張斌等:實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略 必須守住耕地紅線,持續保育耕地和土壤質量
耕地是糧食安全的命根子,是穩住糧食安全的壓艙石。我國現有耕地的資源環境承載力已接近極限,另一方面,在工業化、城鎮化發展和國民食物消費結構改善等增加用地需求下,我國用于口糧生產的耕地總量呈現減少趨勢,穩定糧食產量和耕地有限數量之間的“緊平衡”將長期存在。這就要求我們時刻繃緊耕地保護這根弦。建國初期,毛澤東主席提出的農業增產八字憲法“土、肥、水、種、密、保、管、工”,“土”位列位首。2021年的中央一號文件指出,保障糧食安全,關鍵在于落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略,首先要解決好種子和耕地兩個要害問題。種業是農業基礎,種子是農業“芯片”,被認為是“藏糧于技”的核心載體。從糧食生產的角度,包括“肥、水、種、密、保、管、工”等所有的農事活動都在“土”上進行。新時代,習近平總書記突出種子和耕地的要害地位,意味著耕地將承擔著“種子+”的責任。耕地和土壤質量不僅要保證現有種子能種出高產,而且要保證未來種子能實現增產。
與種子相比,社會對耕地關心的熱度還不夠高、音量不夠大、維度不夠廣;對“藏糧于地”認識不全面,對耕地和土壤質量保育的重要性以及科技創新需求的認識不足。為此中國農業科學院耕地質量監測與保育創新團隊及相關專家根據國內外研究結果,提出一些看法和意見,希望引起關于耕地問題和“藏糧于地”戰略更高關注和更廣泛討論。
一、耕地是糧食安全的命根子,守住耕地數量紅線的同時還需保育耕地和土壤質量。
耕地是土壤用于生長農作物,生產農產品的土地類型,是農民和土壤生物最重要的生活環境,且受到持續不斷高強度農事活動的物理干擾,并接受、轉化和消納大量非耕地產出的有機物和化學品。地球上陸地面積的局限性和土壤形成過程的緩慢性,決定了耕地像石油和礦產一樣,是一種不可再生的、基礎性的自然資源,是國家安全和發展的基石。與石油和礦產資源不一樣的是,耕地是一種不可移動的、難以替代的固定資源,是農民財富的主要來源。耕地的最大價值是保持其形態和用途不變,持續不斷生產農產品滿足人類和土壤生物健康所需食物的同時,為當地農民提供健康的生活環境。因此,耕地也是我國實現生態文明建設和鄉村振興戰略的重要物質基礎。
人類最初通過馴化野生生物和開墾耕地解決糧食需求?,F代社會基礎設施建設和工業化發展加速了耕地開墾和耕地用途變更,同時提高了作物單產,實現了人口增長條件下的糧食安全。目前,我國耕地開墾潛力非常有限,作物單產短期可能難以取得突破性提高,但是耕地用途變更需求壓力不斷增加,在守住“18億畝耕地紅線”的同時,只有不斷保育耕地和土壤質量,發揮現有良種的產量潛力,通過促進耕地均衡增產,穩定維持現有糧食生產能力,才能確保國家糧食安全萬無一失。
耕地質量是指耕地的農作物栽培適宜性、生產力大小/潛力(耕地地力)、可產生的經濟和生態環境價值。耕地質量既受氣候、地形、工程和生態等耕地空間要素差異性影響,也與土壤管理和利用有關,但是耕地質量評價指標中考慮的土壤屬性指標較少。高標準農田建設通過平整土地和改善田間輸配電、灌溉排水和機耕道路等耕地基礎設施狀況,保護耕地面積,通過改善立地生態環境條件提高農作栽培的適宜性和耕地地力,使之利于強化農業科技服務,提高耕地作業效率,水肥藥投入品利用率和勞動生產率。因此高標準農田建設是耕地質量建設的最重要抓手,對均衡增產具有十分重要的意義。
