行業(yè)資訊

引言

近年來,隨著人們對土壤生態(tài)系統(tǒng)功能及服務(wù)的關(guān)注,土壤健康日益成為國際土壤學(xué)研究的熱點問題。2015年“國際土壤年”的主題為“健康土壤帶來健康生活”。不同國家和國際組織相繼提出了有關(guān)土壤健康的行動計劃,如世界糧農(nóng)組織(FAO)的全球土壤伙伴計劃(Global Soil Partnership,GSP)、美國農(nóng)業(yè)部的土壤健康-解開土壤奧秘行動計劃、歐盟土壤健康行動計劃等。同樣,我國圍繞土壤質(zhì)量或/和土壤健康管護(hù)也開展了一系列科研和實踐工作。2018年,中國土壤學(xué)會成立土壤健康工作組,關(guān)注健康土壤的培育思路及行動路徑。

一、土壤健康的概念演進(jìn)及涵義

伴隨著農(nóng)業(yè)集約化水平不斷提高和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,一些土壤出現(xiàn)了肥力退化、污染加重、土傳病害增加等問題,并引發(fā)一系列環(huán)境生態(tài)和公共健康問題,保護(hù)土壤安全、管護(hù)土壤健康因而日益成為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展面臨的重大課題。與之相應(yīng),土壤質(zhì)量和土壤健康的概念及其相關(guān)研究工作不斷得到加強和深化。

近年來,隨著對土壤本質(zhì)和功能的研究,尤其是對土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)作用過程與機理及環(huán)境生態(tài)效應(yīng)研究的深入,土壤健康的概念不斷發(fā)展和完善。土壤健康范疇,不僅強調(diào)土壤生物和關(guān)注作物病害尤其是植物健康生長問題,而且涵蓋土壤的自然資源屬性、環(huán)境屬性和生態(tài)屬性[1]。1996年美國土壤學(xué)家J. W. Doran等人首次將土壤健康定義為“土壤作為重要的生命系統(tǒng),在生態(tài)系統(tǒng)和土地利用邊界內(nèi),發(fā)揮各種功能的能力,即：持續(xù)生物產(chǎn)品生產(chǎn)、保持大氣和水體環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)動植物和人類健康的能力”[2]。2017年,美國農(nóng)業(yè)部將土壤健康定義為“土壤作為一個活的生態(tài)系統(tǒng),持續(xù)為植物、動物和人類提供支持的能力”[3]。歐盟土壤健康和食物行動委員會將土壤健康定義為“土壤對所有形式的生命持續(xù)提供生態(tài)服務(wù)功能的能力”[4]。最近,聯(lián)合國糧農(nóng)組織土壤跨政府技術(shù)小組(Intergovernmental Technical Panel on Soils,ITPS)定義土壤健康為“土壤持續(xù)保持陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、生物多樣性和環(huán)境服務(wù)的能力”[5]。

我國科學(xué)家在土壤健康研究方面也積極開展工作。周啟星等認(rèn)為,土壤健康首先是能生產(chǎn)出對人體具有健康效益的動植物產(chǎn)品,其次是應(yīng)該具有改善水和大氣質(zhì)量的能力以及在一定程度上抵抗污染物的能力,還應(yīng)該能夠直接或間接地促進(jìn)植物、動物、微生物以及人體的健康[6]。曹志洪等定義土壤健康為“土壤提供食物、纖維和能源等生物物質(zhì)的土壤肥力質(zhì)量,土壤保持周邊水體和空氣潔凈的土壤環(huán)境質(zhì)量,土壤消納有機和無機有毒物質(zhì)、提供生物必需元素、維護(hù)人畜健康和確保生態(tài)安全的土壤健康質(zhì)量的綜合量度”[7]。2016年,我國將土壤健康狀況引入《耕地質(zhì)量等級》(GB/T 33469-2016)國家標(biāo)準(zhǔn),界定為土壤作為一個動態(tài)生命系統(tǒng)具有的維持其功能的持續(xù)能力,以清潔程度(土壤受重金屬、農(nóng)藥、農(nóng)膜殘留等有毒有害物質(zhì)影響的程度)和生物多樣性(土壤生命力豐富程度)指標(biāo)表征土壤健康狀況[8]。可見,土壤及土壤學(xué)研究從聚焦肥力和生產(chǎn)功能向土壤健康概念的演進(jìn)歷程,是人們對土壤及其與農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生態(tài)及氣候變化相互作用規(guī)律認(rèn)識不斷深化的過程。

