新常态下我国轮作休耕的内涵、意义及实施要点简析

实施轮作休耕制度是在新常态下顺应我国种植业结构调整方向,实现农业领域的供给侧改革战略的有效途径之一。本文首先介绍了轮作休耕问题提出的背景、内涵及战略意义。其次,对我国实施轮作休耕制度试点中的要点和应注意的问题进行了分析探讨。最后,重点就地下水漏斗区、重金属污染区、生态严重退化区的休耕技术进行了归纳总结,并分别提出了采取恢复平衡型、环境修复型和生态保护型的休耕技术措施,以期为我国轮作休耕制度试点提供借鉴。     

中国典型地区轮作休耕模式与发展策略

当前,全国各地正在按照党中央的战略部署,积极探索实行耕地轮作休耕制度试点。探索科学合理的轮作休耕模式与方法,对于我国农业的未来发展具有重要意义。2017年3—6月,中国科学院南京土壤研究所赵其国院士率领中国科学院学部咨询项目"探索实行耕地轮作休耕制度试点问题咨询研究"组的各位成员,深入江苏省、湖南省、河北省的典型地区进行耕地轮作休耕考察和调研。通过深入田间地头实地察看,与干部、群众座谈交流,获取了大量的第一手资料,同时结合已有的文献资料,经过归纳总结提炼,总结分析了我国连作障碍区(江苏省)、重金属污染区(湖南省)和地下水漏斗区(河北省)的三个典型地区的轮作休耕模式与技术措施。在连作障碍区主要采取轮作和休耕措施(冬耕晒垡模式、冬种绿肥模式、种植豆类模式和增肥培肥模式);在重金属污染区进行的轮作休耕模式主要有改种作物和品种、改良土壤、科学灌溉、控制吸收和"VIP+n"创新污染治理模式;在地下水漏斗区主要采取季节性休耕和周年休耕的模式。三大典型区域在实施相应的轮作休耕模式后,其经济社会生态效益得到了相应显著提高。同时对我国典型地区的轮作休耕模式与方法提出了"四项原则"、"四个统一"和采取"八大措施"的建议。在不同地区实施轮作休耕应因地制宜,分类实施推进耕地轮作休耕发展对策,为我国科学推行轮作休耕制度试点工作提供现实参考。     

我国地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点成效及对策建议

地下水严重超采已成为制约河北省经济社会可持续发展的重要因素,开展地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作对地下水超采综合治理和农业可持续发展具有重要意义。本文在实地调研考察和专题研讨的基础上,全面系统总结了河北省地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作进展和成效,分析了存在的问题,并提出相应的对策建议,为开展我国地下水漏斗区耕地轮作休耕制度试点工作提供借鉴。     

江西省耕地轮作休耕现状、问题及对策

当前,全国各地正在按照党中央、国务院提出的"探索实行耕地轮作休耕制度试点"的战略部署要求,全力推进探索实行耕地轮作休耕制度试点。为促进江西省及其他条件相近的地区进一步开展相关研究及制定相关政策,以便给实施轮作休耕试点提供参考,通过运用文献研究方法及实地考察等形式,对江西省耕地轮作休耕现状进行了调查,分析存在的问题,并提出了相关对策。结果显示:当前江西耕地作物轮作具有面积比例低、模式多种多样、分布范围广、效益明显等特点,而目前休耕主要采取退耕和休闲两种方式。同时指出当前江西轮作存在面积小、模式差、管理不善、效益低等问题,而休耕多为被动式休耕,存在面积不合理、休耕农田不合适、模式单一、周期无规律、补偿不到位等问题。由以上存在的问题,提出了今后推进全省耕地轮作休耕制度试点的对策与措施:(1)加大宣传力度,提高农民意识;(2)制定科学规划,分类进行;(3)明确范围,有效管理;(4)改善条件,打造样板;(5)确定合理的补偿标准,保障农民利益;(6)增加投入,培养人才。     

中国耕地表层土壤重金属污染状况评判及休耕空间权衡

耕地污染影响食品安全和公众健康,如何科学治理已刻不容缓。实行耕地轮作休耕对促进耕地休养生息、推进农田土壤治理修复和保障农业绿色发展具有重要意义。近几年一些地区已率先开展休耕试点,但“休多少”、“休哪里”、“怎么休”等重大管理问题并未得到解决。为此,构建了中国耕地表层土壤重金属污染状况数据库,基于土壤重金属污染水平、土壤综合质量影响指数及其潜在生态风险,从国家尺度上依据休耕迫切性制定空间权衡规则,划分为急切必休区（I）、常规必休区（II）、严控轮休区（III）和一般轮休区（IV）,并建议按等级实施差异化休耕模式。结果表明：（1）中国耕地表层土壤重金属浓度点位超标率呈现出Cd>As>Ni>Hg>Zn>Pb>Cu>Cr;（2）中国耕地土壤总体上处于未受影响状态,重度超标占1.71%,潜在生态风险指数属于极强生态风险仅为0.29%;（3）土壤重金属污染必须休耕的占全部耕地面积的15.58%,其中I、II和III级分别占0.77%、1.53%和3.26%,且相对集中于河南和湖南。本研究有助于精准把握全国耕地表层土壤重金属污染状况及休耕的迫切性,为耕地污染治理及休耕时空配置提供依据。     

