中國耕地土壤肥力提升戰略研究

胡瑩潔，孔祥斌，張玉臻

（1. 中國農業大學土地科學與技術學院，北京 100193；2. 中國人民大學公共管理學院，北京100872 ）

一、中國耕地土壤肥力變化態勢分析

（一）耕地土壤肥力整體基礎薄弱，區域差異大

聯合國糧食及農業組織（FAO）數據表明，我國耕地土壤肥力基礎薄弱，居世界中下游水平（見圖1）。我國耕層土壤有機質含量平均值為18.63 g/kg，僅為世界土壤有機質含量平均值（32.54 g/kg）的57%，僅略高于中亞、西亞、北非等地區，遠低于東南亞、北美、北歐等地區。依據全國第二次土壤普查匯總數據，統計整理分省耕作土壤平均有機質狀況，可知我國耕地土壤肥力區域差異較大[1]。黑龍江省平均耕層土壤有機質含量最高，為37.48 g/kg，是全國平均值18.63 g/kg的2倍多，是山東省的近4倍（見圖2）。

（二）不同區域耕地土壤有機質含量有升有降，東北區下降明顯

課題組依據收集到的1980年1 184個、2010年574個全國范圍內耕地土壤剖面點耕層養分數據，結合第二次土壤普查時期的養分分級標準（見表1），對近30年我國東北區、黃淮海區、長江中下游區、華南區、內蒙古高原及長城沿線區、黃土高原區、西南區、西北區以及青藏高原區九大區耕層土壤有機質含量變化情況進行對比分析。

1980—2010年間，東北區黑土平均土壤有機質含量由41.7 g/kg下降至24.4 g/kg，減少了17.3 g/kg，降低了2個養分等級，黑鈣土平均土壤有機質含量減少了16.6 g/kg，降低了2個養分等級。黃淮海區的潮土和褐土，長江中下游區的水稻土和紅壤耕層土壤有機質含量變化不大。西南區黃壤和水稻土耕層土壤有機質含量分別減少了5.2 g/kg和4.1 g/kg，均降低了1個養分等級。華南區赤紅壤耕層土壤有機質含量減少了4.0 g/kg，降低了1個養分等級，磚紅壤和水稻土耕層有機質含量基本保持穩定。黃土高原區褐土和黃綿土耕層有機質含量相對穩定，灰鈣土耕層有機質含量略有增加（見表2）。

圖1 中國耕地有機質與世界其他地區的比較

圖2 中國各省（市、區）耕地有機質含量差異

（三）化肥過量施用，有機肥投入不足，土壤酸化呈加劇態勢

2014年，我國化肥施用量達5.996×107t，占世界的1/3，單位耕地面積施用量高達567 kg/hm2[2]，居各糧食主產國之首，是世界平均水平的4倍多。而據農業部全國農業技術推廣中心統計數據，有機肥在我國肥料總投入量中的比例不到10%，在大田的投入比例更低，遠低于美國及歐洲等國家40%～60%的有機肥投入比例[3]。有機肥投入不足與化肥高投入導致耕地土壤酸化，肥料吸收利用效率低等問題。20世紀80年代早期至今，我國境內耕作土壤pH值下降了0.13～0.80，南方地區耕地土壤酸化最為顯著[4]。

（四）區域耕地土壤肥力具有較大的提升空間

將2010年各區域農田主要土壤類型的耕層有機質含量與定位試驗中最優施肥方式下的耕層有機質含量進行對比，分析各區域耕地有機質含量提升潛力（見表3）。黃淮海區農田主要土壤類型為潮土，2010年有機質含量平均為15.68 g/kg，在氮肥配施有機肥的最優施肥條件下可達43.20 g/kg，提升空間較大，為27.52 g/kg。長江中下游水稻土有機質含量也有較大的提升空間，約為18.32 g/kg。西南區紫色水稻土有機質含量提升空間約為17.21 g/kg。東北區黑土農田有機質含量在氮磷鉀肥配施“循環有機肥”的最優施肥方式下可達56.27 g/kg，2010年有機質含量平均為41.71 g/kg，提升潛力約14.56 g/kg；棕壤農田有機質含量提升空間相對較小，約4.99 g/kg。華南區水稻土和西北區灰漠土農田有機質含量提升空間分別為12.58 g/kg和11.62 g/kg。黃土高原區褐土、黃綿土，長江中下游區和西南區紅壤農田有機質提升空間相對較小。

