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保护性耕作保育黑土地 筑牢粮食安全“压舱石”
主持人 赵姗
嘉宾
郧文聚 自然资源部国土整治中心研究员
李保国 中国农业大学土地科学与技术学院/国家黑土地现代农业研究院院长
李洪文 中国农业大学国家保护性耕作研究院院长、农业农村部保护性耕作研究中心主任
在全球新冠肺炎大流行的背景下，全球多国已经禁止了粮食出口，而作为全世界人口第一大国，中国的粮食安全自然也被广泛关注。习近平总书记说过，“中国人要把饭碗端在自己手里，而且要装自己的粮食。”粮食生产根本在耕地，“耕地是我国最为宝贵的资源”。日前，农业农村部、财政部联合印发《东北黑土地保护性耕作行动计划（2020—2025年）》（以下简称《行动计划》），部署在适宜区域全面推广应用保护性耕作，促进东北黑土地保护和农业可持续发展。《行动计划》的出台为东北黑土地保护提供了一种农民易学、用养结合、一举多得的解决方案。
实施黑土地保护性利用是东北地区落实耕地保护基本国策的必由之路
中国经济时报：作为“东北黑土区保护性耕作技术（方案）——梨树模式”的主要创建者之一，近10余年来，您一直从事该模式在东北地区的完善与推广。在您看来，当前东北黑土地保护面临怎样的形势？如何才能在对其有效的利用中做到对其有效的保护，从而保障我国的粮食安全？
李保国：在人们的一般印象当中，东北的黑土地是我国最肥沃的土地，其地力特性可一直维持下去，可以一直作为我国最有保障的粮仓。实际上新中国成立至今从表面或直观的数据统计来看的确如此——东北黑土地粮食总产量和商品粮现分别占全国总产量的1/4和1/3，已成为我国粮食生产的“稳压器”和“压舱石”。
这样成效的取得，除了高强度利用投入和科技进步外，我们还付出了极其沉重的资源与环境代价。从东北黑土地开垦至今，东北地区黑土地的土壤水蚀风蚀加剧、土壤有机质含量下降、耕层板结硬化、生态功能退化等问题也日益凸显。黑土耕层的有机质含量下降了50%—60%，土层平均厚度由50cm—60cm下降到30cm左右，土壤潜在生产力降低了20%以上，而且仍在以年均5‰的速率下降。照此速度，再过几十年东北粮食主产区作物生产的优质土地资源将不复存在，要想取得现阶段的粮食产量或要保持一定的增产，将会需要更大的灌溉水与肥料资源的投入，这将会引起更进一步严重的区域资源与环境问题，东北地区农业的现代化与乡村振兴的资源与环境基础就失去了保障。
面对此严峻的形势，在生态文明新时代下，党的十八大后，国家已出台了黑土地保护一系列政策，并采取了国家级行动。鉴于我国的基本国情，人多地少，优质耕地更少，耕地保护必须采用在保护中还要进行高效的利用，来保障我国的粮食安全。保护东北黑土地，要以科学研究和认识作为基础，来制定和发展东北各地的有效保护模式。
从土壤学原理上讲，只有在寒温带草原或草甸植被才能发育成黑土类的土壤，形成1cm黑土层需要400年左右的时间。黑土开垦后，农田条件与自然条件相比，会有两个变化：一是草地植被变成农作物后，作物植被做不到终年对土地表面的覆盖；二是为了耕作种植，必须要对黑土地进行必要的耕种操作，如犁翻耙、播种、锄草等。对黑土地频繁的耕作以及地面缺少覆盖，使得与原有的黑土地自然系统相比，就会导致综上所谈到的土壤侵蚀、有机质下降、土壤板结等土壤退化问题的发生。
