1 中國(guó)耕地不健康類(lèi)型診斷

1.1 耕地本底質(zhì)量低

中國(guó)耕地地力偏低,平均質(zhì)量等別為 9. 96 等,其中,優(yōu)等地的面積還不到全國(guó)耕地總面積的 3%,中低產(chǎn)田面積則達(dá)到 70%,大部分耕地的肥力狀況不容樂(lè)觀。土壤有機(jī)質(zhì)含量是土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力和肥力的重要指標(biāo)之一,中國(guó)的有機(jī)質(zhì)含量低于世界土壤有機(jī)質(zhì)含量平均水平的 43%。東北地區(qū)的黑土層在逐年變薄,有機(jī)質(zhì)含量與開(kāi)墾之初相比下降了 4% -7%。

此外中國(guó)耕地土壤結(jié)構(gòu)性問(wèn)題突出,主要表現(xiàn)為耕層變淺,土壤板結(jié)。全國(guó)有 65. 5%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)耕層厚度較淺,上海、江蘇、廣東等省(市)耕層平均厚度低于 18 厘米,而適宜作物生長(zhǎng)的耕層厚度在 20 厘米以上。有 25. 9%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤容重大于適宜作物生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn),土壤孔隙少、孔隙度小,板結(jié)現(xiàn)象較為嚴(yán)重,其中北京、天津、河北、河南、山東等省(市)土壤容重較高,容易導(dǎo)致土壤板結(jié)現(xiàn)象。

1.2 耕地退化

1.2.1 土壤酸化

大部分的農(nóng)作物適宜生長(zhǎng)在 pH 為中性或者微酸性的土壤中,土壤中的鉀、鈣、鎂等堿性鹽基離子的大量流失會(huì)使土壤呈強(qiáng)酸性或極強(qiáng)酸性。土壤酸化會(huì)加重土壤板結(jié)、使作物根系發(fā)育不良,肥料利用率降低,作物長(zhǎng)勢(shì)差、免疫力降低。土壤酸化還會(huì)導(dǎo)致某些有害微生物在酸性條件下大量繁殖,病蟲(chóng)害頻發(fā),造成作物產(chǎn)量下降、品質(zhì)差。目前中國(guó)種植水稻、玉米、小麥的耕地有 70%出現(xiàn)土壤酸化,據(jù) 21 世紀(jì)初調(diào)查,中國(guó)亞熱帶地區(qū)糧食作物種植土壤的平均 pH 值已由 20 世紀(jì) 80 年代的 5. 37 下降至 5. 14,尤其是中國(guó)南方熱帶和亞熱帶地區(qū)土壤酸化速度較快。

1.2.2 土壤鹽堿化

土壤含鹽量超過(guò)3%時(shí)會(huì)造成土壤鹽堿化,鹽堿化的土壤會(huì)使作物出現(xiàn)生理干旱,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致作物脫水,土壤中的堿性鹽過(guò)多,會(huì)降低鐵、錳、鋅等營(yíng)養(yǎng)元素的有效性,同時(shí)影響作物根系的呼吸和養(yǎng)分的吸收,抑制土壤微生物活性。中國(guó)耕地有5%為鹽堿耕地,主要分布在華北平原、東北平原、西北內(nèi)陸地區(qū)及濱海地區(qū)。

1.2.3 水土流失

耕地水土流失一般多發(fā)生在坡耕地,在降水集中的季節(jié),容易匯成小型徑流,又由于坡耕地的地勢(shì)陡峭、坡面長(zhǎng),會(huì)加大降水徑流的速度,侵蝕土壤,破壞土壤耕作層。中國(guó)長(zhǎng)江、黃河中上游地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)毀林開(kāi)荒、在陡坡進(jìn)行不合理耕作,已成為世界上水土流失最嚴(yán)重的區(qū)域。水土流失和沙化的加劇,造成耕地的生產(chǎn)力嚴(yán)重衰退。