表1 土壤養分分級標準

二、我國耕地土壤肥力提升戰略與實現途徑

（一）我國耕地土壤肥力提升的戰略思路

1. 實現從單一施用化肥向有機無機肥相結合的戰略轉變

表2 1980—2010年全國各分區不同土壤類型耕層有機質含量變化

我國耕地土壤肥力提升需要實現從單一施用化肥向有機無機肥相結合的戰略轉變，大力發展有機肥，通過有機肥與無機肥配施以提高耕地土壤肥力。通過提高畜禽糞便肥料化利用率，提高農作物秸稈直接還田率，恢復并擴大綠肥種植面積，合理利用有機養分資源，用有機肥替代部分化肥，力爭有機肥占施肥總量的40%以上。

2. 耕地利用應“用養結合”，保持土壤肥力，實現耕地可持續利用

我國耕地利用應“用養結合”，保持和恢復土壤肥力，實現耕地可持續利用，保障農業健康可持續發展。因地制宜地實行糧肥輪作、間作制度，保持和提高有機質含量，改善土壤有機質的品質，實現養地補肥。如在北方農牧交錯帶和西北干旱區推廣糧–草輪作；在中部和南方地區實施糧–經、糧–飼、糧–肥輪作/間作；在地力嚴重下降的地下水漏斗區因地制宜地實行季節性休耕。

3. 土壤肥力提升應實行空間差異化管控

對不同區域應采用差異化的耕地土壤肥力提升管理措施。強化對不同肥力水平耕地的分級保護，重視集中連片且土壤肥力水平高的耕地的數量保護，保證高水平土壤肥力不降低。同時，加強對土壤肥力水平不高的耕地進行土壤培肥，對于因長期過度利用導致土壤肥力下降的耕地應調整利用結構，適當降低利用強度，促進土壤肥力恢復，同時應因地制宜地開展退耕還林還草還濕以保障生態安全和區域土地可持續利用。堅持區域協同的基本理念，因地制宜，多措并舉，提升我國耕地土壤肥力。

表3 各分區農田主要土壤類型的耕層有機質含量提升潛力

（二）全國耕地土壤有機質提升的實現途徑

1. 增施有機肥，適當施用化肥，做到有機肥無機肥合理配施

做好配方施肥和平衡施肥，適量使用化肥，增施有機肥調節土壤肥力，提升土壤有機質含量。黃淮海地區、長江中游及江淮地區、三江平原、松嫩平原和四川盆地等國家糧食主產區應是大田有機肥增施的重點區域。從具體措施上看，要進行有機肥的機械化制備技術攻關，提升科學技術水平，實現有機肥與化肥配施的生產、儲存、運輸及田間撒施作業的一體化，并將其產業化和實用化；要鼓勵大中型有機肥生產企業和畜禽養殖場利用畜禽糞便等廢棄物生產有機肥，并在生產、運輸、稅收等方面提供鼓勵政策；健全農技服務體系，鼓勵、引導普通農戶在大田增施有機肥，改良培肥土壤。

2. 大力推廣秸稈還田

秸稈還田對減少化肥使用，維持及提升耕地土壤肥力具有積極作用。應加快秸稈還田關鍵技術研發，重點對適合北方的大馬力翻耕機、打捆機、粉碎機等，以及適合南方相對小塊水田應用的機械進行技術攻關。加大對秸稈還田機械生產企業的政策扶持力度，因地制宜地對購買并使用機械進行秸稈還田的農戶或企業給予適當補貼。

3. 恢復并擴大綠肥種植

種植綠肥既能有效提高土壤肥力，提供飼草來源，還能部分替代化肥，減輕生態環境污染，應因地制宜地恢復并擴大綠肥種植。北方地區以苜蓿和飼料油菜為主；南方冬閑田地區則以種植飼料油菜和紫云英、黑麥草等綠肥為主。一年一熟為主的地區以輪作模式為主，一年二熟或三熟的地區則可推行間套作模式。應恢復發展綠肥相關的科學研究，建立全國綠肥研究試驗體系和種子基地建設。加強基層農技服務體系建設，不斷更新綠肥相關科學知識，推廣應用于實際農業生產。恢復綠肥種植補貼制度，有條件的地區可實行統一供種。

4. 提升農田耕作條件和農田林網布局

完善農田耕作條件和農田林網布局能提升耕地水土條件，促進農林生態系統生物循環，提升耕地土壤肥力。設施型缺水地區應完善灌溉設施，保證農田水資源需求；資源型缺水地區應發展噴（滴）灌、膜下滴灌、水肥一體化等高效節水技術，提高水資源利用效率；洪澇災害頻發地區應完善排水系統；水土流失多發的山地丘陵區實行坡改梯，等高種植，減緩耕地土層變薄趨勢；田塊零碎的平原丘陵區應開展農田整治，平整田塊，改善農田耕作條件。土壤風蝕沙化地區應強化防護林體系，防風固沙，防止農田土壤因風蝕而地力下降。

