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土壤健康視角下農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展路徑探索|《生綠》預(yù)出版

來(lái)源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月14日 08:36

冉耀霖1

(1. 武漢市自然資源保護(hù)利用中心,武漢 430000)

摘要:隨著全球日益增加的人口與環(huán)境承載力之間的不平衡,糧食安全、綠色農(nóng)業(yè)成為未來(lái)發(fā)展焦點(diǎn),土壤作為農(nóng)業(yè)發(fā)展最基礎(chǔ)的自然資源,健康的土壤不僅可以抑制病蟲(chóng)害、增加產(chǎn)量、改善作物質(zhì)量,其中的有機(jī)質(zhì)還能起到固碳減碳的作用,緩解氣候變化的環(huán)境壓力,對(duì)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要意義。本文從土壤健康的角度,探討了城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)、化學(xué)制品以及工業(yè)集約型農(nóng)業(yè)對(duì)土壤健康的威脅,并通過(guò)理清農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程和土壤利用方式之間的關(guān)系,探索未來(lái)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的方向,最后,本文對(duì)國(guó)內(nèi)外多個(gè)機(jī)構(gòu)的實(shí)踐做法進(jìn)行分析總結(jié),以期為土壤健康與綠色農(nóng)業(yè)協(xié)同發(fā)展提供轉(zhuǎn)型思路。

關(guān)鍵詞:土壤健康,綠色農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)實(shí)踐

冉耀霖.土壤健康視角下農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展路徑探索.生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展.百家.2024年6月20日.ISSN2749-9065

前言

目前,氣候變化、生物多樣性喪失和流行疾病日益頻繁地威脅著人類。為了增加糧食產(chǎn)量、提高農(nóng)業(yè)耕作效率,以及降低農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本、促進(jìn)貿(mào)易和交換,絕大部分傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以及糧食供應(yīng)不得不依賴于化學(xué)藥品和化石燃料,以及森林砍伐、圍湖造田等破壞環(huán)境的行為。

然而,生存和發(fā)展永遠(yuǎn)是辯證的關(guān)系。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)的數(shù)據(jù),在2000年至2020年期間,世界營(yíng)養(yǎng)不良的人口數(shù)量下降了17.2%[1],這說(shuō)明集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展也有積極的一面,但在減碳和綠色發(fā)展背景下,集約化農(nóng)業(yè)亟待轉(zhuǎn)型。如何能在環(huán)境友好的前提下,依舊滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的美好生活需求?

土壤作為農(nóng)業(yè)發(fā)展最基礎(chǔ)的自然資源,近年來(lái),越來(lái)越受到人們的關(guān)注,健康的土壤具有充足的礦質(zhì)養(yǎng)分、足夠的根系深度、促進(jìn)生長(zhǎng)的微生物、較低的害蟲(chóng)和雜草壓力以及對(duì)土地退化的抵抗力和恢復(fù)能力,可以抑制病蟲(chóng)害、增加產(chǎn)量、改善作物質(zhì)量。土壤健康對(duì)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)有著重要意義。

1 威脅土壤健康的主要因素

1.1 城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)下的鄉(xiāng)村土壤退化

我國(guó)城鎮(zhèn)化經(jīng)歷了高速發(fā)展的20年,在城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)體制下,國(guó)民收入分配結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)嚴(yán)重的城市偏向,城市居民的收入增長(zhǎng)速度明顯快于農(nóng)村居民。這種二元結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局不合理、城鄉(xiāng)分工不明確、城市的帶動(dòng)和輻射作用不明顯,在城市“虹吸效應(yīng)”下,出現(xiàn)了鄉(xiāng)村人口收縮、農(nóng)村“空心化”現(xiàn)象,致使土地撂荒、耕地土壤功能退化,“非糧化”已成為偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村地區(qū)的普遍現(xiàn)象,土地綜合治理利用有待加強(qiáng)。

1.2 化學(xué)制品使讓土壤變?yōu)槎栊缘?/strong>介質(zhì)