1.3 耕地污染

1.3.1 耕地?zé)o機(jī)污染

土壤中的無(wú)機(jī)污染物主要指鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳 8 種元素,中國(guó)耕地重金屬點(diǎn)位超標(biāo)率增加至 21. 49%,五大糧食主產(chǎn)區(qū)的耕地重金屬元素污染問(wèn)題也在逐年加劇。其中鎘污染比重增加趨勢(shì)最為顯著,點(diǎn)位超標(biāo)率從 1. 32%增至 17. 39%,20 多年間增加了 16. 07%。土壤重金屬具有不易降解而易于積累的特性,其濃度一旦超出土壤的緩沖過(guò)濾的能力,就會(huì)轉(zhuǎn)化為其他有害化合物,進(jìn)入到地下水和農(nóng)作物中,通過(guò)食物鏈和水供給以有害濃度在人體內(nèi)蓄積,危害人體健康。

1.3.2 耕地有機(jī)污染

耕地中的有機(jī)污染物包括六六六、滴滴涕、多環(huán)芳烴等,中國(guó)耕地土壤中這 3 類(lèi)有機(jī)污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為 0. 5%、1. 9%、1. 4%。耕地中的抗生素超標(biāo)也是耕地有機(jī)污染的一個(gè)重要方面。有機(jī)污染物主要來(lái)源于有機(jī)類(lèi)農(nóng)藥、工業(yè)“三廢”以及不合格的有機(jī)肥,污染物進(jìn)入土壤后,會(huì)破壞土壤的凈化功能,殘留在土壤中,影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育,危及土壤微生物的生存。土壤有機(jī)污染物可直接和間接的進(jìn)入人體,影響人體的新陳代謝,甚至誘發(fā)癌癥等疾病。

中國(guó)的地膜覆蓋栽培技術(shù)在近 30 年來(lái)發(fā)展迅速,但由于管理措施不嚴(yán),殘膜回收率低、造成了具有中國(guó)特色的耕地“白色污染”,成為了一種新型的有機(jī)污染物。新疆目前成為中國(guó)白色污染最嚴(yán)重區(qū)域,有近一半的農(nóng)膜殘留在土壤中。白色污染會(huì)降低土壤的通透性,破壞土壤結(jié)構(gòu)、抑制作物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收,造成農(nóng)作物減產(chǎn)。

2 耕地不健康誘因

2.1 自然災(zāi)害頻繁發(fā)生嚴(yán)重威脅耕地健康

中國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家,平均每 3. 0-3. 5 年出現(xiàn)一次嚴(yán)重的自然災(zāi)害,干旱、洪澇、地震、水土流失、病蟲(chóng)害等不僅造成農(nóng)作物產(chǎn)量下降,還會(huì)導(dǎo)致耕地流失,質(zhì)量下降。目前中國(guó)災(zāi)害種類(lèi)、危害程度和受損面積在逐年增大。例如汶川地震期間局部地區(qū)伴生了泥石流、山體滑坡等次生災(zāi)害,導(dǎo)致耕地絕對(duì)量有所減少,此次地震造成 50. 46 萬(wàn)畝耕地遭到破壞,受災(zāi)耕地面積占 2007 年四川省耕地面積的 0. 49%,受損土壤含水量和土壤孔隙度降低,土壤氮素、磷素、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量明顯低于未受損的土壤,并且在短期內(nèi)很難重新恢復(fù)。