二、加強耕地土壤健康管護(hù)的重要性

土壤是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,離不開土壤健康管護(hù),對土壤性質(zhì)功能再認(rèn)識、再定位,對土壤科學(xué)使命再謀劃、再拓展,意義十分重大。

1.耕地土壤健康管護(hù)是貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想的重要舉措。習(xí)近平總書記高度重視土壤質(zhì)量和土壤健康,先后20多次對保護(hù)土壤環(huán)境、防治土壤污染發(fā)表重要講話,作出重要指示。當(dāng)前,我國生態(tài)文明建設(shè)正處于壓力疊加、負(fù)重前行的關(guān)鍵期,已進(jìn)入提供更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要的攻堅期,也到了有條件有能力解決生態(tài)環(huán)境突出問題的窗口期,需要我們深入貫徹落實習(xí)近平生態(tài)文明思想,牢固樹立生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的導(dǎo)向,協(xié)調(diào)發(fā)揮好土壤的生產(chǎn)功能、環(huán)境保護(hù)功能、生態(tài)建設(shè)功能,保障土壤資源持續(xù)高效安全利用,助推構(gòu)筑美麗中國的生態(tài)屏障。

2.耕地土壤健康管護(hù)是落實“藏糧于地”戰(zhàn)略的重要保障。“萬物土中生,有土斯有糧”,保障國家糧食安全的根本在土壤、在耕地。目前,全國耕地面積為20.24 億畝,人均耕地不足1.5畝,中低產(chǎn)田面積占耕地總面積比例高達(dá)70%,低產(chǎn)田超過30%,耕地地力總體偏低。我國耕地基礎(chǔ)地力對糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率僅為52%左右,比發(fā)達(dá)國家低 20-30個百分點,較40年前降低了10～15個百分點,耕地質(zhì)量退化嚴(yán)重威脅到國家糧食安全[9,10]。“十三五”期間,國家累計安排中央預(yù)算內(nèi)投資770多億元,支持全國大約7000萬畝農(nóng)地進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),據(jù)初步統(tǒng)計,項目區(qū)耕地質(zhì)量提高了1-2個等級,糧食產(chǎn)能提高10%-20%。雖然我國糧食生產(chǎn)連年豐收,但總體上看,我國糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品供需將長期處于“緊平衡”和“不均衡”狀態(tài),農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)還不穩(wěn)固,安全形勢依然嚴(yán)峻,而且目前全球仍有超過8.2億人處于饑餓狀態(tài)[11]。這要求我們必須嚴(yán)守耕地紅線,不斷強化耕地質(zhì)量保護(hù)與提升,真正把“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略落到實處,把14億人的飯碗牢牢端在自己的手中。

3.耕地土壤健康管護(hù)是推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。只有清潔、健康的土壤,才能產(chǎn)出安全優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,產(chǎn)地環(huán)境是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的第一道關(guān)口。伴隨著我國農(nóng)業(yè)從解決基本溫飽向吃得好、吃得安全、吃得營養(yǎng)健康的轉(zhuǎn)變,我國的土壤學(xué)也經(jīng)歷了從聚焦土壤肥力、追求作物產(chǎn)量,到更加關(guān)注土壤健康、突出土壤安全的發(fā)展過程。當(dāng)前,人民對膳食結(jié)構(gòu)優(yōu)化和營養(yǎng)水平提升的期望值越來越高。良好生態(tài)環(huán)境是最公平的公共產(chǎn)品,是最普惠的民生福祉。不斷滿足人民對美好生活的向往,土壤和產(chǎn)地環(huán)境管理在農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展中的作用將更加凸顯。