土壤質量是指土壤維持農作物生產、環境保護以及生物健康等功能的能力。與耕地質量不同,土壤質量評價中沒有考慮耕地的空間屬性和經濟價值。土壤質量與土壤健康的定義基本一致,但土壤健康更強調土壤生物控制的功能。土壤質量既受氣候、母質、生物、地形和時間等土壤形成因素的影響,也受土壤利用和管理措施等管理因素影響。土壤有機質與土壤礦物結合形成土壤團聚體,決定土壤結構及其中一切土壤過程;同時,土壤有機質為土壤生物提供能量,影響土壤養分轉化和循環。因此土壤有機質、土壤結構和土壤微生物及其相互關系決定了土壤水分養分的循環、保持和供應,與土壤酸堿度和有效養分含量一樣,是非常重要的土壤質量指標。我國及世界各地土壤質量所面臨最大威脅包括:地表硬化掩埋、土壤侵蝕、土壤有機質下降、土壤機械壓實、土壤污染、土壤鹽堿化、土壤酸化、土壤生物多樣性下降以及土壤淹水和滑坡。修復退化土壤不僅需要很大經濟投入,而且需要時間。
農業農村部2020年第4期公報指出,全國現有20.23億畝耕地中,耕地質量可從高到低分十個等級。其中,評價為一至三等的耕地面積為6.32億畝,占耕地總面積的31.24%。這部分高產耕地基礎地力較高,基本不存在障礙因素,應按照用養結合方式開展農業生產,確保耕地質量穩中有升。評價為四至六等的耕地面積為9.47億畝,占耕地總面積的46.81%。這部分中產耕地所處環境氣候條件基本適宜,農田基礎設施建設具備一定基礎,障礙因素不明顯,是今后糧食增產的重點區域和重要突破口。評價為七至十等的耕地面積為4.44億畝,占耕地總面積的21.95%。這部分耕地基礎地力相對較差,生產障礙因素突出,短時間內較難得到根本改善,應持續開展農田基礎設施和耕地內在質量建設。
按照四到六等的中產耕地面積的基礎地力平均提高1個等級,畝產增加100公斤左右測算,可實現新增糧食綜合生產能力1200-1600億斤,相當于新增同等地力耕地2.24億畝。耕地基礎地力提升,不僅需要一次性投入的高標準農田建設投入來保有耕地面積和提高耕地立地條件,更要依靠政策和科技創新,持續不斷定向保育土壤質量,以確保即使作物單產不能取得突破性提高的條件下,也能通過耕地均衡增產保持糧食產能。因此耕地既是“藏糧于地”的核心載體,也是“藏糧于技”的重要載體。
二、我國耕地利用與保護存在的突出問題
在法律、行政、經濟手段多管齊下,通過土地整治、土地復墾、耕地占補平衡、高標準農田建設等耕地質量建設工程,彌補了耕地數量與質量損失,有效遏制了亂占濫用耕地的勢頭,并引導了地方政府努力在節約、集約用地上狠下功夫,全方位堅守18億畝耕地紅線。通過實施測土配方施肥、輪作休耕、重金屬污染治理以及東北黑土地保護利用等耕地質量保護與提升行動計劃,保障了全國耕地和土壤質量水平總體穩定。耕地保護和利用有力地支撐了糧食生產的連年豐收。當前我國耕地數量接近保護紅線,耕地利用強度和環境承載力處于逼近臨界狀態。在糧食安全新形勢下,耕地資源面臨數量難保、質量不高、配置錯位、技術瓶頸等多重因素疊加,耕地產能穩定提升的風險加大,潛在威脅國家糧食安全。目前,一些地方耕地“非農化”“非糧化”問題仍比較突出,耕地數量保護意識薄弱、質量管理機制不完善、質量保護目標難以到位、持續增產的科技瓶頸有待突破。主要表現如下:
?。ㄒ唬└刭Y源數量接近保護紅線,保障國家糧食安全風險增加