2.2 工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展與耕地健康矛盾加劇

中國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)時(shí)期,城鎮(zhèn)化率從 17. 92%提高到 58. 52%;工業(yè)化方面也成為世界制造大國(guó),工業(yè)增加值年均增長(zhǎng)率達(dá) 14. 6%。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的過(guò)程中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)也大量進(jìn)入耕地生態(tài)系統(tǒng),造成耕地不健康。硫氧化物、氮氧化物等廢氣會(huì)快速散布到大氣中,與水蒸氣結(jié)合形成酸雨,酸雨使土壤酸化,還會(huì)促使土壤中的鉀、鈣、鈉、鋁等元素釋放出來(lái)隨雨水淋溶流失,使土壤日漸貧瘠,肥力降低。建筑垃圾、裝修垃圾、工礦排放的固體廢棄物等通常經(jīng)過(guò)粗糙分揀被焚燒或填埋到土壤中。廢水會(huì)污染河流水系,中國(guó) 70%的江河水系都受到了污染,每年大約 3 800 億立方米的農(nóng)業(yè)灌溉用水中,很大一部分都來(lái)自被污染的江河湖泊,因污水灌溉而遭受污染的耕地已達(dá) 3 250 萬(wàn)畝。

此外,廢舊電池、廢棄的電子產(chǎn)品等一些“高科技”產(chǎn)品在降解過(guò)程中會(huì)釋放出大量重金屬和放射性物質(zhì)。如何權(quán)衡工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展與耕地健康可持續(xù)是中國(guó)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

2.3 利用方式不當(dāng)損害耕地健康

黑龍江三江平原從 1975 年到 1990 年期間,沼澤面積占平原面積下降了 26%。新中國(guó)成立初期部分地區(qū)開(kāi)始?xì)Я珠_(kāi)荒造地,隨后又啟動(dòng)退耕還林工程,但目前中國(guó)還有 6500 萬(wàn)畝陡坡耕地、4000多萬(wàn)畝嚴(yán)重沙化耕地在耕作,地表植被破壞,造成嚴(yán)重水土流失,土壤中的有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分元素等也隨之流失,地力下降。由于長(zhǎng)期無(wú)節(jié)制地開(kāi)采地下水,以保定、衡水、滄州等地區(qū)為中心的華北平原區(qū)形成多個(gè)漏斗群,對(duì)土壤厚度及土體構(gòu)型造成嚴(yán)重破壞,衍生出一系列次生災(zāi)害和環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)分依賴(lài)農(nóng)藥、化肥、除草劑等,造成土壤有機(jī)肥減少。中國(guó)每公頃耕地的化肥用量是世界平均用量的4 倍,而農(nóng)藥用量每年高達(dá) 180 萬(wàn)噸,其中高毒農(nóng)藥占 70%,而有 2 / 3 的農(nóng)藥殘留在土壤中,化肥農(nóng)藥的利用率低,造成土壤板結(jié)和污染,還會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)害產(chǎn)生抗藥性。

2.4 制度不健全難以保障耕地健康

中國(guó)實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度,多次提出嚴(yán)守 18 億畝耕地保護(hù)的紅線,但長(zhǎng)期以來(lái)主要側(cè)重對(duì)耕地?cái)?shù)量的保護(hù),忽視了維持耕地健康可持續(xù)發(fā)展,有關(guān)耕地質(zhì)量和耕地健康的管護(hù)相對(duì)薄弱,缺乏對(duì)影響耕地質(zhì)量和耕地健康核心指標(biāo)的調(diào)查監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系,難以掌握耕地健康狀況的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)以及不健康隱患。沒(méi)有建立和完善耕地健康保護(hù)的約束激勵(lì)機(jī)制和責(zé)任追究制度,一些地方政府單純追求當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,疏于對(duì)耕地的監(jiān)管,耕地健康保護(hù)難以落到實(shí)處。

3 耕地健康診斷案例分析

目前正在開(kāi)展的《全國(guó)耕地健康產(chǎn)能試點(diǎn)與技術(shù)體系完善》項(xiàng)目已經(jīng)初步構(gòu)建了基于土壤污染調(diào)查指標(biāo)集和耕地健康評(píng)價(jià)補(bǔ)充指標(biāo)集的耕地健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并已經(jīng)在中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)耕作制度二級(jí)區(qū)中選取了沿江平原區(qū)、松嫩平原區(qū)、燕山太行山山前平原區(qū)進(jìn)行了試點(diǎn)研究,評(píng)價(jià)了各試點(diǎn)耕地的健康狀況。