如何才能在黑土地的有效利用中做到对其有效的保护，那还是要贯彻执行党的十九大所提出的生态文明新时代下的绿色发展观。必须落实好尊重自然、适应自然的理念，科学地制定对策，来发展黑土地可持续利用的模式。国内外的大量科学研究与实践表明：只要秸秆覆盖到地表的1/3以上，就可以防止土壤的侵蚀，降低80%的土壤侵蚀量，2/3以上秸秆覆盖或全覆盖，会防止90%—99%的土壤侵蚀量。秸秆覆盖，再加上尽量少动土或者免耕，就可逐步提高耕层土壤有机质含量，改善土壤结构，能防止土壤进一步退化，还可使退化的土壤的优良生产特性逐步得到恢复。这就是秸秆覆盖和免耕或少耕，即保护性耕作或保护性农业的科学原理。我坚信，这也将成为黑土地保护性利用最主要的科学原理、大家在黑土地保护上的科学共识。东北各地应依据科学原理，发展和创新适合本地区黑土地保护性利用的有效模式。
近10余年来，依据此科学原理，我们引进国际保护性农业技术，在东北地区发展与探索黑土地保护性利用技术和推广方式，发展和提出了东北黑土地保护性耕作的“梨树模式”，并通过布局在东北三省一区近百个农民合作社、家庭农场开展技术示范，在黑土地地力提升、丰产增效、改善生态环境和节本增效等方面取得了显著效果。
黑土地保护性利用还涉及到种植过程中水肥药的统筹高效施用，如何在一个地貌或丘坡地上推广等高耕作，景观至小流域尺度上优化种植作物的空间布局及其相应土地制度及政策等，但毫无疑问的是，在农田尺度上或新型农业种植经营者的地块上，采取在利用中保护与培育黑土地措施才是最重要的。此次出台《行动计划》，恰逢其时，可以加快东北黑土地保护性利用工作的实质性推进，是继2017年原农业部、国家发展改革委等6部委发布《东北黑土地保护规划纲要（2017—2030年）》之后，促进东北地区农业可持续发展与农业农村现代化的又一里程碑式的重大事件，同时又是实现推进东北地区落实耕地保护基本国策的必由之路的重要举措。
《行动计划》为东北黑土地保护提供了一种农民易学、用养结合、一举多得的解决方案
中国经济时报：作为一位从事28年保护性耕作研究的农机专家，您认为，《行动计划》的出台有着怎样的背景？《行动计划》有何亮点？《行动计划》出台的意义有哪些？
李洪文：我国东北黑土区是世界3个黑土区之一，东北黑土地在中国农业发展特别是粮食生产中具有举足轻重的地位。东北曾经自豪的“随意插柳柳成荫，手抓一把攥出油”的黑土地正在面临水土流失、土层变薄、肥力下降等严重问题。由于长期不合理的耕作和高强度开发，如铧式犁翻耕产生的犁底层变厚、变硬、上移、水土流失等，使黑土层厚度平均减少约40%，越来越薄，已有专家发出“东北黑土地可能在50年后消失”的警示；由于长期以来“重用轻养”，庄稼收获后，大量秸秆被焚烧或者挪出农田，土壤有机质大幅度下降，变得越来越“瘦”，对东北农业可持续发展和保障我国粮食安全形成严峻挑战。
党中央、国务院高度重视东北黑土地保护工作与利用，出台了多项相关政策，对保护性耕作技术20多年的研究表明，这项技术能够实现作物稳产高产与生态环境保护双赢，应用于东北黑土地，具有防治农田扬尘和水土流失、蓄水保墒、培肥地力、节本增效、减少秸秆焚烧和温室气体排放等作用。在此背景下，经过大量调研、论证，农业农村部、财政部联合印发了《行动计划》。
《行动计划》有以下三大亮点。
第一，行动目标明确，技术路线清晰。《行动计划》以黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部四个市为技术实施区域，以玉米为主，兼顾大豆、小麦等作物，力争到“十四五”末期，保护性耕作实施面积达到1.4亿亩，占这一区域适宜面积的70%左右。这样大范围的保护性耕作持续数年后，将会辐射带动更多农民采用保护性耕作。
《行动计划》确定了秸秆覆盖免耕和秸秆覆盖少耕两种技术类型，其中还有很多具体的技术模式，在这样两种大的技术类型下，农民可以根据土壤、水分、积温、经营规模等条件自主选择适合自己的技术形式，让农民在实践中选择适合自己的保护性耕作技术模式，有利于农民持续采用保护性耕作技术。
第二，技术支撑得力，装备供给有效。“行动计划”将组建多学科专家组成的专家指导组，四个省区也将组成省级专家组，明确保护性耕作技术内涵，确定主推技术模式，制定相关技术标准，开展技术培训；还将布局一批长期效果监测点，以科学的监测数据促进技术模式优化和机具装备升级，宣传引导农民采用这一技术；与此相关的基础研究也将得到加强。
为了有效提高装备供给能力，《行动计划》将引导科研院所与企业合作，开展核心部件的研发，突破关键部件的材料与加工工艺，全面提升保护性耕作装备的技术水平和可靠性，提高装备的供给能力；保护性耕作相关的机具标准和作业标准将逐步形成体系，有利于促进高标准保护性耕作技术的应用。
第三，社会化服务组织将发挥重要作用。《行动计划》将鼓励农机合作社等社会化服务组织采用订单作业、生产托管等多种方式为农民提供保护性耕作作业服务，既有利于实现机具共享、互利互赢，也有利于带动规模化经营和标准化作业，还有利于培养一批熟练掌握保护性耕作技术的生产经营能手、农机作业能手。
《行动计划》为东北黑土地保护与利用提供了一种农民易学、用养结合、一举多得的解决方案。秸秆不再需要焚烧，覆盖地表腐烂还田后，提高土壤有机质，培肥地力；不需要翻耕整地，不但节省了成本，而且改善了土壤结构、减少了水分蒸发，提高了土壤蓄水抗旱能力；地表得到保护的土壤也可显著减轻了地表径流和农田扬尘。有的农民有感而发：保护性耕作真是好，省时省力又环保。
《行动计划》的出台还将引导东北四省区地方政府结合本地实际，制定相关政策，推动保护性耕作的发展；明确推广目标，也将带动相关企业提升产品技术水平、提高产品制造能力；通过为农民提供优质的作业服务，农机合作社等服务组织将得到快速发展。
在实施《行动计划》过程中须有一些注意事项。虽然保护性耕作被有些人戏称为“懒汉种田”，但是真正实施好这些技术，还是有很多需要注意的方面：在保护性耕作推广过程中，应该循序渐进，先试验、示范，再推广，切勿盲目冒进；对于初次实施保护性耕作技术的农民，应该接受培训，理解保护性耕作的内涵和意义，从理论上接受这项技术；通过多种方式选择适合自身条件的保护性耕作机具，并且学会机具调节原理与方法，从装备上保障技术的实施；由于地表有秸秆覆盖而且不翻耕土壤，农田中的杂草病虫变化规律与传统耕作可能有较大差异，需要采用合理的杂草病虫新技术；在收获时，除了关注作物产量，更需要核算生产效益，关注土壤变化。
保护性耕作已成为黑土地可持续利用必由之路。
东北黑土地保护需要一场耕作革命来支撑
中国经济时报：您一直从事“耕地保护”“土地利用工程”工作，并呼吁和推动东北黑土地保护性耕作。针对保护性耕作的特点和作用，您怎样看当前出台的《行动计划》？
郧文聚：第一，保护性耕作是耕作学理论突破的技术革命，从一定意义上是颠覆性的。“土”是人类生存之根基，万物生命之根本，土壤退化和土壤侵蚀的问题，自古便困扰着人类社会，但它却并没有被认真对待。随着科技进步，重型农用机械被引入农业却进一步加剧了土壤侵蚀，化学农业被大规模应用却将土壤养分消耗殆尽。
畅销书《泥土：文明的侵蚀》的作者戴维·R.蒙哥马利走访了不同国家的农学家、农场主揭示了土壤健康的重要性，丰富的案例和科学数据表明免耕少耕、多样性轮作、农作物覆盖等保护性耕作能够取得非凡成效，回应了有机农业养活不了世界的质疑，肯定了发展保护性农业可以实现双赢、多赢的光明前景。
蒙哥马利指出，唯有健康的土壤，才有健康的植物、健康的动物、健康的人们、健康的人类未来生存环境。联合国粮食及农业组织、联合国教科文组织都普遍认同这一基于理论突破的技术革命。
我认为，这个具有世界范围意义的理论突破，同样是搞好我们东北地区黑土地保护性耕作技术体系完善定型、推广应用的理论依据，应予以充分重视。