我國18億畝耕地紅線是基于全國糧食消費需求總量6~7億噸預期,以及國內國外兩種資源統籌利用背景下提出的。目前我國糧食總產量連續6年保持1.3萬億斤以上,人均470公斤/年。預計本世紀20年代后半期我國人口將達到14.5億峰值,要達到國際公認的人均400公斤/年的糧食安全線,我國糧食生產能力必須至少保持住現有水平。但是國內消費結構加快轉型升級,糧食總需求繼續剛性增長。同時,“非農化”“非糧化”持續侵占耕地,擠占糧食生產空間的格局短期內可能難以逆轉。此外,雖然我國糧食產能基本滿足主糧消費需求,但是每年進口糧食相當于近10億畝耕地的產能,以此保持國內農產品供求平衡;受新冠肺炎疫情和逆全球化的影響,利用國外市場和國外資源的不確定性增加。面對新形勢,未來糧食及主要農產品消費需求可能要更多地依托國內自己解決。此外,部分地區不愿將優質農田劃入永久基本農田加以保護,或者為了便于未來耕地開發,在永久基本農田劃定過程中,不愿將城鎮與道路周邊優質耕地劃入,甚至將原已劃入基本農田的優質耕地調出,用低等級耕地補充。繼續以18億畝作為耕地紅線,保障國家糧食安全的風險可能會加大。
?。ǘ┵Y源配置錯位,影響糧食綜合產能持續提升
我國糧食產量十七年連豐,6年穩定在1.3萬億斤的水平,主要貢獻來自北方黑龍江、河南、山東、安徽、吉林省和內蒙古自治區等。歷史上的“南糧北運”現在徹底轉變為“北糧南運”。近年來,我國南方長江中下游區和華南區水熱條件適宜兩至三熟的耕地面積減少,而東北三省、內蒙及長城沿線區水熱條件適合一熟制的耕地面積增加。這導致北方糧食主產區耕地資源利用強度持續偏緊,過去一段時期華北地下水漏斗和東北黑土退化面積呈現持續增加趨勢,環境承載力和糧食生產效率總體呈下降趨勢,而南方部分地區耕地大量閑置拋荒,水熱資源浪費;過度施肥加速土壤酸化,影響現有生產能力發揮。糧食調出省份為確保國家糧食安全作出重要貢獻,在社會經濟發展方面作出不少犧牲,但獲得國家和糧食凈調入省份的經濟和生態補償還不夠多,可能影響糧食綜合產能持續提升。
?。ㄈ┲赜幂p養,技術不到位,耕地和土壤質量提升緩慢
目前一些平原地區農田質量提升工作開展較多,以坡耕地為主地區開展相對較少;已完成的部分項目建設標準和建設質量不高,農田內土壤質量提升技術建設投資缺失。由于可供開墾的耕地后備資源不足,“耕地占補平衡”政策實施過程中,有些地區占用沃土糧田,而補充的耕地大多為丘崗旱地,新開耕地基本沒有形成耕作層或耕作層較薄,大部分新開耕地普遍缺乏行之有效的后續培肥措施,導致耕地和土壤質量差、產量低。這些因素限制了基本農田和高標準農田的農業綜合產量潛力的發揮。
區域性長期連作或單一種植制度,加之有機肥投入減少和不均衡施肥,導致土壤養分失衡,肥力利用效率下降;土壤侵蝕以及機械耕作加劇土壤板結和耕層變??;不合理灌溉導致土壤次生鹽堿化和重茬障礙嚴重;盡管化肥施用量近年來在下降,但過去二十年來,過量施氮肥等因素已導致全國耕地土壤pH平均下降0.2-0.4單位。一段時期以來,南方土壤酸化、水稻土低產障礙,北方土壤干旱鹽漬化,東北土壤有機質下降,以及全國性的土壤機械壓實板結和耕層變淺已成為限制農業產能的最重要因素,使得農業綜合生產力和比較效益提升緩慢。
?。ㄋ模└睾屯寥蕾|量提升科技創新和應用不足,基礎地力沒有顯著提升
我國土壤質量普遍偏低,基礎地力貢獻率僅為50%左右,遠低于高質量土壤的85%左右的比例,成為作物高產品種潛力發揮的瓶頸。但自2005年以來,有關這方面的農業科技投入相對不足,“十三五”期間甚至沒有耕地和土壤質量提升相關的國家科技攻關項目。在農業機械化、數字技術和生物技術快速發展的條件下,農業科技創新面臨瓶頸,關鍵性技術突破缺乏,農業技術進步貢獻率增速放緩??萍纪七M糧食產量增長正進入平臺期。新形勢下,耕地質量提升科技創新難以支撐種子增產潛能的發揮,讓“藏糧于地、藏糧于技”戰略面臨更大的挑戰。迫切需要加強貫穿耕地保護、高標準農田建設、土壤質量提升等全領域的科技研究和應用。