沿江平原區(qū)某市是中國(guó)重要的稻米產(chǎn)區(qū),由于其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響,化工廠、陶瓷廠、琉璃瓦廠等數(shù)量多,導(dǎo)致該地區(qū)的土壤污染問(wèn)題嚴(yán)重,主要是土壤中的重金屬含量超標(biāo),耕地恢復(fù)力下降,尤其是太湖沿岸地區(qū)。通過(guò)評(píng)價(jià)分析可知,該地土壤重金屬超標(biāo)的主要元素是鎘元素,耕地污染會(huì)使絕大多數(shù)的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降,例如生產(chǎn)出“鎘稻米”,土壤污染也嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康,據(jù)相關(guān)研究表示當(dāng)?shù)氐久字泻?120 多種致癌物質(zhì)。

松嫩平原區(qū)某市耕地健康主要存在的問(wèn)題有兩方面:一是由于化肥農(nóng)藥過(guò)度施用、農(nóng)膜殘留等造成的土壤污染;二是耕地出現(xiàn)了退化現(xiàn)象,土壤中有機(jī)質(zhì)含量偏低,此外鹽堿地面積在不斷增加,其中旱地大約 65% 是沙化、 堿化、 鹽化的中低產(chǎn)田,而水田一般在鹽堿化草甸土上開(kāi)發(fā)。燕山太行山山前平原區(qū)選取了兩個(gè)試點(diǎn)。試點(diǎn)一是國(guó)家重要糧食主產(chǎn)區(qū),總體來(lái)看,該地區(qū)大部分耕地健康狀況良好。南部一些地區(qū)土壤本身質(zhì)地差,養(yǎng)分含量低,微生物活性不高。還有一些零星地塊由于輕微的重金屬污染、白色污染、農(nóng)藥殘留導(dǎo)致了耕地不健康。試點(diǎn)二的耕地整體來(lái)看也都較為健康,沒(méi)有污染、農(nóng)藥殘留等問(wèn)題,在西部和南部地區(qū),土壤本身質(zhì)地多為砂質(zhì),有機(jī)質(zhì)含量偏低,導(dǎo)致耕地的蓄水保肥能力差。

4 耕地“疾病”防治對(duì)策

4.1 轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和利用方式

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式浪費(fèi)和損害了大量的耕地,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和利用方式亟待升級(jí),要扭轉(zhuǎn)對(duì)耕地“只用不養(yǎng)”的觀念,采取循環(huán)利用的種植結(jié)構(gòu),因地制宜地走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。減少化肥、農(nóng)藥的用量,提高利用效率,逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥、化肥用量零增長(zhǎng)。積極開(kāi)展耕地質(zhì)量和健康提升的整治工作,注重綜合治理,進(jìn)行土壤修復(fù)改良、污染超標(biāo)治理,改善土壤環(huán)境,完善田間基礎(chǔ)設(shè)施,有效控制耕地酸化、鹽堿化、水土流失、污染等問(wèn)題。

對(duì)永久基本農(nóng)田實(shí)施用途管制,優(yōu)先保護(hù)高等級(jí)、無(wú)污染的永久基本農(nóng)田;對(duì)中低等級(jí)、有輕度污染存在的永久基本農(nóng)田,要實(shí)行安全利用,同時(shí)要加強(qiáng)在安全利用過(guò)程中的自然恢復(fù)和耕地健康建設(shè),例如增加有效土層厚度、提升土壤有機(jī)質(zhì)含量、完善農(nóng)田健康防護(hù)體系,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)耕地健康的損耗,逐步提高耕地健康水平;對(duì)有中重度污染的永久基本農(nóng)田要嚴(yán)格管控,直至退出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。集中力量推進(jìn)土地平整、土壤肥沃、集中連片、設(shè)施完善、農(nóng)電配套、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng),與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方式相適應(yīng)的旱澇保收、持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),為發(fā)展優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品提供健康的耕地資源基礎(chǔ)。

4.2 建立中國(guó)耕地健康監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制

目前中國(guó)正在開(kāi)展第三次全國(guó)土地調(diào)查工作,在對(duì)國(guó)土資源利用類(lèi)型和權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上,應(yīng)增加對(duì)土壤質(zhì)量屬性、健康水平方面的調(diào)查,例如將土壤微生物、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、土壤恢復(fù)力等指標(biāo),探索耕地健康調(diào)查和評(píng)價(jià)的技術(shù)方法,對(duì)典型區(qū)域進(jìn)行試點(diǎn)研究,集成全國(guó)耕地健康評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)技術(shù)體系,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。建立全國(guó)范圍內(nèi)的耕地健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和預(yù)警機(jī)制,尤其是在糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)這“兩區(qū)”,充實(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn),保持對(duì)耕地質(zhì)量、健康動(dòng)態(tài)變化的常年有效監(jiān)控,定期對(duì)耕地做“體檢”,發(fā)布全國(guó)耕地質(zhì)量和健康水平變化的信息,開(kāi)展自上而下的耕地健康年度監(jiān)測(cè)成果更新與評(píng)價(jià),做到“早預(yù)防、早治療”,指導(dǎo)優(yōu)質(zhì)健康的耕地優(yōu)先劃入永久基本農(nóng)田,切實(shí)履行耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”的保護(hù)責(zé)任。

4.3 推動(dòng)土地科技創(chuàng)新發(fā)展

中國(guó)農(nóng)業(yè)科技在近年來(lái)有了很大的提高,通過(guò)測(cè)土配方施肥、旱作節(jié)水、病蟲(chóng)害防治等技術(shù),促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),科技創(chuàng)新成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。呵護(hù)耕地健康、投資自然資本是關(guān)系中華民族生存發(fā)展的戰(zhàn)略科技創(chuàng)新工程。目前中國(guó)農(nóng)業(yè)科技貢獻(xiàn)率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距,因此應(yīng)加大對(duì)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的投入和補(bǔ)償力度,建設(shè)專(zhuān)業(yè)的科研隊(duì)伍,增強(qiáng)國(guó)際交流與合作。出臺(tái)禁止和鼓勵(lì)措施,針對(duì)不同類(lèi)型的耕地健康障礙因素,采取相應(yīng)的生物技術(shù)、工程措施等來(lái)提升耕地健康水平,例如研究新型肥料、實(shí)現(xiàn)作物平衡施肥、加快農(nóng)業(yè)生物育種創(chuàng)新和推廣應(yīng)用,提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量和生物活性,增強(qiáng)耕地的“免疫力”和“恢復(fù)力”。

4.4 加強(qiáng)建立耕地健康保護(hù)的法律制度

借鑒國(guó)外相關(guān)的立法經(jīng)驗(yàn),修改和完善中國(guó)耕地保護(hù)的相關(guān)條款,增加有關(guān)耕地質(zhì)量、耕地污染和退化等與耕地健康相關(guān)內(nèi)容,為耕地健康保護(hù)提供直接的法律依據(jù)。建立完善的耕地健康保護(hù)績(jī)效評(píng)價(jià)體系和責(zé)任追究制度,上下聯(lián)動(dòng),逐級(jí)落實(shí)耕地健康保護(hù)責(zé)任。目前中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》,國(guó)務(wù)院統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)自然資源部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門(mén),每十年至少組織開(kāi)展一次全國(guó)土壤污染狀況普查,這也將成為中國(guó)耕地健康保護(hù)的重要法律依據(jù)。

本文來(lái)源：中國(guó)發(fā)展 2019年第4期

作者單位：鄖文聚 自然資源部國(guó)土整治中心；吳克寧、張小丹 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)。