu),引起土壤板結(jié),長期施用煤矸石與粉煤灰可能會(huì)導(dǎo)致土壤重金屬污染等[52]。
2.2.8 水肥一體化技術(shù) 根據(jù)區(qū)域不同作物在不同生育期對(duì)水肥養(yǎng)分的需求,因地制宜建立模型,制定合理的水肥調(diào)控方案。袁洪波等[53]建立營養(yǎng)液制備系統(tǒng)二階數(shù)學(xué)模型,精確控制營養(yǎng)液的制備過程。目前滴灌施肥模式是應(yīng)用最廣泛、最節(jié)水的灌溉施肥模式,滴灌水肥一體化配施有機(jī)肥或覆膜顯著提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)以及土壤酶活性等[54-55]。另外,應(yīng)廣泛宣傳水肥一體化技術(shù)增產(chǎn)增效和節(jié)約資源的典型經(jīng)驗(yàn),加大作物養(yǎng)分元素快速診斷和土壤養(yǎng)分監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備研發(fā)。
水肥一體化技術(shù)具有節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥、增產(chǎn)增收、省工省地和提高水肥利用效率等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在蔬果、設(shè)施栽培以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物上。但存在配套措施不完善,首期投入成本高,投資回報(bào)周期長,缺乏專職管理人員及維護(hù)管理等問題。
耕地質(zhì)量提升堅(jiān)持?jǐn)?shù)量、質(zhì)量和生態(tài)三位一體[56],堅(jiān)持政府引導(dǎo)、多方參與,統(tǒng)籌當(dāng)前和長遠(yuǎn)、生產(chǎn)和生態(tài)、工程和工藝、農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝,以新建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、耕地退化污染重點(diǎn)區(qū)域和占補(bǔ)平衡補(bǔ)充耕地為重點(diǎn),根據(jù)不同區(qū)域耕地質(zhì)量現(xiàn)狀,分析主要障礙因素,科學(xué)選擇和集成運(yùn)用耕地質(zhì)量提升技術(shù),如秸稈還田+有機(jī)肥[57]、綠肥種植+減量氮肥[58]、土壤調(diào)理劑+微生物菌肥[59]、節(jié)水灌溉方式與磷鉀肥減施[60]等。而應(yīng)用耕地質(zhì)量提升技術(shù)主要可從5個(gè)方面進(jìn)行:一是加強(qiáng)耕地質(zhì)量建設(shè)保護(hù)規(guī)劃編制,建立耕地保護(hù)補(bǔ)償制度;二是加強(qiáng)已建成和新建的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè);三是加強(qiáng)新增耕地培肥改良;四是加強(qiáng)退化耕地治理與修復(fù);五是加強(qiáng)污染耕地利用與修復(fù)。
耕地質(zhì)量提升技術(shù)的選擇涉及到國家農(nóng)業(yè)政策法律法規(guī)、農(nóng)民收入和文化水平以及農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施等,目前研究關(guān)注點(diǎn)主要集中在技術(shù)集成應(yīng)用、農(nóng)戶各項(xiàng)技術(shù)采納的差異性以及現(xiàn)代信息技術(shù)平臺(tái)和設(shè)備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用三方面。未來研究應(yīng)從以下四點(diǎn)著手。
(1)制定區(qū)域耕地多功能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方法,分區(qū)提升耕地質(zhì)量。耕地兼有生產(chǎn)、生態(tài)、景觀文化、旅游觀光休閑及社會(huì)等功能,結(jié)合區(qū)域耕地質(zhì)量等級(jí),識(shí)別影響區(qū)域耕地質(zhì)量的主導(dǎo)限制因子,根據(jù)限制因子劃分耕地質(zhì)量提升分區(qū),制定區(qū)域耕地多功能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方法,規(guī)范各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的操作步驟。
(2)借助現(xiàn)代信息技術(shù),建立多源、多級(jí)、多指標(biāo)的耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)體系。綜合野外調(diào)查、定位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)與遙感技術(shù),研究耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施的快速識(shí)別與分類、對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建,強(qiáng)化土壤熵情監(jiān)測(cè)、秸稈還田效果監(jiān)測(cè)以及施肥調(diào)查工作,實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量提升技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
(3)強(qiáng)化農(nóng)戶行為、生態(tài)環(huán)境和資金補(bǔ)貼對(duì)耕地質(zhì)量提升的影響。對(duì)影響農(nóng)戶采納耕地質(zhì)量提升技術(shù)的因素進(jìn)行分析,強(qiáng)化耕地質(zhì)量安全和生態(tài)安全的耕地保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制。
(4)推動(dòng)環(huán)境友好型材料研發(fā),提高耕地資源利用效率。加強(qiáng)“政校企”合作,深化肥料改革,加大畜禽廢棄物的無害化處理、農(nóng)業(yè)廢水的循環(huán)利用,推廣應(yīng)用新型農(nóng)業(yè)種植技術(shù),推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。