?。ㄎ澹└乩帽Wo制度建立和落實有待加強
雖然我國有關耕地方面的法律制度在不斷完善,但是現有耕地保護方面的法律法規基本是針對耕地數量保護的規定,而有關耕地和土壤質量保護的規定表述零星且不夠具體。國家層面耕地和土壤質量保護建設專項立法缺失?,F有法規中對耕地和土壤質量保護的一些規定過于泛泛、模糊不清。比如,我國《土地管理法》和《基本農田保護條例》對因已審批的建設項目造成耕地撂荒的,只是籠統的規定恢復耕種或繳納閑置費;對承包經營基本農田的單位或者個人連續2年棄耕拋荒的,只是籠統的規定收回,但對于不按規定執行的行為,均沒有相應的處罰措施。在耕地質量保護方面,雖然我國10多個省份也陸續出臺了專門的耕地質量保護條例,但是地方耕地保護立法也存在立法內容不健全等問題。監督執法不嚴,違法追究過輕。目前我國耕地保護動態監測系統還不完善,導致很多地方違法使用、占用、征用耕地在巡察時才被發現,這大大影響了耕地執法監督的及時性。比如,各地在執行“占補平衡”時,執行偏差較大。耕地管理中仍然存在多頭管理的問題。
三、國際耕地資源利用和保護經驗與啟示
?。ㄒ唬┏掷m推動國家層面耕地利用和保護法制化
針對席卷全美中西部的黑風暴事件,美國1930年代出臺了《土壤和水資源保護法案》,美國聯邦政府和相關州政府成立水土保持局。美國水土保持局1935年頒布《水土保持法》,除了聯邦層面外,各州政府也因地制宜建立完整的法律法規體系和技術標準體系。1977年修訂的《土壤和水資源保護法》賦予美國農業部在土壤、水及相關自然資源保護提升方面的戰略評估和規劃權力。2014年以來,美國《農業法案》中長期聚焦農業可持續發展項目,重點支持農場應用資源環境保護技術解決土壤侵蝕與污染等問題。
德國大約80%的土地所有權歸自然人和法人私有,10%歸公眾所有,實行租佃經營與混合經營并存的耕地利用模式。德國建立起統一的耕地管理制度,包括土地產權、土地規劃、權屬確認、調整交易以及管理體系。通過編制三級土地利用規劃,保證耕地規劃和管理的有序運行。先后出臺了《聯邦土壤保護法》《聯邦土壤保護與污染場地條例》《土壤評價法》《肥料使用法》和《肥料正確施用管理條例》等一系列法律法規。
日本圍繞耕地建設頒布實施了一系列相關的法律、法規、部門規章、規范性文件和技術標準、指南、手冊等,包括《耕地法》《農業振興地域法》《水利資源開發促進法》、《土地改良法》《農業機械化促進法》《農產檢查法》、《河川法》《土地改良工程規劃設計規范》《土地改良工程規劃設計指南》《土木工程施工管理標準》等,為耕地建設和保護有序進行提供了重要制度保障。
?。ǘ┏掷m增加政府預算投入,實施耕地利用與保護項目
美國新《農業法案》規定每年用幾十億美元支持休耕和其它環境保護項目,客觀上降低農業生產成本,保障農民利益,提升其產品的國際市場競爭力。1985年美國開始輪作休耕制度,通過農民自愿參與和政府財政補貼,實施10-15年休耕等長期性植被恢復保護工程,鼓勵美國農場通過實行免耕、覆蓋作物等科學耕種、輪作休耕、土壤質量監測與評價等措施,在不使用更多資源的情況下生產更多的農產品。生產者采取改良土壤措施,實現提高農產品質量和環境質量的雙重目標。美國農場主至少保證有3種用于輪作的作物、使用有機肥以及記錄投入品等等,并嚴格遵守環保限制性條件。北卡羅來納州通過聯邦和州兩級財政每年補貼2500萬美元,補貼農戶每英畝35-40美元用于輪作休耕項目。
