“双碳”背景下耕地保护与粮食安全保障的措施研究

2023-12-21刘正茂

安徽农业科学 2023年22期

刘正茂

(湖南省农林工业勘察设计研究总院,湖南长沙 410007)

“双碳”背景下的耕地保护与粮食安全,是新时代追求粮食安全的更高境界,也为夯实粮食安全提出了基于高质量耕地保护的努力方向。2023年中央一号文件也强调“全方位夯实粮食安全根基,强化藏粮于地、藏粮于技的物质基础”。耕地保护除了传统意义上的数量与质量上的安全外,还要考虑这种安全是建立在低碳或近似零碳或负碳与高质量农田生态环境保护的基础上。《“十四五”全国绿色农业发展规划》提出,到2025年,农业绿色发展全面推进,减排固碳能力明显增强,主要农产品温室气体排放强度大幅降低,农业减排固碳和应对气候变化能力不断增强,农业用能效率有效提升。耕地保护应在高质量层面发力,耕地资源不只是面积数量上的概念,更要从土壤质量方面定量评估,特别是土壤的肥力学、污染学和生物学指标是测度耕地质量的重要参数。“双碳”背景下,耕地和农作物是农田生态碳汇的重要贡献者,而耕地土壤碳库的持续增大是农田生态中碳保存的重要方式,通过提升土壤有机质含量能有效表征土壤碳库变异情况。国际上正在积极应对农业土壤“千分之四”计划(即有估算表明,全球1 m深的土壤含碳量增加千分之四,可抵消当前二氧化碳的净排放,使得大气中的二氧化碳浓度不再增加),将土壤固碳作为农业实现碳达峰、碳中和以及农业提质增效的重要举措,协同推进。农业土壤固碳可以为“碳达蜂、碳中和”(以下简称“双碳”)目标赢得10～20年的缓冲期[1]。因此,在“双碳”背景下有效实施耕地保护与粮食安全保障成了重大、现实和紧迫的课题。

1 “双碳”背景下的耕地保护与粮食安全内涵

1.1 “双碳”背景下的耕地保护内涵“双碳”背景下,耕地保护要综合考虑碳成本,即最大限度减少碳排放,最大限度增加碳汇量,同时要实现耕地粮食高产与优产,要重视耕地土壤健康状况维持,要从土壤肥力学、生物与污染学指标综合测度。要实现这一目标,则要求对耕地利用和保护相关的活动过程进行识别,采取最优“双碳”路径进行耕地利用与农田生态环境保护。

耕地是粮食生产的命根子,是中华民族永续发展的根基。影响和危及耕地安全的人类活动与自然灾害一直存着。经初步识别主要有以下三方面与耕地保护及“双碳”路径优化有关:

(1)对耕地直接的影响方式主要是耕地被侵占为各类建设用地、转为其他非农用地(包括转为林地、草地、鱼塘、建筑料场等)以及变成撂(抛)荒地。

(2)农田基本建设,特别是近几年来高标准农田建设过程中,机耕道、输水渠、排水沟、提水泵站、排涝强排站、涵洞和跌水等农田设施建设对耕地的永久或临时侵占也不容忽视[2-3]。

(3)与耕地有关的农业生产活动,如翻地、种植、灌溉、施肥、病虫害防治、收割等全过程,均与耕地保护有着直接或间接的关系。这些过程均会涉及耕地保护和碳排放与碳汇过程。最大限度减少耕作面积;最大限度减少农药化肥等人工合成投入品进入耕地,最大限度采用生物源(植物源、动物源和微生物源)农药及合格安全的有机肥,保护耕地土壤质量;通过施用符合标准的有机肥或采取生物炭等技术最大限度提升土壤有机质含量;采取少耕与免耕技术减少碳排放,增加土壤有机质;采取选育低碳排放水稻品种、干湿交替灌溉、浸润灌溉、水稻旱种等方式,采取调亏灌溉技术,减少甲烷和氧化亚氮等温室气体排放;采用轻巧型清洁新能源农机进行耕翻地、施肥、病虫害防治与收割,减少对耕地土壤的过分压实,同时也将明显减少化石燃料投入带来的碳排放[2]。