三、我國耕地土壤健康管護(hù)實踐與成效

人的命脈在田。習(xí)近平總書記深刻指出,保護(hù)耕地要像保護(hù)文物那樣來做。2020年7月,習(xí)近平總書記在吉林考察時再次強調(diào),一定要采取有效措施,保護(hù)好黑土地這一耕地中的大熊貓。近年來,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想,落實黨中央國務(wù)院決策部署,大力實施綠色興農(nóng)戰(zhàn)略,雖然沒有直接提出以土壤健康管護(hù)為主題的行動計劃,但實際開展了大量與土壤健康管護(hù)相關(guān)的工作,不斷開創(chuàng)守護(hù)土壤健康的新局面。

1.基于保障糧食安全的土壤健康管護(hù)

一是大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),加快補齊農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施短板,切實增強農(nóng)田防災(zāi)抗災(zāi)減災(zāi)能力,許多昔日的“望天田”、“斗笠田”變成了“萬畝田”、“噸糧田”。到2020年底,全國將建成集中連片、旱澇保收的8億畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,耕地質(zhì)量提升1到2個等級,糧食產(chǎn)能提高10%-20%,畝均糧食產(chǎn)量提高100公斤,實現(xiàn)“一季千斤,兩季噸糧”。二是大力推進(jìn)東北黑土地保護(hù),制定《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要(2017-2030)》,在32個縣持續(xù)開展試點建設(shè),解決黑土變“瘦”、“薄”變“硬”的問題,實施黑土地保護(hù)面積2.5億畝,基本覆蓋主要黑土區(qū)耕地,到2030年,東北黑土區(qū)耕地質(zhì)量平均提高1個等級(別)以上,土壤有機質(zhì)含量平均達(dá)到32g/kg以上、提高2g/kg以上,通過土壤改良、地力培肥和治理修復(fù),有效遏制黑土地退化,持續(xù)提升黑土耕地質(zhì)量,改善黑土區(qū)生態(tài)環(huán)境。三是啟動退化耕地治理,選擇一批耕地土壤酸化、鹽堿化、次生潛育化、生物障礙等問題突出的重點縣開展退化耕地治理試點,建立集中連片示范區(qū),探索應(yīng)用土壤改良、障礙削減、地力培肥、治理修復(fù)等綜合技術(shù)模式提升耕地質(zhì)量,到2025年,項目區(qū)退化耕地質(zhì)量等級提升0.5等,酸化耕地土壤pH平均增加0.5個單位,鹽堿耕地含鹽量小于0.3%。四是啟動保護(hù)性耕作計劃,重點推動農(nóng)作物秸稈覆蓋還田、免(少)耕播種等保護(hù)性耕作技術(shù),增加秸稈覆蓋還田比例,增強土壤蓄水保墑能力,提高土壤有機質(zhì)含量,培肥地力,采取免耕少耕,減少土壤擾動,減輕風(fēng)蝕水蝕,防止土壤退化,采用高性能免耕播種機械,確保播種質(zhì)量,力爭到2025年實施面積達(dá)到1.4億畝,形成較為完善的保護(hù)性耕作政策支持體系、技術(shù)裝備體系和推廣應(yīng)用體系。

2.基于凈土保衛(wèi)戰(zhàn)的土壤健康管護(hù)