歐盟共同農業政策全面轉向鼓勵農業資源集約利用和環境保護,僅有一小部分政策支持用來幫助農戶抵御市場風險,幾乎沒有單純刺激增產的支持政策。在共同農業政策實施過程中,專門建立了休耕地補貼。按照歐盟共同農業政策要求,一是所有農場均應開展輪作、推動保護性耕作,形成用養結合制度化。鼓勵農場試驗種植多種綠肥或根據不同作物留茬和生長季、地力狀況種植不同綠肥,有效保護了土壤肥力;利用作物秸稈殘茬覆蓋地表,部分農場采用免耕播種;按照經濟成本核算的原則,使用有機肥做底肥,提高土壤有機質。二是土地管理有利于耕地整合和結構優化,德國推進農業機械化,改善田間道路狀況,便于規?;洜I和集約節約利用,提高土壤肥力和農業生產效率。三是土地補償生態化。德國法律上要求地方政府設立“生態賬戶”,針對規劃中受侵犯的自然和景觀,鄉鎮必須采取彌補或替代措施,實施時所需要的土地可在所謂的“生態賬戶”中預留。
日本針對農田細碎化和分散化嚴重問題,政府強調農田建設要注重耕地權屬和地塊調整,通過農田建設促進農用地的流轉,擴大耕作單元(方田)面積,實現規?;洜I。日本政府投入農田水利建設資金占各類公共事業資金投入首位,而且政府補助在耕地建設總投入中占據主體地位,同時中央政府還以貸款的形式將工程投入的30%左右提供給地方政府和農民。耕地建設工程投入,中央政府承擔50-66.6%,地方政府承擔37.5-29.4%,農民承擔4-12.5%,工程面積越大,中央承擔比例越大。
?。ㄈ┲匾暩乩煤捅Wo的科技創新,推動產學研結合
美國農業科研對農產品產值貢獻率達80%以上,成果轉化率達到85%,得益于所形成的較為完善的科研攻關體系。美國通過了贈地學院法案等一系列立法,推動美國大學設立農學院,使大學為創新主體推廣農業技術,實現農業產學研一體化。美國農業部下屬的美國國家糧食農業研究所每年約有13億美元,用來資助美國農業科研、教育和技術推廣體系。項目分為兩類項目:一是競爭類的,供全國所有科研機構、大學、企業和農戶申請,用以開展科學研究、技術示范;二是定向類的,主要針對全美土地贈與農業大學開展定向研究。各州農業局也設立相應的資金項目,如密蘇里州農業局和北卡羅來納州農業局都有相應的資助項目,供相關研究機構促進農業科研、教育、技術推廣一體化。
德國農業從業者大約為102萬人,占總人口的1%左右,但農場主均接受了相應的職業教育或者大學教育,具備了從事農業生產、銷售等環節的多項技能。例如安哈爾特科技應用大學有3個校區,7個與農業相關的專業,30位教授,每年有2000名學生在這里學習培訓,有55公頃試驗田供學生進行試驗,每年科研投入約為2500萬歐元,已經形成了產學研基地。英國洛桑實驗站,至今已有175年的歷史,持續開展耕地資源利用研究。
四、加強耕地利用與保護的對策建議
?。ㄒ唬┩ㄟ^立法建立全國耕地建設和保護長效機制
全面審視現行的《土地管理法》《基本農田保護條例》《退耕還林條例》等耕地資源單項法,加強法律層面頂層設計,建立綜合約束機制。建立《全國耕地建設和保護法》,將耕地數量、質量與生態紅線納入相關法律。嚴守耕地18億畝數量紅線;嚴控耕地“非農化” “非糧化”傾向,堅守“耕地姓農”;繼續實施“占優補優、占多少補多少”的耕地補償制度;繼續加強高標準和高質量農田建設;建立“用養結合”輪作和耕作制度,實施“藏糧與技、藏糧于地”戰略,確保糧食產能足夠保障國家糧食安全。
?。ǘ﹦撔戮C合管理制度,落實耕地保護措施
一是建立耕地數量和質量紅線地方黨委和政府負責制。以穩定現有糧食產能為最低基準,確定各級政府糧食等主要農產品自給率和保供給的安全紅線,層層落實糧食安全責任,進一步明確區域耕地數量和質量保護目標與方式。完善糧食產銷區間的利益補償機制,探索差別化、定向化、精準化的糧食生產扶持政策。
