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气候智慧型农业土壤管理分析

来源:用户上传      作者:印祥民

  摘要:作为新型农业发展模式之一,气候智慧型农业更加符合全球气候变化趋势,是一种更高层面的农业发展形态。近些年来,气候智慧型农业在我国已经取得了一定的成就,但发展过程中仍面临着诸多问题。本文结合气候智慧型农业土壤管理所面对的挑战,对其强化管理措施展开深入探究与分析。
  关键词:气候智慧型农业;土壤管理;复原性
  气候智慧型农业是从农业与气候的紧密关系出发,遵循可持续发展理念形成的一种更适于全球气候快速变化的创新农业发展模式。气候智慧型农业能够实现“两高一低”,即高生产效率、高适应性、低温室气体排放量,从而使农业发展能够更加适应气候的多样性变化,使农业的普遍生产力能够得到有效地提升,保障国家粮食生产的安全性,同时降低环境污染。近些年来,我国土壤因气候的破坏性导致沙漠化、盐碱化问题严重,山体滑坡、生物多样性锐减、水土流失等自然灾害问题日益严重,面对急剧退化的土壤发展态势,我国应不断提升气候智慧型农业土壤管理的质量,勇于迎接全球气候变化对于农业带来的挑战。
  1.1 固碳减排和粮食安全双重压力,土壤管理难度增大
  作为世界五大问题之一,粮食安全是各个国家都密切关注的问题。农作物的产量与质量直接影响国家生存环境、经济发展与社会稳定。因此,提升土壤自身固氮能力,降低多变气候环境对农业土壤的不良影响可以看成是气候智慧型农业土壤管理的两大目标,但该目标的实现要建立在粮食安全生产的基础上,而二者之间又存在一定的矛盾。例如,就粮食增产与粮食安全问题出发,化肥与农药的应用具有重要意义,但气候智慧型农业土壤管理强调避免化肥大规模投入,而这种矛盾必然会为气候智慧型农业土壤管理造成极大的压力,直接或间接地提高其管理难度。
  1.2 土壤污染形式多样化,治理流程繁琐
  长期以来,农用土壤具有遭受着多种污染的侵袭。土壤的污染源已经从易降解的无毒害污染物逐渐转化为难降解的有毒害污染物。农药、化肥、工业废水及重金属污染导致农用土壤环境日益恶化,而土壤作为大量生物生存的基础环境,其质量将直接决定食品安全。同时,环境是一个整体,空气污染、水体污染与土壤污染是相互影响的。例如工业废气造成空气污染,而空气中的污染物发生颗粒沉降后将会掉落于水体与农田,被污染的水源会被用于土壤灌溉,而因废气导致的酸雨将会直接破坏土壤的酸碱性。
  1.3 土地管理模式相对落后,农民缺乏耕作保护意识
  提升土壤自身的节能减排能力是气候智慧型农业土壤管理的核心目标,而会对其造成直接影响的因素就是土壤耕作方式。因为直接决定土壤固碳能力的物理作用在于团聚体的保护能力,有机碳在团聚体中是否受到保护将直接决定其更新速率。传统的翻耕劳作模式将会严重地破坏农田土壤中的团聚体,从而降低土壤的固碳能力。因此,自20世纪50年代起就有部分农业专家提出了保护性耕作模式,并将该模式作为了农业重点技术进行了推广应用,其中最具代表性的为“免耕”“覆盖耕作”。但在具体应用过程中,保护性工作仍然存在诸多问题。例如保护性工作的器械与技术的研发速度跟不上农业机械化的发展速度,且不能适用于不同生产环境;农业劳作者缺乏耕地保护意识,也没有完善的农业政策与生产制度对其进行保障与监督。
  1.4 土壤酸碱失衡,营养物质缺乏
  判断土壤的重要因素就是土壤中所含可被植物吸收营养物质的量,即土壤具备的肥力。自然环境下土壤肥力的提升是由土壤中微生物将各种有机质进行分解获得的,但在实际生产环境中,虽然土壤中包含着大量的营养物质,由于大部分皆为阳离子形态不能被植物所吸收,只能够被土壤颗粒表面的负电荷所吸引,而能够被植物吸收的营养物质含量较低。而植物若想利用吸附于土壤颗粒表面的阳离子,只能够通过根毛表层的氢离子对其进行交换,受结构差异的影响,土壤中阳离子的交换量也不是固定不变的,因此土壤的肥力存在巨大的差异。
