我国耕地质量离理想土壤有多远?

作者:《农资与市场》传媒 胡晶晶 2021/10/7 14:09:03
据世界粮农组织估计,全球约38%的耕地土壤已经退化,这会导致土壤水分渗透力变差,养分可利用性降低,土壤盐碱化以及土壤pH不理想,进而造成土壤结构恶化和有机质减少。在整个中国,土壤有机质流失和土壤结构不佳的整体情况与全球土壤退化的趋势类似。我国用不到世界十分之一的耕地产出了世界四分之一的粮食,但长期高投入、高产出、超负荷运行也给土地带来了巨大的负担。 那么,现在我国的耕地质量怎么样呢?土壤

据世界粮农组织估计,全球约38%的耕地土壤已经退化,这会导致土壤水分渗透力变差,养分可利用性降低,土壤盐碱化以及土壤pH不理想,进而造成土壤结构恶化和有机质减少。


在整个中国,土壤有机质流失和土壤结构不佳的整体情况与全球土壤退化的趋势类似。我国用不到世界十分之一的耕地产出了世界四分之一的粮食,但长期高投入、高产出、超负荷运行也给土地带来了巨大的负担。

 

那么,现在我国的耕地质量怎么样呢?土壤的健康问题主要表现在哪些方面?

 

我国在20世纪80年代开展了全国第二次土壤普查,那时候耕地松软肥沃,有机质含量较高,土壤比较健康,田里到处可以看到蚯蚓。

 

农业农村部的调查显示,和20世纪80年代相比,30年来,我国耕地的基础地力下降了至少10个百分点。目前,我国耕地质量问题集中体现在“三片地”上,也就是南方耕地的酸化、北方耕地盐碱化、东北黑土地的退化,这“三片地”的涉及面积已经达到6.6亿多亩,也是耕地治理的重点区域。

 

那么,现在我国的耕地质量具体怎么样?

 

2014年,原农业部首次发布公报,公开了我国的耕地质量等级信息。20205月,农业农村部再次发布《2019年全国耕地质量等级情况公报》,对我国耕地质量的变化和现状予以评价。这次评价是依据《耕地质量调查监测与评价办法》和《耕地质量等级》国家标准,以全国20.23亿亩耕地为基数,在全国设置了20.3万个调查网点,对涉及耕地质量的立地条件、剖面性状、耕层理化性状、养分状况、土壤健康状况和土壤管理等几十个指标进行了综合评价,历时两年半得出结果。

 

结果显示,评价为一至三等的耕地面积为6.32亿亩,占耕地总面积的31.24%。这部分耕地基础地力较高,障碍因素不明显,应按照用养结合方式开展农业生产,确保耕地质量稳中有升。评价为四至六等的耕地面积为9.47亿亩,占耕地总面积的46.81%。这部分耕地所处环境气候条件基本适宜,农田基础设施条件相对较好,障碍因素较不明显,是今后粮食增产的重点区域和重要突破口。评价为七至十等的耕地面积为4.44亿亩,占耕地总面积的21.95%。这部分耕地基础地力相对较差,生产障碍因素突出,短时间内较难得到根本改善,应持续开展农田基础设施建设和耕地内在质量建设。

 

2019年全国耕地质量平均等级为4.762014年全国耕地质量平均等级是5.11。这五年中,耕地质量提升了0.35个等级,一个等级相差100公斤粮食产量,0.35个等级就是每亩提升了35公斤的粮食产能。

 

由此,我们也可以看出耕地治理是一个漫长的过程。因此,不论是耕地质量的提升,还是防止耕地退化,都需要在加强农田基础建设的条件下,坚持用地养地相结合,国家、企业、种植户相结合,把各方积极性都调动起来,从技术、政策、机制上去构建,长期坚持下去,久久为功,才能解决这个问题。

 

大家知道土壤是由固体、空气和水分所组成,固体部分最主要来自其发育的岩石母体的原生和次生矿物颗粒以及来自于生物(动植物和微生物)活体和残体留下的有机质。

 

理想的土壤中,固体占50%,空气和水分占50%(分别占20%30%)。其中固体中矿物部分占45%,余下5%的有机质中,各种活动的生物有机质占10%,根系有机质占10%,已经转化为稳定的高分子的“死的”有机质占80%左右。

 

对照理想土壤的条件和应该有的有机质含量、土壤生物网,我们现在的土壤水平与其距离有多远呢?