一是推動法制建設(shè)和強化制度安排,推動出臺《中華人民共和國土壤污染防治法》,制定《貫徹落實土壤污染防治行動計劃的實施意見》、《農(nóng)用地土壤環(huán)境管理辦法》,細(xì)化實化了耕地污染源頭的預(yù)防、調(diào)查監(jiān)測和分類整治等措施,制定出臺了《農(nóng)用薄膜管理辦法》、《農(nóng)藥包裝廢棄物回收處理管理辦法》等配套管理辦法,組織制定了農(nóng)藥殘留、肥料中有害有毒物質(zhì)等70種、692項國家限量標(biāo)準(zhǔn),以及《受污染耕地治理與修復(fù)導(dǎo)則(NY/T 3499-2019)》、《耕地污染治理效果評價準(zhǔn)則(NY/T 3343-2018)》等技術(shù)規(guī)范,將耕地土壤污染防治擺在農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作的突出位置來抓。二是摸清污染底數(shù),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部會同生態(tài)環(huán)境部等部門在各地組織開展耕地重金屬污染普查和土壤污染狀況詳查,基本查明了農(nóng)用地土壤污染的面積、分布及其對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,并在耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分、農(nóng)用地安全利用等工作中初步應(yīng)用。三是開展類別劃分,推行耕地分類管理,根據(jù)各地土壤污染狀況,指導(dǎo)將耕地劃分為優(yōu)先保護(hù)、安全利用和嚴(yán)格管控三種類別,分別采取針對性的保護(hù)和治理措施,嚴(yán)格保護(hù)未污染耕地,安全利用中輕度污染耕地,嚴(yán)格管控重度污染耕地。截至2020年8月底,全國2384個縣完成耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分,占總?cè)蝿?wù)量的86%。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步做好受污染耕地安全利用工作的通知》,組織召開全國受污染耕地安全利用現(xiàn)場推進(jìn)會,建立月度調(diào)度制度。四是推進(jìn)聯(lián)合攻關(guān),依托農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬污染防治國家科技創(chuàng)新聯(lián)盟和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,實施耕地污染金屬污染防治聯(lián)合攻關(guān),聚焦重點區(qū)域、重點作物,“一域一策”跟蹤服務(wù),精準(zhǔn)解決區(qū)域性耕地土壤污染問題。確保到今年年底,如期完成受污染耕地安全利用率達(dá)到90%的硬任務(wù)。

3.基于土壤健康狀態(tài)的監(jiān)測評價

一是制定首個耕地質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn),為了全面推進(jìn)耕地質(zhì)量調(diào)查、監(jiān)測與評價制度建設(shè),掌握我國耕地質(zhì)量狀況和變化趨勢,提出加強耕地質(zhì)量保護(hù)與提升的技術(shù)意見及政策措施,于2016年7月出臺《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測與評價辦法》,并于2016年底發(fā)布《耕地質(zhì)量等級》(GB/T33469-2016)國家標(biāo)準(zhǔn),在19個質(zhì)量指標(biāo)體系中規(guī)定了關(guān)于土壤健康狀況的生物多樣性和清潔程度兩個指標(biāo)[12]。二是全面開展耕地質(zhì)量調(diào)查,為切實摸清我國耕地質(zhì)量家底,2014年,原農(nóng)業(yè)部首次發(fā)布《關(guān)于全國耕地質(zhì)量等級情況的公報》,自2017年起,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動開展新一輪全國耕地質(zhì)量等級調(diào)查評價工作,于2019年完成了全國耕地質(zhì)量等級劃分,發(fā)布了《2019年全國耕地質(zhì)量等級情況公報》,公布了全國及不同區(qū)域耕地質(zhì)量現(xiàn)狀,并針對耕地土壤障礙因素,提出耕地質(zhì)量建設(shè)的對策建議,指導(dǎo)各地因地制宜加強耕地質(zhì)量建設(shè),《公報》將全國耕地質(zhì)量等級由高到低依次劃分為一至十等,平均等級為4.76等,較2014年提升了0.35個等級[13]。三是構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“一張網(wǎng)”,統(tǒng)籌耕地地力、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境、農(nóng)田氮磷流失、農(nóng)田地膜殘留等監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),最近,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部又會同生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《國家土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境監(jiān)測工作方案(試行)》,按照“說清現(xiàn)狀,兼顧風(fēng)險”的目標(biāo),新布設(shè)了4萬多個國控監(jiān)測點位,整合優(yōu)化相關(guān)行業(yè)土壤環(huán)境監(jiān)測點位近8萬個,統(tǒng)籌開展覆蓋全部耕地和主要土壤類型的長期例行監(jiān)測,客觀評價保護(hù)與治理工作成效。