化石燃料和機(jī)械工具的規(guī)?;褂?,改變了農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。通過(guò)施用化肥,搭建大棚、采用更優(yōu)的灌溉技術(shù),農(nóng)作物逐步擺脫土壤和氣候?qū)ψ魑锏挠绊?。根?jù)這種“進(jìn)化模式”而培育、繁殖、分類和選擇的農(nóng)作物和動(dòng)物,變得非常依賴外在的投入條件。簡(jiǎn)而言之,種植它們的土壤是否健康、氣候是否適宜并不重要,因?yàn)橥獠客度霃浹a(bǔ)了缺陷。通過(guò)使用各類化學(xué)元素,獲得了較高的作物產(chǎn)量,以相對(duì)較低的成本,在經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)非常高的生產(chǎn)水平。但這種農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響,也使得土壤的生產(chǎn)力產(chǎn)生了局限性和脆弱性,讓土壤從動(dòng)植物生產(chǎn)的源頭變成了一種惰性的介質(zhì)。

1.3 工業(yè)集約型農(nóng)業(yè)加劇土壤環(huán)境污染

工業(yè)集約型農(nóng)業(yè)下,農(nóng)作物的生產(chǎn)完全脫離當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥拉h(huán)境,光合作用可以被“人工手段”取代。通過(guò)生產(chǎn)短期效率的農(nóng)作物,形成了農(nóng)業(yè)上游供應(yīng)商和下游分銷商的產(chǎn)業(yè)鏈,同時(shí)工業(yè)集約型畜牧業(yè)下,為了滿足人們對(duì)肉類和動(dòng)物產(chǎn)品(如牛奶、奶制品、皮革)日益增長(zhǎng)的需求,農(nóng)場(chǎng)的動(dòng)物幾乎從來(lái)沒(méi)有進(jìn)入自然田野,而是在廠房里喂養(yǎng)富含蛋白質(zhì)和脂肪的濃縮飼料。當(dāng)這種農(nóng)場(chǎng)高密度存在時(shí),養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量含硝酸鹽的泥漿一旦處理不當(dāng),會(huì)滲入河流和地下水,加劇地方土壤環(huán)境污染。

2 土壤利用農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程

2.1 土壤自然循環(huán)與固碳過(guò)程

光合作用和呼吸作用使物種之間產(chǎn)生聯(lián)系、相互依賴。光合作用通過(guò)光能、二氧化碳(CO2)、水(H2O)產(chǎn)生糖和氧氣,呼吸作用通過(guò)氧分子(O2)燃燒糖,將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳(CO2)和水(H2O),從而釋放能量。

在完美平衡的生態(tài)系統(tǒng)中,呼吸作用被所有有機(jī)物利用,例如被捕食者、食腐動(dòng)物或微生物。在這個(gè)過(guò)程中氧和碳循環(huán)處于平衡狀態(tài),沒(méi)有過(guò)剩。但較小規(guī)模的生態(tài)系統(tǒng)通常不平衡。一方面,多余的氧氣被釋放到大氣中;另一方面,有機(jī)物逸出,不被氧化,并通過(guò)沉積或石化將碳儲(chǔ)存到土壤中。例如泥炭地,它在潮濕的土壤中儲(chǔ)存了大量的植物殘留物,只有部分積累的有機(jī)物被氧化,其余部分沉積并融入沉積物中,在沒(méi)有氧氣的情況下被保存。這種死亡生物量所含的碳是“活”生物量的兩倍。經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年地質(zhì)時(shí)間的積累后,演變?yōu)槊禾?、石油和天然氣等化石燃料礦藏。

2.2 農(nóng)業(yè)發(fā)展與土壤利用關(guān)系

2.2.1 自然氣候與土壤條件利用,農(nóng)業(yè)地理格局形成

已知最早的農(nóng)業(yè)起源于大約1.2萬(wàn)年前的新石器時(shí)代,在被稱為“肥沃新月地帶”的近東地區(qū)種植植物和馴養(yǎng)動(dòng)物作為食物。在農(nóng)業(yè)發(fā)展早期,作物生長(zhǎng)遵循氣候和土壤條件,形成了具有不同地域特色的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

從公元前9000年開(kāi)始,近東農(nóng)業(yè)向各個(gè)方向擴(kuò)展。公元前6000年,以玉米為基礎(chǔ)的中美洲農(nóng)業(yè)在南美洲和北美洲發(fā)展起來(lái);以木薯的塊莖為基礎(chǔ)的新幾內(nèi)亞農(nóng)業(yè)則在印度尼西亞和太平洋島嶼發(fā)展起來(lái);公元前4000年,中國(guó)農(nóng)業(yè)傳播到南亞和東亞各地。這一時(shí)期,我國(guó)也形成了北方黃河流域的旱地粟作農(nóng)業(yè)和南方長(zhǎng)江流域的水田稻作農(nóng)業(yè)兩大農(nóng)業(yè)系統(tǒng)[5]。

大約在公元前5000年~2500年,農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)人口的增長(zhǎng)和城市的繁盛。近東的數(shù)學(xué)和天文學(xué)傳到了印度河流域和中國(guó),印度河流域的灌溉技術(shù)和中國(guó)的絲綢生產(chǎn)技術(shù)也傳到了近東,世界農(nóng)業(yè)地理格局初步形成。

2.2.2 毀林開(kāi)荒與焚燒沃土,土壤退化和生物多樣性喪失

隨著人類生產(chǎn)活動(dòng)的增加,對(duì)耕地的需求量激增??捎糜诟N的土地是有限的,故通過(guò)砍伐樹(shù)木和焚燒的方式來(lái)開(kāi)墾土地??撤ズ头贌?,土地被灰燼肥沃,可耕種一到兩年,再休耕25到30年。在此期間,一個(gè)生物多樣性較少的次生森林會(huì)取代原生的原始森林,周而復(fù)始。這種技術(shù)至今仍在非洲、南美洲和亞洲的部分地區(qū)使用。

據(jù)估計(jì),在公元前8000年到公元前3000年之間,人類人口從500萬(wàn)增加到5000萬(wàn),這大大增加了為糧食生產(chǎn)而砍伐森林的面積。同時(shí),隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,人類開(kāi)始在城市周圍建立村莊和城市,導(dǎo)致了更多的森林被砍伐。當(dāng)在同一塊土地上反復(fù)焚燒時(shí),森林沒(méi)有時(shí)間恢復(fù)土壤,就會(huì)造成土壤退化,生產(chǎn)力達(dá)到極限。肥沃土地的缺乏與人口的增長(zhǎng),共同導(dǎo)致持續(xù)了幾個(gè)世紀(jì)的糧食危機(jī)。

在歐洲,森林砍伐導(dǎo)致的土壤退化和生物多樣性喪失造成了公元500年到公元1000年間所謂的“黑暗時(shí)代”。這段時(shí)期是歐洲歷史上最黑暗的時(shí)期之一,因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)、疾病和饑荒導(dǎo)致了人口的大量減少。目前,在世界上的一些發(fā)展中國(guó)家,仍通過(guò)焚燒和控制植被來(lái)提高耕地的肥力。森林砍伐導(dǎo)致的土壤退化和生物多樣性喪失對(duì)人類和地球的未來(lái)構(gòu)成了重大威脅。

2.2.3 土地輪作與自然培肥,可持續(xù)農(nóng)業(yè)初步發(fā)展

公元前3000年左右,農(nóng)民開(kāi)始采用輪作模式養(yǎng)地。輪作是用地養(yǎng)地相結(jié)合的一種措施,指在同一田塊上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物或復(fù)種組合的種植方式,有利于均衡利用土壤養(yǎng)分和防治病、蟲(chóng)、草害,有效改善土壤結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)土壤肥力,達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。常見(jiàn)的輪作有禾谷類輪作、禾豆輪作、糧食和經(jīng)濟(jì)作物輪作,水旱輪作、草田輪作等。另外,輪作時(shí)在田地里種植豆科植物,通過(guò)豆科植物根部的根瘤菌固定氮,從而增加土壤肥力[3]。