 

1.有机质含量下降。中国因为耕地资源严重不足,近60年的时间农业一直在走过度耕作、过度种植的路线,严重依赖化肥与农药的投入,忽视有机肥的使用,土壤缺少有机质,透水透气性不好,供肥能力差,容易出现板结及盐渍化,会使得耕作层变浅,加剧重茬等土传病害。

 

以花生为例,在有机质低于10g/kg的土壤中,每亩需要使用5公斤纯氮,花生才能达到理想的目标产量,而在土壤有机质达到30g/kg时,每亩只需要使用2公斤纯氮,就能达到理想的产量。前者的用氮量是后者的2.5倍。由此可见有机质对提高根系对养分的吸收作用特别大。

 

2.土壤缺少有益微生物。生物菌在土壤中自身生长生活过程中,通过代谢活动完成氧气和二氧化碳的交换,分泌的有机酸等衍生物有助于土壤团粒结构的形成,改变土壤的理化性状,维护土壤健康;提高土壤有机质的转化效率,具备解钾释磷固氮的功能,提高肥料利用率;抑制有害病菌的生长,分解土壤中长期使用化肥、农药的残留,减少作物发病几概率。

 

有研究认为,一个理想的土壤生态系统中,每平方米的土壤应含脊椎动物1只、蜗牛和蛞蝓100只、锅虫和蚯蚓3000只、线虫500万只、原生动物100亿只、细菌和放线菌10万亿个。这些动物组成一个食物网金字塔,这些生物一年中生物量总和达400470公斤/亩。

 

3.土壤中缺失中微量元素。全世界缺乏中微量元素土壤面积达25亿公顷,而我国中低产田面积占总耕地面积的70%以上,其中大部分存在中微量元素缺乏的问题。

 

中微量元素缺乏已成为制约我国作物产量和品质提高的主要限制因子,施肥不平衡,大量元素偏高,与中微量元素相拮抗或比例失调,导致中微量元素生理性相对缺乏,在农业生产中需要解决土壤缺素、植物缺素、农产品缺素这“三重饥饿”。

 

我国中微量元素呈现普遍缺乏的状态。据调查,我国85%左右的耕地严重缺乏中微量元素,钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼等中微量元素含量在临界值以下的土壤面积分别达到64%53%40%31%48%25%41%84.5%60%

 

4.土壤的酸化和碱化。我国土壤酸碱性状况的大体分布规律:土壤pH从南向北递增,南方多酸性土壤,北方多碱性土壤,西北地区土壤碱性最强。长江以南的土壤多呈酸性或强酸性,少数pH可低至3.6。长江以北的土壤多呈中性或碱性,少数pH可高达10.5。土壤的酸化和碱化都会限制根系生长和养分的吸收。

 

土壤酸化造成很多不良后果,如氢离子浓度过高造成的氢离子毒害;铝锰离子浓度过高引起铝锰毒害;由于pH过低降低大多数阳离子的有效性,造成钾、镁和钙等的缺乏;降低磷、钼的可溶性,造成其缺乏。

 

土壤碱化也会带来很多问题,例如因pH过高限制根系生长和养分的吸收,磷和钾的有效性降低,大多数微量元素(铁、锰、锌、硼、铜)的有效性也显著下降;导致氨挥发,易造成烧苗、烧种;土壤碱化常伴随盐化,造成板结等问题。

 

5.盐分高。国内土壤连续几十年持续施用化肥,天长日久,化肥的残渣会使土壤中的全盐含量升高,达到一定范围后,会出现盐渍化趋向。土壤盐化会抑制作物的正常生长,影响根系对养分的吸收,严重的甚至会造成作物死亡。

 

根据区域,我们可以将盐化土壤分为内陆盐渍土和滨海盐渍土。网络公开数据显示,全世界约有9.6亿公顷盐渍土,我国的盐渍土也有约2700万公顷,其中约有700万公顷(1.05亿亩)是农田。

 

6.土壤中的有害物质增多,如重金属、除草剂的富集。随着工业化发展,土壤受到水质、施肥等多渠道污染,重金属等有害物质影响土壤中微生物的活性,还会与某些元素产生拮抗作用,也会影响作物对某些元素的吸收,例如:镍NiCo钴等元素能严重妨碍植物对磷的吸收,砷As影响植物对钾的吸收,可直接毒害根系,抑制根系生长,甚至腐烂,影响根系对营养元素的吸收,阻碍水分运输,干扰酶促反应。

 

此外,除草剂的过量使用或者残留也会导致根系吸收障碍,这种问题也十分普遍。

 

结语:

 

不管是哪种土壤退化类型,最终都会增加作物减产和品质下降的风险,而且年产量无法预测。因此,我们说要坚守耕地红线,这个红线不仅是数量上的,也是质量上的。要真正实现“藏粮于地”,首先要有高质量的耕地。而且,广大农业专家、企业、种植户都清楚地认识到,土壤健康问题已经成为当前遏制我国农产品质量提升的主要瓶颈问题。因此,土壤改良和修复已经到了刻不容缓的地步。