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耕地资源问题是植物生长灯出现和发展的根本原因

根据第二次全国土地调查显示,截至2009年年底,全国耕地面积约为20.31亿亩,人均耕地仅有1.52亩,不到世界人均水平的1/2。根据第二次全国土地调查数据,中国有5000万亩左右的耕地受到中重度污染。2014年4月,环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中,耕地土壤点位污染物超标率达19.4%,污染形势更令人担忧。

 

2014年5月,国家质检总局、国家标准委批准发布了由国土资源部与农业部牵头制定的《高标准农田建设通则》国家标准(GB/T30600-2014)。高标准农田是指土地平整、集中连片、设施完善、农田配套、土壤肥沃、生态良好、抗灾能力强、与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、高产稳产,划定为永久基本农田的耕地。到2020年,建成集中连片、旱涝保收的高标准农田8亿亩。到2020年,全国有效灌溉面积达10亿亩,节水灌溉7亿亩。据联合国粮农组织(FAO)2012年统计数据、我国水稻、玉米和大豆的平均单产分别仅为美国的80.8%、76.9%和71.2%,单产水平不高。加快农业现代化建设,面临着资源约束不断趋紧、自然灾害影响不断加大、环境污染日益加剧、气候变化影响不断加深、城乡要素流动加速、继续增产难度加大等诸多挑战。

 

耕地地力后劲不足,土壤养分失衡,生态功能变差,污染日趋加剧,这是我国耕地质量的整体现状。2014年,农业部发布的《关于全国耕地质量等级情况的公报》显示,全国耕地按质量等级由高到低依次划分为1-10等。2012年底评价为1~3等的耕地面积占耕地总面积的27.3%,4~6等的占44.8%,7~10等占27.9%。综合来看,中低等耕地占约8成,超1/4的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。目前,我国耕地退化面积占耕地总面积的40%以上,东北黑土层变薄,南方土壤酸化,华北平原耕层变浅。

 

Guo等(2010)研究发现,我国主要农田土壤pH值20年平均下降了约0.5个单位,相当于土壤酸量在原有基础上增加了2.2倍。其中,经济作物体系土壤酸化比粮食作物体系更为严重;即使是过去被认为对酸化不敏

感的石灰性土壤,其pH值也同样出现了显著下降的现象。在自然条件下土壤酸化是一个相对缓慢的过程,土壤pH值每下降1个单位通常需要数百年甚至上千年,而我国过去20年来的高投入集约化农业生产大大加速了农田土壤的酸化过程。通过系统的理论分析,研究人员发现氮肥过量施用是我国农田土壤酸化加速的首要原因。在华北冬小麦-夏玉米轮作、华南水稻-小麦轮作等“一年两熟”种植体系中氮肥大量施用每年所产生的酸量(20~30kmol/hm2)约占总产酸量的60%;蔬菜大棚等设施农业中过量施氮的年产酸量(约200kmo/hm3)占总产酸量的90%。秸秆移出带走的盐基对土壤酸化的贡献(15-20kmo/hm2)虽然因农作物种类和生物产量而有所差异,但明显低于氮肥施用的贡献。

 

长期以来被当作土壤酸化主要原因的酸雨在农田土壤酸化中的贡献并不大,仅为0.5-2.0kmol/hm2。可见,在保证粮食生产的前提下严格控制氮肥施用量,减少过量施氮,不仅是作物高产高效的需要,而且也是缓解农田土壤酸化的重要途径。目前生产上仍然普遍存在“氮肥越多越高产”的错误观念,过量施氮已成为集约化农业生产体系相当普遍的严重问题。自20世纪80年代,我国氮肥用量迅猛增长,到90年代中期我国已成为世界氮肥生产和消费的第一大国,在占世界7%的耕地上消耗了全球35%的氮肥。统计资料显示:1981-2008年,粮食年产量从3.25亿t增加到5.29亿t,增长了63%,而氮肥消费量却从118万t增加到3292万t,增长了近2倍。

 

我国已制定了明确的发展目标,要围绕实现农产品数量安全、农产品质量安全和农业生态安全,提高田间设施水平和耕地基础地力,改善耕地质量环境,确保到2020年建成8亿亩集中连片、旱涝保收的高标准农田;耕地基础地力提高0.5个等级,土壤有机质含量提高0.5个百分点;有机肥资源利用率提高20个百分点,秸秆还田达到80%,实现农药、化肥用量零增长,耕地酸化、盐渍化、污染等问题得到有效控制。在发展路径上,要统筹当前和长远、生产和生态、工程和工艺、农机与农艺,突出“改、培、保、控”四字要领,“改”就是改良土壤,重点改良酸化、盐溃化等障碍土壤,改进栽培方式;“培”就是培肥地力,重点提高土壤有机质含量和耕地基础地力,“保”就是保水保肥,重点推广测土配方施肥和水肥一体化,推进深耕深松,推行等高种植;“控”就是控污修复,重点控施化肥、农药,阻控重金属和有机物污染,控制农膜残留。

 

2013年6月,世界粮农组织大会通过了将每年的12月5日作为世界土壤日以及确定2015年为国际土壤年的决议,该决议也在2013年12月20日的联合国大会上得到了认可。2014年12月5日是联合国首个“世界土壤日”,2015国际土壤年也在当天正式启动。IYS2015的正式口号是“健康土壤带来健康生活”( Healthy Soils for a Healthy Life),旨在提高人们对土壤在粮食安全和基本生态系统功能方面重要作用的认识和了解。

 

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