孫英蘭

中國耕地質(zhì)量之憂

“目前我國耕地質(zhì)量‘低、費、污問題嚴(yán)重，而耕地又在逐年減少，如果不能確保18億畝耕地紅線，不能解決耕地質(zhì)量問題，勢必將威脅到國家糧食安全?！敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所副所長張維理博士對此十分焦慮。

在接受采訪時，這位中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院一級學(xué)科帶頭人、長期從事土壤肥料、農(nóng)業(yè)面源污染等方面研究的專家，一再強調(diào)：我國人均耕地資源緊缺，由此導(dǎo)致糧食安全與環(huán)境問題突出，而“了解土壤及土壤相關(guān)資源與環(huán)境狀況，準(zhǔn)確掌握全國土壤肥力、環(huán)境質(zhì)量狀況仍將是應(yīng)對全球金融危機和氣候變化、實現(xiàn)我國糧食安全、環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)?！?/p>

據(jù)張維理介紹，我國曾于上個世紀(jì)50年代和80年代初進(jìn)行了全國第一次和第二次土壤普查；近10年來還實施了全國污染土壤調(diào)查、地質(zhì)元素調(diào)查、農(nóng)用地分等定級、耕地地力調(diào)查與評價、農(nóng)田土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查等國家工程，對了解我國不同時期土壤肥力與環(huán)境質(zhì)量狀況發(fā)揮了作用。

“但這些調(diào)查，不同程度上存在調(diào)查資料深加工不足，保存和利用難以延續(xù)，跨地區(qū)、跨部門、跨學(xué)科的科學(xué)數(shù)據(jù)共享難以實現(xiàn)等諸多方面的問題?！睆埦S理說，“最主要的是，這類調(diào)查屬于科技基礎(chǔ)性工作，不僅僅工作量大、專業(yè)性強、難度大，更需要科學(xué)的方法、專業(yè)的隊伍，應(yīng)依托專業(yè)院所，長期堅持研究?？磕壳斑@種人海戰(zhàn)術(shù)是不科學(xué)的，國家投入不少，但效果并不理想?！?/p>

未來20年農(nóng)業(yè)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

眾所周知，土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，是發(fā)展經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)最重要的資源，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)還是消解城鄉(xiāng)生活、生產(chǎn)廢棄物、維持碳氮硫磷等物質(zhì)循環(huán)最重要的基礎(chǔ)。我國耕地資源緊缺是不爭的事實，不僅人均耕地面積少（僅1.43畝），而且由于人口多，許多不宜農(nóng)用的土壤被開墾為農(nóng)田，耕地土壤整體質(zhì)量偏低，中低產(chǎn)耕地土壤占65%。中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授戴景瑞曾坦言：未來20年中國農(nóng)業(yè)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

戴景瑞把未來農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻形勢歸結(jié)為五大挑戰(zhàn)，包括人口增長、耕地減少、水資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化、全球氣候變化對農(nóng)業(yè)影響加劇等，其中最重要的一個挑戰(zhàn)就是耕地問題。

由中國工程院牽頭組織的“中國工程科技中長期發(fā)展戰(zhàn)略研究”項目農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域課題組的研究認(rèn)為，近50年來，中國農(nóng)業(yè)走過了一條高投入、高產(chǎn)出、高速度和高資源環(huán)境代價的道路，未來農(nóng)業(yè)發(fā)展，必將面臨資源短缺、生態(tài)惡化、技術(shù)薄弱、技術(shù)創(chuàng)新不足等困境困擾，既要保證16億人口的糧食安全，又要實現(xiàn)生態(tài)安全、環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展，難度相當(dāng)巨大。而人口增長和消費增加的趨勢都是不可逆轉(zhuǎn)的，這是我國未來20年農(nóng)業(yè)面臨的第一大挑戰(zhàn)。

戴景瑞表示，預(yù)計未來我國人口將以每年1000萬的速度增長，2030年有可能達(dá)到16億人口；生活水平和城市化水平的提高，將持續(xù)拉動糧食需求的增長，到2030年，我國糧食需求將達(dá)到6.17億噸，糧食總產(chǎn)需要在這個基礎(chǔ)上增長20%以上，肉、蛋、奶也分別需要提高24%、28%、205%。因此，確保糧食安全是我國農(nóng)業(yè)的首要任務(wù)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重中之重。與此同時，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題突出。由于農(nóng)藥、化肥的大量使用，亞硝酸鹽、重金屬等有毒物質(zhì)進(jìn)入食物鏈，危及人類健康。飼料安全和畜產(chǎn)品安全、動物疫病控制也是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要環(huán)節(jié)。

“沒有質(zhì)量的數(shù)量同樣令人擔(dān)憂”

耕地問題是農(nóng)業(yè)面臨的第二大挑戰(zhàn)。雖然我國提出了嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度和耕地總量動態(tài)平衡制度，但未來耕地面積減少將是一種不可避免的長期趨勢，這種趨勢只能減緩而不能遏制，18億畝耕地紅線面臨最為嚴(yán)峻的考驗。目前我國人口耕地不到0.1公頃，不到世界平均水平的1/2，不到發(fā)達(dá)國家的1/4，只有美國的1/6、阿根廷的1/9、加拿大的1/14。

“保護(hù)耕地數(shù)量固然重要，但沒有質(zhì)量的數(shù)量同樣令人擔(dān)憂。如果保持18億畝耕地數(shù)量不變，但分布狀態(tài)和質(zhì)量狀況由集中、連片、優(yōu)質(zhì)逐步向破碎、零星、劣質(zhì)轉(zhuǎn)變，累積起來的破壞效應(yīng)將十分嚴(yán)重，而目前，有些地方已經(jīng)出現(xiàn)了這種苗頭?！币晃毁Y深院士強調(diào)。

一位不愿具名的農(nóng)學(xué)家證實說，我國每年城鎮(zhèn)發(fā)展和各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)占用了大量高等級耕地，而補充的耕地主要分布在水熱、區(qū)位、地形條件相對較差的地區(qū)，總體質(zhì)量不高?！案叩燃壐亓魇н^快，補充耕地等級偏低，以次充好的情況很嚴(yán)重，耕地質(zhì)量總體下降，已嚴(yán)重影響到我國耕地生產(chǎn)能力，威脅國家糧食安全。從這個意義上講，僅保住18億畝耕地數(shù)量是不夠的，還必須保證耕地質(zhì)量，確保耕地生產(chǎn)能力的穩(wěn)步提升?！?/p>

耕地土壤基礎(chǔ)地力不斷下降

張維理在接受采訪時表示，在上世紀(jì)80年代之前，限制我國耕地土壤生產(chǎn)能力的主要問題是土壤氮磷養(yǎng)分不足，隨著多年來化肥投入量和作物產(chǎn)量的持續(xù)增長，耕地土壤氮磷養(yǎng)分供應(yīng)狀況的較大改進(jìn)，“低、費、污”已經(jīng)逐步成為我國耕地土壤質(zhì)量新一輪的核心問題。

張維理解釋說，這里的“低”主要是指基礎(chǔ)地力低?；A(chǔ)地力是指不施肥時農(nóng)田靠本身肥力可獲取的產(chǎn)量。優(yōu)質(zhì)耕地土壤是長期發(fā)育或多年培育的結(jié)果，通常土層深厚，富含有機質(zhì)，水氧氣熱協(xié)調(diào)，保水保肥、耐旱耐澇、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，基礎(chǔ)地力高。

據(jù)中國農(nóng)科院土壤肥料研究所近年來在全國的田間定位實驗與調(diào)查顯示，我國各主要農(nóng)區(qū)廣泛存在的不合理耕作、過度種植、農(nóng)用化學(xué)品的大量投入和溝渠設(shè)施老化已經(jīng)導(dǎo)致農(nóng)田土壤普遍性的耕層變薄，養(yǎng)分非均衡化嚴(yán)重，土壤板結(jié)，土壤生物性狀退化，土壤酸化、潛育化、鹽漬化增加，防旱排澇能力差，耕地土壤基礎(chǔ)地力不斷下降。