1.2 “双碳”背景下的粮食安全内涵“双碳”背景下,粮食安全内涵必然要将碳成本因素考虑进来。同时粮食安全在很大程度上仍依赖耕地安全,当然与农林牧副渔等行业及相关科学技术也有着较为重要的关系,其他非口粮型的优质食品的增多,必然会要减少对口粮的依赖,但粮食生产又是畜牧业和水产的重要饲料来源,而大规模粮食的生产必然要高产稳产的优质耕地作为保障。也许有人会问,粮食生产可以用无土栽培技术和装备等来实现粮食生产,但基于全过程和“双碳”指标分析,无土栽培也要建设工厂化车间,需要大量占地、需要大量的人工合成营养物质来配肥,需要水-肥-光照-温度调控等智慧化管理,在此过程中也会要排放大量的二氧化碳等温室气体,相比室外耕地中种植粮食肯定要增加碳排放成本。

因此,粮食安全保障与耕地保护相关的人类活动及自然气象与灾害过程息息相关。2020年10月,法国国家农业科学研究院的Chabbi教授等20名全球著名土壤学家(包含中国土壤学家潘根兴)在《自然通信》杂志上呼吁:应在全球范围采取与应对气候变化一致的土壤战略,以确保全球气候稳定和食物安全[4]。可以说,粮食安全保障与耕地安全保护保持高度一致的同频同质共振关系。耕地面积的减少、耕地土壤质量的好坏(以生物学、肥力学与污染学指标表征)以及耕地受到洪水、涝渍、干旱、低温天气的影响,均会影响到粮食安全,包括粮食产量安全和质量安全(以营养学指标与卫生学指标表征)。

2 “双碳”背景下的耕地保护措施

2.1 严格防止耕地面积数量减少与耕地耕作层土壤质量下降在农业农村地区各类建设项目的规划和设计要求强化绿色生态低碳理念,如高标准农田建设项目要求严格落实规划、设计、施工方案比选,最大限度减少对基本农田和耕地的侵占,优先选用地缘天然建筑材料,减少钢筋和水泥的使用;经充化论证农田水利基本设施不可避免占用耕地的,原则上要在项目区内进行耕地进出平衡,确保通过土地整理等方式调入的耕地数量与质量均能达到要求。

2.2 提升农田生态的碳汇能力在农田生态中,除耕地中农作物在生长过程中有地表生物量与地下生物量累积以外,农田中非作物种植区,如沟渠湿地、隔离或零星分布的小微湿地或小微水体,以及岛状林,也具有较强的自然生态碳汇的功能;为农田生物提供了栖息生境,发挥了维持农田生物多样性的保持功能;并为农田作物有害病虫的敌天提供了栖息生境,这为减少人工合成农药的使用提供了条件与可能;为农田灌溉提供了水源,以及农田退水的显性与隐性水生态空间,并对农田退水中的N、P营养元素及DOC(溶解性有机碳)进行了较好的截留[2-3],有益于农田生态系统中物质流、能量流与信息流的有序传导。这些均在一定程度上为减污降碳提供了有利条件。

2.3 严格执行耕地保护相关法律法规

(1)严格执行《乡村振兴促进法》。建立农用地分类管理制度,严格控制农用地转为建设用地、严格控制耕地转为林地(含苗圃地)、园地、草地、鱼塘等其他类型农用地。明确耕地利用优先序,永久基本农田重点用于粮食特别是口粮生产,一般耕地主要用于粮食和棉、油、糖、蔬菜等农产品及饲草饲料生产[5]。

(2)以正在起草立法并进入立法程序的《耕地保护法》为契机,切实保护好耕地。对比分析“二调”与“三调”数据,统计耕地减少的数量,分析其减少的原因,分类统计耕地转为他用的情况,要在保护现有耕地的基础上,做好耕地的复垦,要将撂荒地作为重点复垦对象,对因为非法大量侵占耕地、征而未用的耕地,如有可能要复垦为耕地。

(3)县级以上地方人民政府自然资源主管部门应当将耕地保有量和永久基本农田保护面积以及布局安排等纳入国土空间基础信息平台和国土空间规划“一张图”,并及时更新,对耕地和永久基本农田变动情况进行动态监管和评估预警。

(4)县级以上地方人民政府负责统筹耕地和其他农用地转用的安排,落实耕地补充资金与任务。耕地补充应当首先在县域范围内落实,县域范围内无法落实的,在市域范围内落实;市域范围内仍无法落实的,在省域范围内统筹落实。

2.4 建立耕地生态保护修复制度鼓励采取工程、生物、物理等措施,防治耕地退化,加强农田生物多样性保护,恢复和提升耕地生态质量和功能,维持生态系统整体稳定,促进农业绿色发展[6]。优质的耕地土壤是优质粮食产出的前提。将耕地土壤健康状态维持作为耕地保护的重要抓手,强化基于土壤肥力学、生物学与污染学指标的综合评估。

3 “双碳”背景下的粮食安全保障措施

3.1 稳定耕地面积是粮食安全保障的根本措施严格落实好耕地用途管制[7]和耕地进出平衡的通知要求[8]和科学优化高标准农田规划建设方案,严格防止高标准农田实施区域,导致耕地面积有明显减少的现象,防止高标准农田规划建设方案没有经过严格基于经济、技术和生态环境效益方案比选的基础上,简单粗糙设计,对永久和临时占地成本不纳入经济、生态和社会效益分析,特别是永久占用耕地相当随意,不重视农田生态中栖息生境的保护及农田生物多样性的维持,对有效提升耕地土壤肥力学指标的和减污降碳协同增效、降低土壤污染学指标关注较少。因此,要更新设计理念和提升设计水平,有效保护好和稳定好耕地面积,做好高标准农田项目区耕地进出平衡,严格保障调进来的耕地数量与质量同时达到要求[9]。

3.2 多途径开发食物资源,有效促进耕地后备资源综合利用

(1)树立和践行习近平总书记提出的大食物观,向森林要食物,向江河湖海要食物,向设施农业要食物,多途径开发食物资源,更好满足人民群众日益多元化的食物消费需求,通过丰富充足的食物供给,为耕地休养生息提供可能和机会。

(2)培育耐盐作物品种,通过改良盐碱地种植水稻。根据联合国粮食及农业组织发布的数据,全球约8.31亿hm2土地存在不同程度的盐渍化问题,占全球土地总面积的6.5%,每年因盐渍化造成的全球经济损失高达12亿美元。耐盐碱粮食作物品种的选育及推广种植,对提高粮食总产,保证口粮安全具有积极作用。2023年中央一号文件也明确指出“持续推动由主要治理盐碱地适应作物向更多选育耐盐碱植物适应盐碱地转变,做好盐碱地等耕地后备资源综合开发利用试点”。盐碱地种水稻是一项综合的系统工程,选择耐盐碱的水稻品种是盐碱地种稻获得成功的最经济最直接的措施之一,同时配套水利设施建设、土壤改良等项目。

3.3 将碳排放与碳汇量化参数融入耕地规划约束指标中将零碳、低碳或负碳约束指标纳入涉及耕地、农业生态、农业农村等领域的国土空间规划(如耕地保护、高准农田建设、保护地、村庄等规划)。区分不同的空间,采取不同的碳评估指标。

3.4 采取差别化治理措施,有效制止耕地“非农化”和“非粮化”根据耕地转变在他用的性质、对耕作层的破坏程度以及恢复粮食生产的难易程度,按轻度、中度、重度划分耕地“非农化”和“非粮化”行为。例如,对于挖塘养鱼等完全破坏耕作层的“非农化”和“非粮化”行为,应严令禁止并责令规定期限内恢复原状;城郊耕地大量种植蔬菜等经济作物支撑起城市居民的日常生活需求;许多地方传统特色农业已成为当地的支柱型产业,甚至成为国家地理标志产品,农民收益很好,且以上“非农化”和“非粮化”种植行为对于地方生产生活十分重要,不可在治理时“一刀切”,因此在治理各类耕地“非农化”和“非粮化”行为有必要差别化对待[10],科学引导。

3.5 推动农业生产领域清洁能源使用全面推广适合广大农业农村地形地貌特点的绿色环保农机装备与技术,要在农机的轻巧适应性方面下功夫,推动农业生产领域清洁能源替代化石燃料。推行农业生产绿色投资、绿色建设、绿色生产、绿色生活、绿色消费,打造适应“碳达峰、碳中和”目标的农业绿色发展新模式。