粮食安全与生态安全双约束下江苏省耕地休耕规模探讨

实施耕地休耕是巩固提升粮食产能和促进农业可持续发展的重要举措,亟需科学合理地确定我国可休耕耕地规模,为深入实施"藏粮于地"战略和扩大耕地休耕制度试点提供理论依据。该研究基于粮食安全与生态安全双重约束构建粮食主产区耕地休耕最大规模测算仿真模型,同时提出休耕规模弹性边界的确定方法并以江苏省为实证区域进行仿真预测。结果表明：当前江苏省在兼顾粮食主产区的粮食调配任务且考虑区域耕地资源可持续利用状况的基础上,仍能保有10.16%的耕地资源来支撑耕地休耕制度的实施;仿真期内区域耕地资源面积可能会由于城市快速扩张和耕地保护不力出现大幅减少,并对区域耕地休耕条件环境产生影响;同时耕地资源可持续利用状况和休耕规模适宜程度的恶化导致江苏省休耕规模弹性边界从2017年的9.93%缩减至2036年的4.81%,区域粮食安全稳定状态终将被打破。建议充分利用粮食主产区的耕地资源基础积极有序推广开展耕地休耕工作,深入部署"藏粮于地"战略以巩固提升粮食产能;建立休耕规模与生态安全挂钩的指标预警体系以实现对休耕实施方案的宏观动态调节;统筹休耕与其他耕地保护政策的正向联动,创造耕地保护政策体系内部的正向溢出效应。     

中国耕地差异化休耕模式及技术措施探讨

耕地休耕模式是实行耕地休耕制度的重要组成部分,探索差异化的休耕模式对中国全面实施耕地休耕制度具有重要意义。该研究运用文献研究法、归纳总结法、系统分析法及案例分析法等,结合中国耕地休耕主要试点区实地调研资料及数据,总结、提炼差异化耕地休耕模式。结果表明:中国耕地休耕模式设计应充分考虑制度主体、制度客体及制度环境等因素的影响,从模式内涵、模式适用区域、典型案例区及主要休耕技术措施等进行设计。中国耕地差异化休耕模式主要有地下水漏斗区节水保水型休耕模式、土地污染区清洁去污型休耕模式、生态严重退化区生态修复型休耕模式、耕作过度集约化区耕地地力保护型休耕模式及耕地撂荒严重区的"流转+休耕"模式。差异化休耕模式涉及的主要技术措施包括休耕时长安排、培肥技术、休耕地翻耕技术及休耕试验示范技术等。当前中国休耕时长安排主要有季节性休耕、长期休耕及短期休耕3类;休耕培肥技术主要有少耕肥豆轮作、免耕过腹还田、免耕净种绿肥、免耕肥草间套种、秸秆还田、增施有机肥(腐熟农家肥)及上述多种方式混合形成的技术措施;休耕地翻耕技术主要有深松浅翻、深翻晒垡、旋耕保墒等;休耕试验示范技术主要包括休耕绿肥品种筛选试验、休耕时长试验、土壤指标测定试验、休耕对比示范等,并以甘肃省环县为案例对休耕模式技术措施进行分析,可为中国全面开展耕地休耕提供案例参考和技术支撑。     

重金属污染区耕地轮作休耕治理农户参与意愿实证研究

  目的  研究我国农村重金属污染区耕地轮作休耕治理农户参与意愿,分析影响农户参与重金属污染区耕地轮作休耕治理影响因素,为我国重金属污染耕地长期治理的有效实施提供参考依据。  方法  基于343户的调查数据,构建累积logistic回归模型,探究我国重金属污染区耕地轮作休耕治理农户参与意愿及其影响因素。  结果  相比于男性,女性更愿意参与重金属污染轮作休耕治理（?0.1341）;农户参与意愿与受教育程度（?0.098）、家庭收入（0.2591）正相关,但与年龄（0.2036）负相关;农户参与意愿与轮作休耕治理政策了解程度（0.3049）、治理过程评价（0.0985）正相关,参与意愿受亲朋好友（?0.1110）影响较大,由于信任度原因现阶段农村基层组织政策宣传对农户参与意愿影响较小;农户参与意愿与轮作休耕后家庭收入变化（0.4851）正相关;农户参与意愿与自有耕地污染程度（?0.3995）负相关,与农户对环境关注度（?0.1953）呈负相关。  结论  农户个体特征及基本情况、参与后的家庭收入变化、耕地污染特征及对环境感知、政策宣讲及实施过程对农户参与意愿具备实质性影响。因此,要提高基层村组在政策宣讲和政策执行过程在农户心中的信任度;提高农业从业人员的受教育水平,降低农业从业人员平均年龄;增加农户家庭收入,拓宽农户收入来源渠道;从环境保护和收入层面加强治理的预期效应宣传,逐步消除农户污染治理与自身收入平衡的矛盾心理。     