二是改革現行耕地資源管理體制。成立權責統一的耕地資源綜合管理機構,具體負責對耕地資源數量和質量調查、空間規劃、保護利用、綜合協調、監測和督察,強化農業資源綜合開發和國家宏觀調控。以此為基礎,優化糧食安全產業帶的區域布局和生產結構,提升區域耕地資源高效與可持續利用能力,逐步扭轉南北糧食產能失衡狀態。
三是建立健全耕地資源智慧監測督察體系。利用衛星遙感、物聯網、云計算、大數據等前沿信息技術,摸清耕地資源數量和質量底數,系統監測耕地資源利用狀體及其承載力動態變化。創新耕地數據管理模式,實現資源數據監測與開發利用“上圖入庫”的精準管理,建立耕地資源數量和質量核算制度、耕地承載力預警報告制度和公報制度。
四是加強高標準農田建設,持續提升耕地質量及其綜合產能。建立耕地利用和保護補償和激勵等政策支持,發揮好金融、保險作用,撬動更多社會資本,穩定投入機制。升級地區農田水利基礎設施建設,提高農田建設標準,新增土壤質量保育投入,切實增強高標準農田的抗災、旱澇保收和高產穩產能力。加大我國西南和東北黑土地區坡耕地高標準農田建設進度和力度,防控土壤侵蝕和土壤基礎地力退化。到2022年建成10億畝高標準農田,以此穩定保障1.3萬億斤以上糧食(谷物)產能。
?。ㄈ┘訌姼乇Wo和利用科技創新,落實“藏糧于地”戰略
一是建立長效機制,支持耕地保護和利用的科技創新。為了協同提升土壤質量、耕地質量和糧食產能,追求單一田塊優質高產與區域耕地均衡持續增產,提升耕地數量和質量監控和糧食安全預警能力,建設面向全國和區域耕地和糧食產能持續增長問題的國家耕地科學中心,打造全球耕地和糧食安全的科技人才培養高地。
二是加強土壤質量提升理論、技術和物化產量創新。針對耕層淺化和硬化、土壤酸化、次生鹽堿化、土傳連作障礙、土壤重金屬污染等土壤質量退化問題以及定向培育基礎土壤地力要求,建立耕地和土壤信息快速獲取、處理和應用技術,開展多點健康土壤培育實驗聯網研究,創新以生物和工程技術為主的耕地和土壤質量改良、修復和定向培育技術,加快落實西南、南方、華北和西北中低產田產能提升科技創新以及黑土帶保護與利用科技創新項目。
三是加強耕地質量和產能均衡提升理論、技術和物化產量創新。針對高標準農田建設、占補耕地質量提升和區域糧食產能均衡增產要求,融合土壤、育種、栽培、耕作、合成生物學、數字化、智能化和農機化理論與技術,構建綠色高效農業和保護性農業理論,創新景觀單元耕地和土壤質量均衡化保育和提升技術、農用化學品的精控使用技術、自然資源的高效循環和可持續利用技術,生物(質)資源的增益調控技術、以及茬口接續減障增效技術,提高技術集成程度及可重復性,研制市場化的物化產品。體現新時代農業科學“跨尺度、多學科;高分辨,控變異;高通量,大數據;強生物,融機藝”的發展趨勢。
四是結合高標準農田建設、鄉村建設、鄉村振興項目,科學制定耕地利用空間規劃,建立鄉村級別區塊化和區域“紅綠燈”制式的“用養結合”的輪作和耕作制度,協同推進糧食產能提升、農業面源防治和和生態環境保護。在國家糧食安全產業帶,穩定主糧生產面積,建立主糧作物與豆科和十字花科作物輪作,配套保護性耕作技術體系,以耕地“托管”為抓手完善經營體系,促進空間優化,形成“區塊化”“用養結合”輪作和耕作制度。并建立相應的技術支撐和保障、補貼和激勵以及核查制度,優化耕地復種指數,增加資源環境承載力,均衡提升耕地基礎地力和產能。建議首先在東北、華北、江淮和長江中下游地區開展試點。創新糧食安全產業帶保護性農業示范推廣模式,創新糧食安全產業帶耕地保護和利用模式高效推廣路徑。