我国用占世界9%的耕地养活了世界近20%的人口,得益于土地释放的生产潜力。但同时,长期集约化的经营,也使得土地的负荷越来越重。2月3日,记者从中国农科院获悉,“十四五”期间,该院将加快推进“藏粮于地”系列科技的攻关。


耕地科技迫切需要创新

 

耕地是粮食生产的基础,在过去,长期高强度的生产,保障了我们的粮食安全,但同时也给耕地带来了沉重的压力。

 

数据显示,我国耕地在土壤酸化、盐碱化、黑土地退化及耕层变浅等方面表现明显。在耕地酸化方面,我国14.5%的耕地已严重酸化。近30多年来,湖南、江西、广西等土壤pH值小于5.5的酸化耕地面积增加了35%,作物减产20%以上。


工作人员对土壤调查。中国农科院供图 


在土壤盐碱化方面,全国盐碱耕地约1.14亿亩,较上世纪80年代增加2600万亩,增幅近30%。其中,轻度、中度和重度盐碱耕地占比分别为52%、31%和17%,可造成作物分别减产5%-10%、11%-20%、30%以上,有的地区因此弃耕撂荒。

 

在东北,黑土地退化问题突出,我国黑土区耕地面积2.78亿亩,自上世纪50年代开垦以来,耕作层土壤有机质含量由开垦前8%-10%下降到2.5%-3.5%,粮食大幅减产。

 

此外,我国土壤耕层变浅也十分普遍,耕作层小于20厘米的耕地,面积占比71%,由此造成水肥利用率低,作物抗逆性差等问题。



工作人员对土壤测量、监测。中国农科院供图 

 

据农业农村部“2019年全国耕地质量等级情况公报”,我国高产田占耕地面积的31.24%,中产田占46.81%,低产田占21.95%,全国耕地质量中低等级占2/3以上,土壤障碍退化耕地占比高达40%。

 

“当前,我们迫切需要加强耕地科技创新,为耕地合理利用和地力提升提供有效的科技支撑。”中国农科院资源与农业区划研究所副所长周卫说。

 

为局部问题耕地开处方

 

应对耕地退化的研究,一直都是农业科技攻关的重点领域,周卫介绍,在过去的“十三五”期间,中国农科院在理论创新、关键技术研发、重大产品研制等方面,都取得了重要进展。  

 

针对东北黑土地退化,中国农科院研发了黑土地地力提升与可持续利用技术,通过研究东北黑土地地力提升、水肥资源高效利用及种植制度优化等技术,土壤有机质提高12%-16%,玉米平均增产5%。

 

针对南方低产稻田,研发了相应的土改良与地力提升技术,解决了低产水稻土“瘦、板、烂、酸、冷”等问题。农田地力提升1个等级,水稻平均增产超过100公斤每亩。

 

针对红壤区酸化问题,开发了农田酸化特征及防控技术,南方6省大面积示范,土壤pH提高0.2-1.0个单位,农作物增产12%-27%。


工作人员对土壤实地调研。中国农科院供图 

 

针对化肥过量使用、肥料利用率低等问题,中国农科院研发的“主要粮食作物养分资源高效利用技术”,在粮食主产区近三年共推广应用7990万亩,平均增产5%-10%,减施化学氮肥10%-30%、化学磷肥10%-20%,氮肥利用率提高10-15个百分点,增收节支122亿元。

 

针对农业面源污染问题,开发了面源污染监测与防控技术,据湖北、山东等9省统计,2015-2017年应用1.99亿亩,节约氮磷化肥(折纯)87.0万吨,减排氮磷6.41万吨,经济效益68.3亿元。

 

此外,中国农科院首创覆盖我国全域高精度数字土壤,这也是我国迄今最完整和精细的土壤资源和土壤质量数据。

 

未来将加快“藏粮于地”技术攻关

 

面向“十四五”,保护耕地、保障粮食安全仍是农业工作中的重中之重。

 

据介绍,在保护耕地方面,中国农科院将继续推进多项“藏粮于地”技术攻关。周卫表示,在未来,中国农科院将加快建设“国家耕地质量科学研究中心”,这将是一个覆盖我国全部土壤类型、服务全域耕地管理的国家级耕地科学研究与技术创新中心。同时,还将面向高标准农田建设的需求,推进农田建设、监测、评价与管理的数字化改造,继续支撑“全国农田建设综合监测监管系统”的运行。

 

在具体的土壤改良方面,“三块地”仍是未来科技攻关的重点。周卫介绍,未来将“针对我国农业土壤质量退化,中低产田比例高等突出问题,开展土壤培肥与地力提升重大科技攻关。进一步阐明东北黑土、南方红黄壤、北方旱地三块地的土壤质量演变规律、退化过程与保育机制,研发土壤障碍因子消减及耕地质量提升关键技术及产品装备”。

 

此外,周卫还介绍,该院还将针对化肥过量使用、肥料利用率低、农用微生物资源不足、土壤生态失衡等突出问题,继续推进科技攻关。

 

新京报记者 周怀宗

编辑 唐峥 校对 李项玲