  2.1 实施综合管理模式
  现代农业发展需要受到粮食安全、气候变化、环境保护等多种因素的制约,为了有效调和农业发展与环境保护之间复杂关系,就需要实施综合管理模式,以此来提升气候智慧型农业土壤管理效率。首先,可以利用有机肥和无机肥的配合使用,保证土壤的营养成分,尽可能避免大规模的化肥使用,对土壤造成危害。其次,可以在农业供给侧结构性改革政策的引导下,使越来越多的农作物产量在供需上趋于平衡,降低耕地非农化进程,减缓耕地的盐碱化,让耕地面积得到充分的保障,促进耕地生产率的提升。畜牧业生产方面可以采取分区轮牧,建立人工草场等有效措施,避免草原生态系统中生物多样性受到影响,通过增加土壤有机含量,扩大草丛覆盖面积等方式,避免牧场、草场出现水土流失和土地荒漠化。最后,加大对土壤情况的监察力度,使土壤保持良好健康的状态以面对不同类型的气候。
  2.2 完善配套技术,运用科学方式进行土地耕作
  根据已有研究数据以及长时间土地耕作经验,距地表20~40厘米深的土壤层是大多数农作物根系生长的重要区域。该区域可以通过少耕免耕的措施来提高其中的有机氮含量,而且持续时间越长差异越明显。所以,现阶段固碳减排最有效的措施就是进行保护性耕作,具体措施可以包括以下几个方面。一是继续对气候智慧型保护性耕作进行研究,结合不同的气候和土壤类型,制定相应的保护性耕作措施,进而使土壤中的团聚体得到充分的保护,保证土壤的固碳能力,做好秸秆还田等措施。二是要严格防止焚烧农作物秸秆残渣,尽可能地减少温室气体排放。三是要对保护性耕作模式进行大力宣传,使这种工作模式能够得到更充分的认知,可以通过发放补贴的方式来调动生产者的积极性。
  2.3 预防土壤污染,加强投入力度
  治理土壤污染难度大、过程繁琐、周期长、效果不突出,所以,做好前期的预防工作,要比后续的治理工作更为经济有效。农药污染:应研发毒性低、残留少、专用性高的农药,使用过程中尽可能地保证对农作物精准施药,减少喷洒面积。要尽量地利用传统农家肥来替代化工肥料,这样能够有效减少化工废料污染。对于化工肥料中的重金属等污染物含量要进行有效控制,提高农产品生产者的施肥技术,避免出现肥料滥用的现象。生活中的垃圾污染:需要先对垃圾处理系统进行完善,加大卫生设施方面的投入,针对当地居民展开环境保护教育。医疗垃圾污染:要对其生产安全和废弃物的排放进行严格审查,对于不经处理的废弃物排放必须进行及时处理。
  2.4 注重土壤B分管理,平衡土壤内部生态
  在进行土壤管理过程中,技术人员及农民需要采用科学的手段对土壤中的营养成分进行测定,以此来实现对土壤状况的评估,结合评估情况制定相应的改良措施。第一,通过改善土壤结构,促进土壤中阳离子交换及水分子流通能力。第二,保护土壤原生微生物菌群结构,创建适合微生物的生存环境,提升土壤自身代谢能力。第三,保护好土壤内的微生物多样性,对土壤微生物学进行深入探索,掌握更多人工培养土壤微生物的技术。第四,做好土壤内的养分管理,按照因地制宜的原则,根据不同的营养因素,采取不同的管理措施。
  做好气候智慧型农业土壤管理工作能够使农业领域在多变的气候条件下,有充分的适应能力,促进农业生产效率的提升,对于农业经济发展和社会稳定有着重要的推动作用。此外,还可以明显减缓温室气体的排放,对于生态农业以及气候环境而言十分有利。可持续发展的管理机制对于农业生产技术的未来发展有着重要的推动作用。另外,结合气候变化的数据信息,对气候变化趋势进行评估,这对于进行气候预测、制定种植计划十分有利,使得区域农作物多样性发展成为可能。

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