四、加強土壤健康管護(hù)的科研與管理重點

當(dāng)前,我國已經(jīng)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段,新發(fā)展階段的時代特征、新發(fā)展格局的形勢需要、新增長動能的供給支撐,以及人民對美好生活的新期待,都對土壤功能拓展和土壤學(xué)科發(fā)展提出了更加豐富的內(nèi)涵、更加具體的要求和更加緊迫的任務(wù),需要我們進(jìn)一步突破瓶頸、補足短板、夯實根基。為此,土壤學(xué)研究和土壤學(xué)會工作要繼續(xù)以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),牢固樹立新發(fā)展理念,堅持瞄準(zhǔn)世界科學(xué)前沿,提高原始創(chuàng)新能力；堅持凝煉重大科學(xué)問題,服務(wù)國家戰(zhàn)略需求；堅持構(gòu)建制度體系,完善人才評價激勵機制；加快形成學(xué)科繁榮發(fā)展、原創(chuàng)成果充盈、高端人才集聚的高質(zhì)量發(fā)展的新局面。

1.進(jìn)一步強化科研創(chuàng)新。習(xí)近平總書記在最近召開的科學(xué)家座談會上提出了“四個面向”的科研方向,也明確指出了“一些地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染、耕地重金屬污染嚴(yán)重”的問題,為包括土壤學(xué)在內(nèi)的科學(xué)研究進(jìn)一步指明了方向,提供了基本遵循,我們要深入貫徹落實。要堅持問題導(dǎo)向、需求導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向,依照《土壤污染防治法》的要求,加大守護(hù)土壤健康的科技創(chuàng)新,強化土壤和耕地質(zhì)量保護(hù)提升、土壤污染治理修復(fù)、土肥水協(xié)同管理等共性關(guān)鍵技術(shù)的有效供給,推動多學(xué)科交叉融合發(fā)展,不斷向土壤科學(xué)的廣度和深度進(jìn)軍。進(jìn)一步發(fā)展和完善土壤健康定義和內(nèi)涵,建立健全土壤健康評價指標(biāo)體系及評估方法,提出適合我國國情和農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求的土壤健康管護(hù)具體技術(shù)體系和優(yōu)先研究領(lǐng)域。

2.進(jìn)一步完善體制機制。改善科技創(chuàng)新生態(tài),結(jié)合土壤科學(xué)研究實際,深化科研體制改革,優(yōu)化資源力量布局,培育優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊,建立符合實際的分類評價指標(biāo)和制度體系,為廣大科學(xué)家和科技工作者搭建施展才華的舞臺,激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造活力,讓科技創(chuàng)新成果源源不斷地涌現(xiàn)出來。

3.進(jìn)一步深化人才培養(yǎng)。土壤學(xué)的科技創(chuàng)新和學(xué)科發(fā)展離不開人才的支撐。我們要大力弘揚科學(xué)家精神,加強人才尤其是若干“卡脖子”技術(shù)領(lǐng)域人才的培養(yǎng),營造青年科技人才成長和脫穎而出的環(huán)境,為推動土壤學(xué)的優(yōu)勢學(xué)科和新興學(xué)科、交叉學(xué)科加快發(fā)展,儲備人力資源,注入新生力量。

4.進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)會作用。土壤學(xué)會是聯(lián)結(jié)知識體系、產(chǎn)業(yè)體系、科研體系、人才體系的重要節(jié)點和關(guān)鍵樞紐。要進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)會的橋梁和紐帶作用,提升學(xué)會服務(wù)社會、服務(wù)政府、服務(wù)科研創(chuàng)新、服務(wù)科技工作者、服務(wù)學(xué)科發(fā)展的效能。要進(jìn)一步調(diào)動廣大會員的積極性,不斷提升學(xué)會在推進(jìn)學(xué)術(shù)交流、科學(xué)普及、人才培養(yǎng)等方面的功能。要進(jìn)一步強化聯(lián)合協(xié)作,比如可借鑒美國土壤學(xué)會、農(nóng)學(xué)會、作物協(xié)會舉辦聯(lián)合年會的做法,加強與中國農(nóng)學(xué)會、中國作物學(xué)會等的合作交流,凝聚各方力量,形成整體優(yōu)勢,促進(jìn)相互發(fā)展,不斷把我國土壤健康科技創(chuàng)新和土壤科學(xué)事業(yè)推向前進(jìn),不斷夯實糧食安全根基,為我國生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐！