科創(chuàng)未來(lái)丨四川探索：給坡耕地“整容”，薄地變良田 世界熱資訊

四川在線記者 燕巧

四川億畝耕地，近八成在丘陵山區(qū)。

如果把這個(gè)數(shù)據(jù)細(xì)化的話，全省有5000余萬(wàn)畝坡度大于6°的“坡耕地”。坡耕地平整度差，易跑水、跑土、跑肥，是水土流失的主要因素。

(相關(guān)資料圖)

坡耕地。省農(nóng)科院供圖

瞄準(zhǔn)坡耕地產(chǎn)能提升，四川科研人員一直在努力。今年3月，兩個(gè)好消息振奮人心：“四川坡耕地質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)建與應(yīng)用”項(xiàng)目獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，與此同時(shí)“川渝瘠薄坡耕地土壤多源增碳消障產(chǎn)品與技術(shù)”項(xiàng)目在成都啟動(dòng)。

“意味著我們坡耕地研究3.0版成果獲肯定，也正式開啟四川坡耕地質(zhì)效提升的4.0研究工作。”在省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所研究員劉定輝眼里，四川坡耕地產(chǎn)能提升研究工作經(jīng)歷了四階段探索，不斷夯實(shí)天府糧倉(cāng)“耕”基，實(shí)現(xiàn)坡耕地產(chǎn)能大幅度提升。

四川坡耕地質(zhì)效提升的科研工作還在路上。

過(guò)去

改形，“坡改梯”將坡地變?yōu)槠降?/strong>

四川是全國(guó)水土流失較嚴(yán)重的省份之一。提高坡耕地生產(chǎn)力首先要保水土，減少水土流失。

“主要是坡改梯。”劉定輝介紹，上世紀(jì)50年代后，減少水土流失的主要辦法是實(shí)施“坡改梯”工程，努力將跑水、跑土、跑肥的“三跑田”變?yōu)楸Ｋ⒈Ｍ痢⒈７实?ldquo;三保田”。而后的20多年時(shí)間里，四川共改造坡耕地1100萬(wàn)畝，其中將坡土改梯土梯田的有817萬(wàn)畝。

但單純的“坡改梯”解決不了干旱問(wèn)題。“只把地變平了，沒有水，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量并沒有提高。”劉定輝說(shuō)，坡改梯需要投入更多的資金和勞動(dòng)力，水土保持效益不明顯，甚至減少了可利用的耕地面積。

如果說(shuō)“坡改梯”是坡耕地質(zhì)效提升的1.0版，那么坡面水系治理就是坡耕地質(zhì)效提升的2.0版。

上世紀(jì)80年代起，四川以坡改梯、建設(shè)基本農(nóng)田為突破口，配套獨(dú)具四川特色的坡面水系工程，根據(jù)坡耕地地形和集雨面積，建“三溝”：截流溝、邊背溝、排洪溝，以及“三池”：蓄水池、積肥池、沉沙池，包括山坪塘等微小型水利工程，努力做到能排能灌，水不亂流，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到明顯改善。

“但坡改梯和坡面水系治理都在就土改土。”劉定輝介紹，坡耕地質(zhì)效提升不僅是改土，關(guān)鍵結(jié)果是提高糧食產(chǎn)量，這與農(nóng)技、農(nóng)藝等有緊密的關(guān)系。

現(xiàn)在

改技，改變耕作模式實(shí)現(xiàn)坡耕地增產(chǎn)

今年3月，“四川坡耕地質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)建與應(yīng)用”項(xiàng)目獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。項(xiàng)目牽頭人四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院教授鄭子成介紹，在坡耕地退化機(jī)理研究、質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)建、種植模式構(gòu)建及應(yīng)用等方面取得了重大突破，不僅減少了耕層土壤流失，也增加了坡耕地糧食產(chǎn)量。

項(xiàng)目明確了耕作方式和耕作機(jī)具的土壤侵蝕效應(yīng)。“以耕種方式為例，四川農(nóng)戶在坡耕地習(xí)慣順坡種植，但這一耕作方式會(huì)加劇水土流失，如果改為橫坡壟作可以解決很多問(wèn)題。”鄭子成說(shuō)。

為了減少水土流失，項(xiàng)目改順坡壟作為橫坡壟作，可以有效地減少水土流失，保持土壤養(yǎng)分，增加糧食產(chǎn)量。

橫坡壟作的耕作方式在逐步推廣開來(lái)。中江縣是典型的川中丘陵山區(qū)，丘陵耕地面積占全縣70%以上。2006年開始，省農(nóng)科院開始在德陽(yáng)中江倉(cāng)山鎮(zhèn)進(jìn)行耕地質(zhì)效提升試驗(yàn)。“經(jīng)過(guò)我們10余年的不斷試驗(yàn)推廣，現(xiàn)在倉(cāng)山鎮(zhèn)大部分農(nóng)戶都采用橫坡壟作。”劉定輝說(shuō)。

為了更好地推廣耕作方式，項(xiàng)目還發(fā)明了坡耕地水土保持與耕層調(diào)控的旋耕刀具，提出了旋耕刀具適配參數(shù)和耕作深度。“改進(jìn)的旋耕機(jī)與傳統(tǒng)耕作刀具相比，耕作適宜深度為10厘米左右時(shí)，耕作侵蝕速率可以降低33%，耕層土壤流失年均可以減少0.36—1.08cm。”鄭子成說(shuō)。

坡耕地不僅關(guān)系著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還關(guān)系著生態(tài)。根據(jù)坡耕地不同坡度，項(xiàng)目分類構(gòu)建不同模式。

比如，在中高坡度則發(fā)展經(jīng)濟(jì)植物籬技術(shù)。“即在田埂上種植花椒、黃花等根系發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)作物，既攔截降雨減少水土流失，保護(hù)生態(tài)的同時(shí)還可以增加經(jīng)濟(jì)效益。”劉定輝介紹，20世紀(jì)初，省農(nóng)科院研發(fā)出經(jīng)濟(jì)植物籬技術(shù)，而后一直被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點(diǎn)推廣，在西南山區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。

馬邊縣榮丁鎮(zhèn)光榮村坡耕地。祝偉 攝

未來(lái)

增碳，實(shí)現(xiàn)坡耕地增水增肥增效

“雨潤(rùn)大地。”5月22日，劉定輝前往綿陽(yáng)的路上，下了一場(chǎng)雨。他感慨，“坡耕地質(zhì)效提升研究做了這么多年，但靠天吃飯的根本還是沒有改變。”

幾代科研人員不斷努力，但四川坡耕地農(nóng)業(yè)產(chǎn)量還是存在不高不穩(wěn)的現(xiàn)狀，質(zhì)效提升還能怎么做？

3月18日，“川渝瘠薄坡耕地土壤多源增碳消障產(chǎn)品與技術(shù)”項(xiàng)目在成都啟動(dòng)，由省農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所共計(jì)10家單位120余名人員參與合作。

“項(xiàng)目正式開啟坡耕地研究4.0版的篇章。”劉定輝介紹，土壤就像一個(gè)水庫(kù)，有機(jī)質(zhì)就像水庫(kù)的堤壩，有機(jī)質(zhì)含量高才能保水、保肥，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)。目前，全省80%左右的坡耕地有機(jī)質(zhì)含量不到1%，項(xiàng)目將通過(guò)增碳，也就是增加有機(jī)質(zhì)的方式實(shí)現(xiàn)坡耕地“增碳固碳、靶向消障、作物增產(chǎn)、品質(zhì)提升、效益提高”五大目標(biāo)。

此前川渝坡耕地大多依賴增施有機(jī)肥等措施培肥地力，成本高，效果也不顯著。

項(xiàng)目設(shè)立了靶向碳基材料研發(fā)、靶向消障產(chǎn)品創(chuàng)制、典型區(qū)靶向消障綠色生產(chǎn)技術(shù)模式構(gòu)建與應(yīng)用等5個(gè)課題，歷時(shí)3年，“多源”運(yùn)用傳統(tǒng)的豬糞、雞糞、牛糞、中藥渣以及研發(fā)竹纖維等新材料，增加土壤有機(jī)質(zhì)，消除土壤貧瘠的“老大難”障礙。

“現(xiàn)在坡耕地還面臨無(wú)人種地的問(wèn)題，必須進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，提高宜機(jī)化率。”劉定輝認(rèn)為，四川要實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)，增長(zhǎng)空間就在坡耕地，而高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田改造是實(shí)現(xiàn)坡耕地質(zhì)效提升的“牛鼻子”。

截至2022年，四川已累計(jì)建成5400余萬(wàn)畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。“坡耕地變?yōu)楦邩?biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，糧食增產(chǎn)才有空間。”劉定輝說(shuō)，針對(duì)坡耕地產(chǎn)能提升，將以國(guó)家重大項(xiàng)目為依托，培養(yǎng)一支從事耕地保護(hù)和質(zhì)量提升的年輕人才隊(duì)伍，開啟坡耕地產(chǎn)能提升的新篇章。