我國各主要農(nóng)區(qū)，由于長期使用淺耕機械，同時不重視施用和科學(xué)使用有機肥料，農(nóng)田活土層已明顯變淺，作物根系難以下扎。因為缺少適合農(nóng)民使用的科學(xué)施肥技術(shù)，全國各大農(nóng)區(qū)化肥氮磷鉀養(yǎng)分比例不合理問題依然普遍。在約占全國農(nóng)田面積20%的集約化種植農(nóng)區(qū)，氮磷肥料嚴(yán)重超高量使用，單季作物化肥純養(yǎng)分用量平均為569-2000公斤/公頃，氮肥利用率僅為10%左右。因養(yǎng)分供應(yīng)極度失衡，作物病蟲害嚴(yán)重，農(nóng)田農(nóng)藥用量大幅度增加，導(dǎo)致這部分我國生產(chǎn)條件最好的耕地土壤鹽害、酸化嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)破壞、農(nóng)藥殘留、土壤污染問題十分突出、土壤生物性狀、健康功能嚴(yán)重衰退，生產(chǎn)性能大幅度下降。山東、云南等省份一些蔬菜、花卉產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民不得不采取深翻底土、客土甚至更換地塊等方式減緩產(chǎn)量下降。我國自上世紀(jì)80年代農(nóng)村耕地從集體大面積經(jīng)營轉(zhuǎn)化為一家一戶的經(jīng)營方式，耕地管理單元變小，使用權(quán)變更頻繁，對農(nóng)田基本建設(shè)忽視，許多地區(qū)農(nóng)田溝渠失修，盡管國家投資完成了包括河道改造在內(nèi)的大型水利工程建設(shè)，由于農(nóng)田溝渠老化，難以有效進(jìn)行農(nóng)田的防旱排澇。

唯一的“增肥低增產(chǎn)”類型

“費”是由于耕地基礎(chǔ)地力下降，保水保肥性能、耐水耐肥性能差，對干旱、養(yǎng)分不均衡更敏感，對農(nóng)田管理技術(shù)水平更苛求，因此土壤更加“吃肥、吃工，吃水，增加產(chǎn)量或維持高產(chǎn)，主要靠大量使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜和灌溉用水”，導(dǎo)致“費”。

分析顯示，目前在全球高氮化肥用量國家中，我國是唯一的“增肥低增產(chǎn)”類型，2000-2008年九年中，化肥總用量較90年代增長了35%，糧食單產(chǎn)凈增加為315公斤/公頃。其他類型分別為：“減肥高增產(chǎn)”類型，如德國、以色列、荷蘭，在2000-2006年7年中氮化肥總用量較90年代下降9%-26%，糧食單產(chǎn)增加約500公斤/公頃；“減肥低增產(chǎn)”類型，如韓國、丹麥、英國、法國在氮化肥用量下降17%～33%條件下糧食單產(chǎn)為較低增產(chǎn)（同期增加為211-296公斤/公頃）；“增肥高增產(chǎn)”類型，如越南、孟加拉、埃及、智利等，同期化肥用量增加了20%-69%，糧食單產(chǎn)凈增加超過400公斤/公頃，最高達(dá)1173公斤/公頃。

“污”即耕地土壤污染，它是我國耕地質(zhì)量存在的另一個主要問題。張維理介紹說，污染主要來源于工業(yè)和城市排污，農(nóng)田農(nóng)藥、農(nóng)膜等化學(xué)品的超高量和不合理使用，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場高環(huán)境激素含量畜禽糞便和廢棄物的不合理使用。

權(quán)威部門提供的資料顯示，目前，我國農(nóng)藥使用量已達(dá)130萬噸，是世界平均水平的2.5倍，受農(nóng)藥污染的耕地土壤面積達(dá)1.36億畝；地膜使用量達(dá)63萬噸，白色污染相當(dāng)嚴(yán)重；我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)始終保持高速發(fā)展的勢頭，畜、禽存欄量每10年增加1-2倍，近年來畜禽糞便產(chǎn)生量已達(dá)到工業(yè)固廢量的3.8倍，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)主產(chǎn)區(qū)，當(dāng)?shù)匦笄菁S便及廢棄物產(chǎn)生量往往超出當(dāng)?shù)剞r(nóng)田安全承載量數(shù)倍乃至百倍以上，造成嚴(yán)重的土壤重金屬和抗生素、激素等有機污染物的污染。

污染土壤占耕地面積的1/5

張維理認(rèn)為，近年來高化肥、農(nóng)藥用量的蔬菜、花卉、水果作物播種面積的高速增長、畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展在為廣大農(nóng)民帶來實惠的同時，也帶來了不容回避的環(huán)境污染問題，并且在今后相當(dāng)一段時間內(nèi)會成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源。

張維理所說的面源污染是指在農(nóng)田、村鎮(zhèn)與城區(qū)場地上各種污染物質(zhì)，如化肥、農(nóng)藥、生活垃圾、農(nóng)村家畜糞便等，通過降水或農(nóng)田排灌水時產(chǎn)生的地表徑流、土壤滲透進(jìn)入水體，造成的水污染。

從1993年開始，張維理就開始了對我國農(nóng)業(yè)面源污染的調(diào)查研究。十多年來，她帶領(lǐng)研究團隊幾乎走遍了十余省的100多個縣，完成了5000多個田間定位調(diào)查、采樣和試驗。其研究顯示，目前我國農(nóng)業(yè)面源污染引起水域富營養(yǎng)化程度和廣度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國家。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展引起的水污染已成為可持續(xù)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)之一。研究結(jié)果還顯示，我國污染土壤已占耕地面積的1/5，污染最嚴(yán)重的耕地主要集中在耕地土壤生產(chǎn)性狀最好、人口密集的城市周邊地帶和對土壤環(huán)境質(zhì)量的要求應(yīng)當(dāng)更高的蔬菜、水果種植基地。

“死胡同”

近年來，一方面隨著城市化、工業(yè)化的發(fā)展，城市和村鎮(zhèn)周邊排灌條件好，經(jīng)過多年培育的優(yōu)質(zhì)耕地被大量占用，中低產(chǎn)田比例大幅度上升，耕地總體質(zhì)量持續(xù)下降；另一方面，由于多年來各地對耕地質(zhì)量問題重視不夠，農(nóng)村耕地管理方式與技術(shù)措施不合理現(xiàn)象十分普遍，造成主要農(nóng)區(qū)耕地土壤基礎(chǔ)地力下降，防災(zāi)抗災(zāi)能力差。張維理分析認(rèn)為，目前維持高產(chǎn)，主要靠增加農(nóng)用化學(xué)品和能源的投入量。目前，按播種面積計算我國氮素化肥平均施用量仍然分別是法國、德國、美國的151%、159%和329%，而耕地糧食單產(chǎn)水平較這些國家仍然低1-3成。

“盡管我國農(nóng)村勞動力成本低廉，但氮化肥消耗的能源高于發(fā)達(dá)國家，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本仍然很高，這也使得農(nóng)民經(jīng)濟效益難以提高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的國際競爭力薄弱?！睆埦S理說。

資料顯示，由于耕地后備資源嚴(yán)重不足，我國耕地面積急劇下降，僅在1996-2003年，由于建設(shè)用地等，全國耕地面積就減少近1億畝，平均每年減少0.8%。根據(jù)預(yù)測，到2020年，我國耕地的保有量還將較目前減少7%，因而不可能靠擴大耕地面積實現(xiàn)不斷增長人口的糧食需求，要實現(xiàn)90%的糧食安全保障率，糧食單產(chǎn)必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高30%。

張維理不無擔(dān)憂地說，目前我國化肥用量水平已經(jīng)很高，受報酬遞減率作用，靠增加化肥投入量能夠引起的產(chǎn)量增長已近極限。1998年以來，盡管我國化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)用物質(zhì)投入量一直在增加，但糧食單產(chǎn)卻多年徘徊。這進(jìn)一步說明，對于繼續(xù)提高我國糧食生產(chǎn)能力，“僅靠增加農(nóng)用化學(xué)品和能源投入量的模式將是一條死胡同，而提高耕地基礎(chǔ)地力，藏糧于土，才是建立我國未來糧食安全長效機制、實現(xiàn)糧食安全保障的必然選擇?！?