三、實施耕地土壤肥力提升的若干工程

（一）高標準農田建設工程

目前，我國中低產田占比依然較高，相當數量的基本農田基礎設施條件較差，基本農田質量提升還有很大潛力。建議國家繼續實施高標準農田建設工程。“十三五”期間全國確保建成4×108畝（1畝≈666.667 m2）、力爭建成6×108畝高標準農田。各地區高標準農田建設工程應各有側重。東北地區應重點完善農田水利配套設施，加強黑土地保護；黃淮海地區應繼續改造鹽堿地和中低產田，加強農田基礎設施建設；長江中下游區應積極開展小流域綜合治理，防治水土流失；西南區應加強生態環境保護和修復，將高標準農田建設與陡坡退耕還林還草以及荒漠化、石漠化治理等政策有效結合；華南區應加強污染耕地的土壤治理修復；西北地區應加強保護和改善土地生態環境，防治土地鹽堿化，限制生態環境脆弱地區的土地開發利用。

（二）土壤改良修復工程

建議因地制宜地在我國大力開展土壤改良修復工程。在我國南方地區治理土壤酸化，依據科學配方減量施肥，推廣應用功能性有機肥及礦物源土壤調理劑，改善土壤酸堿度。全國需治理土壤酸化的耕地面積約2.99×108畝。在干旱地區如新疆、內蒙古等地以及東北平原西部開展土壤沙化防治和鹽堿化治理，沙化嚴重的耕地實行退耕還草，大力推廣先進灌溉技術，提高水資源利用效率，水資源條件允許的地區通過水利工程措施結合化學及生物改良措施改良鹽堿地。寧夏銀北灌區和新疆灌區需要土壤改良治理鹽堿化的耕地面積分別約為2.56×106畝和2×107畝。加強污灌區、工業用地周邊地區污染耕地防治與修復，建設農田生態溝渠，凈化地表徑流及農田灌排水，開展典型流域農業面源污染綜合治理。加強有機物污染和重金屬污染土地治理，修建植物隔離帶或人工濕地緩沖帶。到2020年，全國受污染耕地治理與修復面積達1×107畝。

（三）草田輪作工程

建議推廣實施草田輪作工程，實施重點區域為東北平原、華北地區，農牧交錯帶、西北干旱地區及南方廣大冬閑田地區。東北地區應推行糧食–飼料（青貯/牧草）為主的農作制，牧草種植比例約為10%～20%左右；華北地區可實行糧–經–飼（青貯/牧草）三三農作制；農牧交錯區則農牧結合，實行糧–飼（牧草/青貯）農作制，牧草面積可占20%～40%；西北干旱區應推行糧–經（棉、果）–飼（牧草/青貯）農作制，農區牧草比例可占10%～30%，草原牧區牧草種植比例可適當提高，達50%左右；南方地區應以糧–經–飼（綠肥/飼料油菜）為主，充分利用冬閑田發展豆科綠肥與飼料油菜。到2030年，北方可實現草田輪作面積達7×107畝，其中農牧交錯帶和西北干旱區為4.5×107畝，東北、華北地區為2.5×107畝；南方冬閑田可實現以飼料油菜和豆科綠肥為主的草田輪作面積達1×108畝。

（四）秸稈還田工程

建議以秸稈綜合利用工程為基礎，大力推行秸稈還田工程。東北平原、黃淮海平原等地勢平坦開闊的地區，大力推廣玉米秸稈深翻還田技術、秸稈覆蓋還田保護性耕作技術、免耕播種“一條龍”作業模式，切實提高耕作效率和秸稈還田率。對于機械秸稈粉碎還田推廣條件不成熟的地區，或是因地勢地形條件不適宜大馬力機械的地區，如南方丘陵地區等地，積極研發推廣秸稈快速腐熟技術和畜禽糞便發酵腐熟技術，推廣秸稈堆漚還田或過腹還田，切實提高秸稈還田質量，秸稈還田率可在目前30%左右的基礎上提高10%～20%。

（五）畜禽糞便肥料化利用工程

建議大力推廣應用畜禽糞便肥料化利用工程，實施重點區域在四川、河南、山東、內蒙古等畜禽養殖業發達、畜禽糞便污染嚴重的地區。應以提高畜禽糞便無害化處理、資源化利用水平為重點，根據養殖規模推廣相應糞便肥料化利用技術。依托規模化養殖場建設畜禽糞便收集再利用系統，加強小型養殖場廢棄物回收。加強畜禽糞便肥料化技術研究，根據畜禽糞便具體種類及數量比例，有針對性地開發不同類型肥料產品。加強加工裝備研究和生產工藝升級，在保證肥料有效性的前提下，降低生產成本，促進畜禽糞便肥料化利用大規模推廣。