綜上,從農(nóng)業(yè)發(fā)展和土壤利用之間的模式來(lái)看,我們不能否定傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),而是要改變生產(chǎn)方法,要促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式的耕作基礎(chǔ)上,利用前沿先進(jìn)的技術(shù),例如智慧監(jiān)測(cè)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、無(wú)人機(jī)或GPS導(dǎo)航的使用,使人們能夠根據(jù)植物的需求、土壤、天氣條件以及病蟲(chóng)害、雜草的壓力來(lái)微調(diào)耕作方式。通過(guò)實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的投入,控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的成本、損失和浪費(fèi),減少對(duì)環(huán)境的污染。

3 國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型倡議與實(shí)踐

3.1 千分之四土壤增碳計(jì)劃

如果我們能夠在全球范圍內(nèi)每年在地表40厘米的土壤中將碳儲(chǔ)量增加0.4%,理論上講,可以抵消人類活動(dòng)當(dāng)年的凈碳排放量——即總排放量減去自然環(huán)境(森林和海洋)的碳吸收量[1]。雖然這一計(jì)算是理論性的,但它確實(shí)說(shuō)明了通過(guò)農(nóng)業(yè)和林業(yè)儲(chǔ)存碳的巨大潛力,以及這兩個(gè)領(lǐng)域在應(yīng)對(duì)氣候變化方面所能做出的巨大貢獻(xiàn)。

基于這一全球計(jì)算,“4 per 1000:Soils for Food Security and Climate”國(guó)際倡議應(yīng)運(yùn)而生。2015年12月,法國(guó)在巴黎主辦《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方大會(huì)期間,利用這一機(jī)會(huì)改變了農(nóng)業(yè)在氣候談判中的形象。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要采取包括改善土壤質(zhì)量、保護(hù)生物多樣性、減少農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響等措施,并提出了4大愿景:一是推廣農(nóng)業(yè)生態(tài)耕作方式,以提高土壤的碳儲(chǔ)存和固存能力,改善土壤健康;二是為應(yīng)對(duì)氣候變化做出貢獻(xiàn);三是幫助農(nóng)業(yè)和林業(yè)適應(yīng)正在發(fā)生的氣候變化;四是改善全球糧食安全[1]。

從2015年到2022年,來(lái)自世界各地的近700家合作伙伴和成員——包括國(guó)家、國(guó)際組織、基金會(huì)、銀行、研究和教育機(jī)構(gòu)、非政府組織和各種規(guī)模的私營(yíng)公司加入了這一倡議,通過(guò)政策支持和國(guó)際合作,以確保這一倡議的有效實(shí)施。

3.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展倡議

生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ),涵蓋了各種旨在優(yōu)化植物、動(dòng)物、人類與環(huán)境之間協(xié)同發(fā)展的實(shí)踐。要發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),不僅需要政策、教育、研究和推廣等的社會(huì)環(huán)境,還需要支持性的市場(chǎng)環(huán)境,以確保農(nóng)民能夠獲得公平的收入,并有足夠的動(dòng)力繼續(xù)投資于生態(tài)農(nóng)業(yè)。

總的來(lái)說(shuō),生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域,它需要持續(xù)的創(chuàng)新和合作,以應(yīng)對(duì)全球環(huán)境挑戰(zhàn)。通過(guò)與農(nóng)民、科學(xué)家、政策制定者和消費(fèi)者的合作,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)目標(biāo)。在這個(gè)未來(lái)中,農(nóng)業(yè)能夠?yàn)樗腥颂峁┙】档氖澄?,同時(shí)保護(hù)自然資源和生態(tài)系統(tǒng)。為此,F(xiàn)AO高級(jí)糧食安全與營(yíng)養(yǎng)小組提出了13項(xiàng)生態(tài)農(nóng)業(yè)原則,從生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)兩個(gè)方面闡述了生態(tài)農(nóng)業(yè)倡議理念。

在自然環(huán)境構(gòu)建上,優(yōu)先使用當(dāng)?shù)乜稍偕Y源,盡可能閉合土壤營(yíng)養(yǎng)和生物質(zhì)循環(huán),通過(guò)有機(jī)物質(zhì)管理和土壤生物活動(dòng)的加強(qiáng),改善土壤健康和功能,支持植物生長(zhǎng),保護(hù)和提高物種多樣性、功能多樣性和遺傳資源,維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在時(shí)間和空間上的可持續(xù)性,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各組成部分(動(dòng)物、作物、樹(shù)木、土壤和水)之間的積極生態(tài)作用、協(xié)同效應(yīng)。

在社會(huì)環(huán)境構(gòu)建上,加強(qiáng)合作創(chuàng)新和知識(shí)共享,特別是通過(guò)農(nóng)民之間的交流,確保小農(nóng)有著更大的財(cái)政自主權(quán)和更多的收入來(lái)源,在貿(mào)易、工作條件和知識(shí)產(chǎn)權(quán)上被平等對(duì)待。加強(qiáng)機(jī)構(gòu)架構(gòu),推廣分銷渠道,將農(nóng)產(chǎn)品融入當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì),創(chuàng)造生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的信任場(chǎng)景,并鼓勵(lì)多方社會(huì)組織和食品機(jī)構(gòu)參與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)農(nóng)業(yè)的去中心化治理和管理。

3.3 土壤保護(hù)性農(nóng)業(yè)實(shí)踐

土壤保護(hù)農(nóng)業(yè)(SCA)起源于水土流失嚴(yán)重的地區(qū),旨在保護(hù)土壤,主要目標(biāo)是通過(guò)增加有機(jī)質(zhì)、增強(qiáng)生物多樣性和改善土壤健康來(lái)減少對(duì)土壤生物多樣性的干擾,從而對(duì)抗土壤退化。

從1930年到1940年,一系列的塵暴襲擊了美國(guó)和加拿大的平原,摧毀了莊稼,翻起了土壤,掩埋了田地、農(nóng)用設(shè)備和建筑物,讓整個(gè)地區(qū)被塵土籠罩。這場(chǎng)災(zāi)難是由一系列嚴(yán)重干旱引起的,此前該地區(qū)經(jīng)歷了異常的降雨量,并進(jìn)行了過(guò)度耕作、翻耕和長(zhǎng)時(shí)間的裸露土地且未采取任何防止水土流失的措施。在政府援助項(xiàng)目的鼓勵(lì)下,美國(guó)農(nóng)民迅速改變了他們的做法。一種解決方案是采用交替式犁鏵和犁尖的等高線耕作,另一種是帶狀間作,沿著山坡種植不同作物或加入休耕帶。

于是在20世紀(jì)50年代,通過(guò)有效地控制雜草,不耕作直接播種的免耕法便應(yīng)運(yùn)而生。播種是在現(xiàn)有植物覆蓋層上進(jìn)行的,無(wú)需翻耕,因此需要開(kāi)發(fā)適應(yīng)性播種機(jī)。這些保護(hù)性措施大大減少了美國(guó)的土壤侵蝕。對(duì)農(nóng)民來(lái)說(shuō),尤其是在大型農(nóng)場(chǎng)上節(jié)省燃料、簡(jiǎn)化工作、節(jié)省時(shí)間這些優(yōu)點(diǎn)也凸顯出來(lái)。

最早提及保護(hù)性農(nóng)業(yè)是在墨西哥舉行的FAO簡(jiǎn)化耕作技術(shù)(SCT)會(huì)議上。直到2008年,F(xiàn)AO才正式將其定義為“一種可以防止可耕地流失、同時(shí)恢復(fù)退化土地的農(nóng)業(yè)體系”。在法國(guó),可持續(xù)農(nóng)業(yè)推廣協(xié)會(huì)(APAD)是全球保護(hù)性農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)(GCAN)的法國(guó)代表。2020年1月,APAD推出并實(shí)施了第一個(gè)旨在保護(hù)土壤的自管理認(rèn)證系統(tǒng),名為“Au Coeur des Sols”。

獲認(rèn)證農(nóng)場(chǎng)的農(nóng)民需遵循聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織認(rèn)可的土壤保護(hù)農(nóng)業(yè)三原則:

一是減少翻耕。即減少機(jī)械翻耕,直接在前作物的殘留物上種植新作物,有利于蚯蚓等土壤生物自然生存的同時(shí),可以保護(hù)土壤免受侵蝕。

二是保持性植被。即通過(guò)在田間種植覆蓋作物或植被來(lái)保護(hù)土壤,防止沙質(zhì)土壤的硬化現(xiàn)象。

三是作物輪作。即通過(guò)在不同作物間輪換種植來(lái)保持土壤肥力。

通過(guò)這三個(gè)原則,可以將更多的碳固定在土壤里,那么,被封在土壤中的二氧化碳會(huì)不會(huì)未來(lái)某一天再變成碳源?想要回答這個(gè)問(wèn)題主要看兩個(gè)影響因素:一是自然因素,二是人為因素。自然因素主要包含太陽(yáng)的輻射、土壤的類型、年降水量、溫度等條件;人為因素主要是指農(nóng)民所施的農(nóng)藥化肥、溫室大棚用的農(nóng)膜、拖拉機(jī)等機(jī)械使用的柴油……其中人為因素是影響土地碳源和碳匯能力的主要因素。

實(shí)踐顯示,化肥用得越多,土壤里的微生物被殺死的就越多,土壤固定二氧化碳的量就越少。生了病的土壤將再也不能封存碳,會(huì)重新把它們釋放出來(lái)。與此同時(shí),如果頻繁使用農(nóng)膜和農(nóng)業(yè)機(jī)械的話,也會(huì)增加碳排放。常用的方法為農(nóng)田免耕、秸稈覆蓋,可以緩解土壤的危機(jī)。也就是說(shuō),越用接近、回歸自然的方式來(lái)對(duì)待耕地,越能保護(hù)我們腳下的土地,要給土壤以休養(yǎng)的時(shí)間。

2016年,全球采用保護(hù)性農(nóng)業(yè)的土地面積估計(jì)為1.8億公頃,比2009年的1.06億公頃增加了69%,約占全球谷物面積的25%[1],這對(duì)于未來(lái)農(nóng)業(yè)與土壤利用的轉(zhuǎn)型具有相當(dāng)重要的意義。

3.4 “雙碳”目標(biāo)下國(guó)內(nèi)實(shí)踐

2021年10月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,提出鄉(xiāng)村振興要落實(shí)綠色低碳要求,其中包括:推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳;大力發(fā)展綠色低碳循環(huán)農(nóng)業(yè),推進(jìn)農(nóng)光互補(bǔ)、“光伏+設(shè)施農(nóng)業(yè)”、“海上風(fēng)電+海洋牧場(chǎng)”等低碳農(nóng)業(yè)模式;研發(fā)應(yīng)用增匯型農(nóng)業(yè)技術(shù);開(kāi)展耕地質(zhì)量提升行動(dòng),實(shí)施國(guó)家黑土地保護(hù)工程,提升土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量;合理控制化肥、農(nóng)藥、地膜使用量,實(shí)施化肥農(nóng)藥減量替代計(jì)劃,加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用和畜禽糞污資源化利用[6]。

在“雙碳”背景下,為應(yīng)對(duì)東北黑土地由于高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)和用養(yǎng)失衡,土壤流失、風(fēng)蝕和水蝕嚴(yán)重、土壤厚度減少、有機(jī)質(zhì)含量下降等問(wèn)題,幫助黑土地重獲健康,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院等團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一套適合我國(guó)國(guó)情的玉米秸稈覆蓋栽培技術(shù),即“梨樹(shù)模式”,以玉米秸稈覆蓋為核心,建立了秸稈的覆蓋、免耕播種、施肥除草、防病及收獲全程的機(jī)械化技術(shù)體系,解決了東北黑土地玉米秸稈移除導(dǎo)致的土壤退化的關(guān)鍵問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō),秸稈覆蓋還田這種自然方案能保持土壤的孔隙度,使其孔徑分布均勻、連續(xù)且穩(wěn)定,從而可以將雨水和灌溉水更多地保持在有效的土壤內(nèi)。加之秸稈覆蓋能有效減少土壤的水分蒸發(fā),相當(dāng)于為土壤增加了40~50毫米的降水。

實(shí)踐發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)多年、持續(xù)的秸稈覆蓋還田技術(shù)應(yīng)用,表層土壤的有機(jī)質(zhì)明顯增長(zhǎng),尤其是氮、磷、鉀等微量元素,五年后土壤有機(jī)質(zhì)的增幅就能達(dá)到約20%,化肥使用量也能有效減少20%。與傳統(tǒng)耕作方式相比,“梨樹(shù)模式”在蓄水保墑、培肥土壤、減少侵蝕、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、綠色生產(chǎn)及減少碳排放等方面有著顯著成效,這種模式保水效果好,能明顯減少土壤徑流,防止水土流失,且耕層中的土壤有機(jī)質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)1g/kg的增長(zhǎng),土壤碳密度可以實(shí)現(xiàn)2.4t/ha的增幅,讓東北耕地碳的儲(chǔ)量實(shí)現(xiàn)大約0.4億噸的增長(zhǎng)[7],有效地助力我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

小結(jié)

土壤作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)資料,發(fā)揮著重要的作用。農(nóng)業(yè)在21世紀(jì)具有重要的地位,它不僅關(guān)系到人類的生存和發(fā)展,也關(guān)系到地球的未來(lái)。通過(guò)“千分之四”土壤增碳計(jì)劃、生態(tài)農(nóng)業(yè)倡議、土壤保護(hù)性農(nóng)業(yè)實(shí)踐、“雙碳”目標(biāo)實(shí)踐等未來(lái)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型目標(biāo),我們可以通過(guò)土壤健康發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型以及減少溫室氣體排放,不僅讓土壤未來(lái)恢復(fù)到適宜的有機(jī)質(zhì)和碳含量水平,也為我們的子孫后代創(chuàng)造一個(gè)更綠色、更健康、更美好的未來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1] Farmers have the Earth in Their Hands [M]. Paul Luu. Marie-Christine Bidault.éditions La Butineuse.2022.

[2]Sadiq M. 保護(hù)性耕作對(duì)半干旱沙壤土春小麥農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤性質(zhì)、產(chǎn)量和溫室氣體排放的影響[D]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2023.DOI:10.27025/d.cnki.ggsnu.2022.000365.

[3]蔡立群,王娟,羅珠珠,等. 不同耕作條件下豆麥雙序列輪作農(nóng)田土壤溫室氣體的排放及影響因素研究[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,21(08):921-930.

[4]王小彬,蔡典雄,華珞,等. 土壤保持耕作——全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展優(yōu)先領(lǐng)域[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(04):741-749.

[5]中國(guó)農(nóng)村網(wǎng). 文明演進(jìn)之原始農(nóng)業(yè)[EB/OL]. 2018.08.13. http://www.moa.gov.cn/ztzl/jlh/zlzb/201204/t20120424_2610289.htm

[6]中國(guó)政府網(wǎng). 國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知[EB/OL]. 2021.10.24. http://www.moa.gov.cn/ztzl/jlh/zlzb/201204/t20120424_2610289.htm

[7] 中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào). 嚴(yán)守耕地保護(hù)紅線,筑牢糧食安全根基[EB/OL]. 2022.02.23. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1725520049094045244

文:冉耀霖

審:Kong&Sherry

【期刊簡(jiǎn)介】

《生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展》(簡(jiǎn)稱《生綠》,英文名稱為BioGreen - Biodiversity Conservation and Green Development)是一本開(kāi)放性科學(xué)期刊,國(guó)際刊號(hào)為ISSN 2749-9065。本刊聚焦生物多樣性、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)文明方面的最新研究成果與動(dòng)態(tài)熱點(diǎn),具有科普性、前沿性、創(chuàng)新性、綜合性、便捷性,涵蓋思想、學(xué)術(shù)、研究、產(chǎn)業(yè)、文化、教育、國(guó)際、NGO等諸多領(lǐng)域,并提供關(guān)于環(huán)境政策和環(huán)境管理框架等問(wèn)題的實(shí)時(shí)新聞和趨勢(shì)。

作為一本科學(xué)期刊,本刊下設(shè)卷首語(yǔ)、聚焦/封面故事、科學(xué)論文、觀點(diǎn)、影像、動(dòng)態(tài)、廣角和專欄幾個(gè)固定欄目,以中英文雙語(yǔ)形式刊發(fā),并可免費(fèi)閱讀和開(kāi)放下載。

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