基于"质量-风险"的干旱区休耕空间布局及补偿策略

构建节水型休耕生态补偿机制是干旱地区农业可持续发展的必然选择,探讨符合干旱地区休耕地的空间布局方法是提高休耕生态补偿效率的关键。该研究以新疆开都-孔雀河流域为例,从土壤理化属性和耕作便利条件两方面建立耕地质量评价指标体系,利用综合评估法评估流域内耕地质量状况;基于MEDALUS-ESAs模型框架,从土壤、气候、植被和土地利用与管理4个方面评估全流域的土地退化风险;综合考虑耕地质量和土地退化风险,利用Z-score方法确定休耕空间布局,并提出不同分区的休耕补偿策略。结果表明：1）开都-孔雀河流域耕地质量"总体良好,局部较差",土地退化风险呈现"北低南高"的空间分布格局;2）流域内优先休耕区内耕地面积为67 814.60 hm2,次优先休耕区的耕地面积为71 784.94 hm2,限制休耕区内耕地面积为80 576.89 hm2,禁止休耕区内耕地面积为107 358.03 hm2;3）优先休耕区耕地的约束条件为耕地质量,可将休耕与耕地质量提升相结合,实施中长期休耕,依据农业收益损失和土地改良成本确定休耕补偿标准;次优先休耕区耕地质量较好,可与农业节水相结合,基于水资源短缺状况对耕地进行季节性休耕,依据农业收益损失确定休耕补偿标准;限制休耕区受耕地质量和生态安全的双重约束,应将休耕与耕地质量提升、生态保护相结合,实施年度休耕,依据农业收益损失、土地改良成本和生态保护成本确定休耕补偿标准。     

农业面源污染背景下三峡生态屏障区实施坡耕地治理项目的意义——以重庆市万州区为例

由于三峡生态屏障区内耕地承载力严重不足、生态环境极其脆弱、水土流失十分严重,造成了大范围的农业面源污染问题。为了治理坡耕地水土流失,"十二五"期间重庆市万州区实施了3个坡耕地水土流失综合治理项目。项目的实施提升了耕地数量和质量,提高了农业生产效率,控制了农业面源污染,促进了当地经济发展,为实现区域内经济发展、社会稳定、生态安全提供了有效保障。     

条带休闲轮作对坡地土壤水分及作物产量的影响

为探索休闲轮作模式下土壤水分动态及作物产量效应,2007年-2010年在宁南半干旱区坡耕地上设置了条带隔年休闲轮作试验。结果表明,4a后,条带休闲轮作与无条带休闲轮作(对照)相比,利于提高土壤对降水的保蓄能力,显著增加0～200cm土层土壤蓄水量。拔节和抽穗期,各处理0～200cm土层土壤含水率垂直变化表现出不同的变化趋势,条带休闲轮作显著高于无条带休闲轮作模式。研究期间,条带休闲轮作均较无条带种植模式有不同程度的增产:条带种植模式的谷子和冬小麦产量较无条带种植模式分别提高了8.79%～15.52%和6.33%～14.69%,差异显著。该研究成果可为旱区坡耕地土壤扩蓄增容和作物生产研究提供参考。     

Influence of land management on soil nutrients and microbial biomass in the central loess plateau,northwest China

Loss of soil organic matter under cropping systems is often considered one of the most serious forms of agriculturally induced soil degradation. Therefore, understanding how to improve or maintain soil fertility is of importance for sustainable systems of agriculture. This study deals with the effects of succession fallow and fertilization combined with crop rotation on the chemical properties and microbial biomass of soil in the central Loess Plateau, China. In order to create a more uniform experimental environment and avoid the influence of different crop residues, wheat/potato (W/P) rotation was selected as a fertilization treatment. The results showed that with increasing fallow time organic carbon (Corg) and total nitrogen (TN) slightly increased, microbial biomass carbon (MBC) and MBC/Corg gradually decreased, and microbial biomass nitrogen (MBN) remained unchanged. However, only MBC/Corg among all the microbial parameters measured showed significant differences at various stages of fallow. Although there was a decrease in organic carbon and total nitrogen in the fertilized plots, MBC was not significantly different in the various fallow and fertilized plots except for one‐year‐old fallows, which had the highest MBC. MBN, MBC/Corg and MBN/TN in fertilized plots were higher than for plots at different stages of fallow. Fertilization can increase organic carbon, total nitrogen, MBC and MBN content (compared to the control). It was concluded that appropriate land management, such as fertilization combined with crop rotation and reducing one‐year‐old fallow, would be useful ways to improve or maintain soil fertility. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