第二，把保护性耕作技术体系落实到东北黑土地，需要与我国东北黑土地的自然条件、现实状况、利用水平等相结合，实现再重新。所谓保护性耕作，是一种以农作物秸秆覆盖还田、免（少）耕播种为主要内容的现代耕作技术体系，能够有效减轻土壤风蚀水蚀、增加土壤肥力和保墒抗旱能力、提高农业生态和经济效益。
我曾依《泥土：文明的侵蚀》作者的思路，把保护性耕作比喻为农业领域的5G技术（第五代耕地技术之意），受到梨树县同志们的欢迎。传统的1G技术就是栽培和犁耕、畜力使用；2G技术以作物轮作、间作套种和施用厩肥等土壤管理为核心；3G技术是农业机械化、工业化和大型农场发展；4G技术是以种子、化肥、农药、高价值贸易农产品为标志的“绿色革命”技术包。
必须强调，保护性耕作是以土壤健康为中心，区别于任何传统耕作方式的一场革命性技术进步。一是通过少耕、免耕尽可能减少土壤扰动；二是通过农作物秸秆覆盖还田、多样化轮作等，重新构建起以自维持型有机质为基础的肥沃土壤；三是减少化肥、农药、除草剂依赖，使农业生产体系绿色化。
保护性耕作能够实现节本增收、增产、绿色多赢，已成为国际农业技术发展的重要趋势，美国、澳大利亚、巴西、阿根廷等国保护性耕作已成为主流耕作技术，应用面积占本国耕地面积的40%—80%，欧洲多个国家也有较大面积应用。
经过多年努力，我国科学家根据东北黑土地特点，用作物秸秆给耕地“盖被子”，免少耕复式作业，减少风蚀水蚀，增加土壤有机质，增强保墒抗旱能力等方式研发了一系列有区域特色的新技术和新装备，并使之整装化。黑龙江海伦、吉林梨树等科学试验站都取得了耀眼的科技成果可资推广应用。
我认为，这是当前实施《行动计划》的实践依据。
第三，因地适宜开展技术创新。保护性耕作一般可减少机械进地2—5次，持续实施秸秆覆盖免耕播种的地块稳产增产优势明显，降低成本开支。监测结果表明，保护性耕作可减少农田扬尘35%以上，减少地表径流40%—80%，每亩可节省作业成本50元，连续实施5年后，表层20cm土壤有机质含量增长10%。
但是，走进辽阔的东北黑土地，会发现其中差异很大，需要因地适宜细化技术组合，通过秸秆还田、免耕播种、高效植保、水肥管理等作业环节紧密结合，形成完整的技术体系。
由于保护性耕作与传统耕作差别较大，很有可能出现在关键技术环节上衔接不到位的情况，导致实施效果不明显甚至发生减产现象。需要在坚持保护性耕作技术基本要求的基础上，注意技术模式的区域适应性。
我认为，这是《行动计划》要求以县为单位，精细设计、整体推进，快速迭代、持续完善的过程要求，是科学合理的。
第四，要把家庭经营与专业合作社耦合起来，一个梨树模式（包括海伦模式等）可能还不够。把国际先进技术引进消化吸收，必须要立足我国国情进行再创新。东北黑土地人均10亩地，有利于推广保护性耕作技术，但户均2—3公顷耕地，在这样规模的家庭农场上，推广应用新技术，还是有相当难度的。因此，需要充分调动我国的组织动员优势，建立龙头专业合作社，用合作社来优化配置新技术体系的运行机制，切实调动起千家万户农民家庭应用新技术的积极性。
梨树模式的成功经验也正在于此。梨树黑土地研究院不仅是一个技术创新中心，也是一个技术培训中心、技术推广中心，更是一个专业合作社职业农民的技术交流中心。只有加强在农机服务、农技培训、专业化组织等方面的能力，强化技术支撑，推动科普宣传、技术培训，将家庭经营与专业合作社耦合起来，才能做到保护性耕作技术推广一片、成功一片。
我认为，这是《行动计划》考虑发挥我国制度优势，重启东北黑土地率先实现农业现代化的组织依据。
第五，东北黑土地保护性耕作行动计划似乎没有强调信息技术的充分应用。我建议有关部门认真研究，抓住“新基建”大好机遇，给保护性耕作装上慧眼、插上翅膀。同时，要布局好长期监测点，重点开展耕地土壤理化、生物性状、生产成本、作物产量变化、病虫草害变化和机具装备适用性等情况的监测试验，促进技术模式优化和机具装备升级。