温度对旱田土壤N2O排放的影响研究

以南方亚热带代表性旱田土壤—贵州玉米 -油菜轮作田、大豆 -冬小麦轮作田和休耕地为研究对象 ,同步观测了整个轮作期土壤N2 O排放通量和温度的季节变化。同时 ,采用DNDC模型定量探讨了未来气温变化对土壤N2 O排放的潜在影响。结果表明 ,温度是土壤N2 O排放通量规律性日变化的最主要控制因素 ;除大豆地外 ,其他作物生长季节和休耕地的N2 O排放通量季节变化与温度之间均存在一定程度的正相关性 ,其中冬春季休耕地的N2 O排放通量与温度间存在弱指数函数关系。模型检验结果表明 ,除大豆地外 ,其余试验地的N2 O排放通量均随年均气温升高而升高 ,在冬春季 ,土壤N2 O排放通量对气温变化的敏感性强于夏秋季 ,尤其以冬春季休耕地受气温变化的影响最为显著。     

温度对旱田土壤N2O排放的影响研究

以南方亚热带代表性旱田土壤－贵州玉米－油菜轮作田、大豆－冬小麦轮作田和休耕地为研究对象，同步观测了整轮作期土壤N2O排放通量和温度的季节变化。同时，采用DNDC模型定量探讨了未来气温变化对土壤N2O排放的潜在影响。结果表明，温度是土壤N2O排放通量规律性日变化的最主要控制因素；除大豆地外，其他作物生长季节和休耕地的N2O排放通量季节变化与温度之间均存在一定程度的正相关性，其中冬季休耕地的N2O排放通量与温度间存在弱指数函数关系。模型检验结果表明，除大豆地外，其余试验地的N2O排放通量均随年均气温升高而升高，在冬春季，土壤N2O排放通量对气温变化的敏感性强于夏秋季，尤其以冬春季休耕地受体气温变化的影响最为显著。     

长江经济带稻田耕作制度绿色发展探讨

实施长江经济带发展战略,推动长江经济带绿色发展、高质量发展、可持续发展,是当前我国正在实施的区域协调发展战略之一。稻田耕作制度是长江经济带整个农业耕作制度的重要组成部分。实现长江经济带稻田耕作制度绿色发展,对于维护长江经济带乃至全国的粮食安全、食品安全和生态安全均具有重要意义。长江经济带稻田耕作制度具有起源的古老性、模式的多样性、结构的复杂性、功能的高效性和影响的国际性的显著特点。当前,长江经济带稻田耕作制度发展面临着熟制缩减、投入过量、资源浪费、养地削弱、基础脆弱和效益下降等突出问题与挑战。为实现长江经济带稻田耕作制度的绿色发展,应在遵循―共抓大保护、不搞大开发‖―生态优先、绿色发展‖原则的前提下,采取如下对策与措施:1)绿色覆盖,做到稻田―一年四季,季季皆绿‖; 2)绿色培肥,充分利用绿肥、农家肥、沼液、沼渣,以及生物肥料、专用肥料等培肥稻田土壤,提高稻田地力;3)绿色防控,应用农业防治技术(如实行作物轮作换茬)、生物防治技术、生态调控技术和理化诱控技术等防治稻田作物病、虫、草、鼠、鸟害; 4)绿色修复,采用轮作休耕、深耕深松、保护性耕作、秸秆还田、增施有机肥、施用修复剂、种植绿肥和修复植物等多种措施,对已―退化稻田‖―污染土壤‖进行修复; 5)绿色利用,包括对稻田农业资源及废弃物的立体利用、综合利用和循环利用;6)绿色产品,将长江经济带稻田―打造‖成为无公害农产品、绿色农产品、有机农产品的生产基地。     

贵州喀斯特环境特征与石漠化的形成

阐述了贵州喀斯特地区分布,石漠化现状、发展趋势及危害,从地质地貌、水文气候、植被覆盖以及土壤和土地利用等方面详细描述了贵州喀斯特自然环境特征,另外又从人口、社会经济和民族文化等方面描述了社会环境特征。在此基础上分析了它们在贵州喀斯特石漠化形成中的作用。得出结论:贵州喀斯特自然环境从各自侧面奠定了喀斯特石漠化形成的基础,在其上叠加了不合理的人类活动则加速了喀斯特石漠化的形成。最后又探讨了石漠化防治的主要对策。