改革耕作制度，推動東北地區農業綠色發展

東北地區農業綠色發展是一項系統工程，不能頭痛醫頭，腳痛醫腳，需要科技創新支撐引領發展，需要政策推動技術傳播，更需要提高全社會對農業綠色發展思想的認同。為此，在技術層面，一要重新制定東北地區耕作制度區劃;二要構建綠色種植制度;三要構建綠色養地制度;四要構建種養循環農作模式。

東北地區涵蓋黑龍江省、吉林省、遼寧省和內蒙古自治區東四盟（赤峰市、通遼市、興安盟和呼倫貝爾市），現有耕地5.38億畝，年均糧食總產超過3000億斤以上，占全國1/4以上，糧食商品化率達60%以上，調出量占全國的1/3以上。是我國最重要的糧食主產區和最大的優質商品糧生產基地，也是國家糧食安全的“壓艙石”、“穩壓器”和生態安全的“屏障”。區域土地資源豐富，耕地較為集中，農業機械化水平相對較高，是發展綠色高品質農業的優勢區。加快推進東北地區農業綠色發展，是國家大計，是保障國家糧食安全和生態安全的歷史和現實需要。

一、東北地區農業綠色發展面臨的問題

黨的十八大以來，我國高度重視綠色發展，習近平總書記多次強調，“綠水青山就是金山銀山”，尤其是在東北視察時指出：“更好支持生態建設和糧食生產，鞏固提升綠色發展優勢”，確保國家“糧食安全、生態安全”等，為東北地區農業綠色發展指明了方向，提供了根本遵循。東北地區是我國唯一的“黃金玉米帶、黃金大豆帶、優質粳稻產區、優質花生產區”，努力爭當我國農業綠色發展的先鋒隊，引領我國農業綠色高質量發展是責任擔當。但新中國成立以來，為滿足人口快速增長對糧食總量的需求，我國不斷加大農業開發利用強度，導致東北農業綠色發展出現了諸多亟待解決的問題，主要表現在以下幾個方面：一是缺乏科學耕作制度區劃。受國家政策導向影響和經營主體逐利驅動，主要作物越區、跨區種植現象普遍，導致作物生產災害頻發、產量不穩、品質不高等問題突出，最典型的是黑龍江省在第五積溫帶、第六積溫帶大面積種植玉米，不但使大豆面積銳減，還造成“水玉米”滯銷問題，收獲時玉米籽粒最高含水量甚至超過40%，豐產不增收。二是黑土地退化嚴重。對耕地長期高強度利用導致耕地變“瘦”（土壤有機質含量下降）、變“薄”（風蝕沙化、水土流失嚴重）、變“硬”（土壤機械壓實、滲透性降低）。據有關部門監測，東北地區耕層土壤有機質平均含量26.7g/kg，與30年前相比降幅達31%;黑土層由50～100毫米，減少到15～50毫米，平均每年減少2毫米;土壤總孔隙度由67.9%下降到52.2%，容重由1.12g/cm3增加到1.38g/cm3，作物產量不穩、耕地難以為繼。三是水資源短缺問題日益突出。為追求高產和高效益，生產者往往盲目種植，導致作物生產布局不合理，加速了水資源過度消耗，生態危機凸顯。例如三江平原地區大面積種植水稻，且完全依靠地下水灌溉，導致該地區平均每年地下水水位下降29厘米，西遼河地區灌溉玉米生產快速增長，導致通遼地區地下水水位年平均下降超過26厘米，制約了區域農業可持續發展。四是氣候變化敏感，旱災頻發。東北地區是全球增溫最敏感的區域，年太陽總輻射總體呈現下降趨勢（48MJ/m2·10a），年平均溫度總體呈現上升趨勢（0.3℃/10a），年降水量總體呈現下降趨勢（4mm/10a），導致區域暖干化趨勢明顯;≥10℃積溫增加，無霜期延長，降水量和日照時數減少且波動性增加，導致區域極端天氣增加，特別是旱災、澇災、低溫冷窖等頻繁，每年因災害造成的損失不可估量。五是化肥投入增加、面源污染風險加大。據統計，目前東北地區年均化肥投入量超過700萬噸，大量化肥投入不但增加了溫室氣體排放，還加劇了農田面源污染風險。據遼寧省農業科學院對全省玉米主產區農田周邊地下水1508樣次監測結果顯示，硝態氮含量在7.76～21.55mg/L之間，其中28.92%不符合國家飲用水標準，且隨著生產年限延長，地下水水質硝酸鹽超標點數和數值呈增加態勢。以上問題嚴重制約了東北地區農業綠色可持續發展。

二、東北地區農業綠色發展的有利條件

盡管東北地區農業綠色發展有諸多限制因素，但更多的是有利條件：一是耕地集中連片、機械化程度較高。東北地區現有耕地面積5.38億畝，且集中連片;農業機械總動力持續增加，2019年達到13527.2萬千瓦。目前東北三省農業機械化水平均達到65%以上，高于全國平均水平，其中，黑龍江省綜合機械化程度達87.7%，居全國首位;二是產地環境相對“干凈”。東北地區農作物化肥、農藥使用量基本實現零增長，化肥、農藥利用率達到40%，農膜回收率達到80%;另外長期監測表明，產地無重金屬污染和黃曲霉毒素。三是作物秸稈資源豐富，農閑期長，利于秸稈處理。目前，東北地區可收集秸稈產量1.8億噸，約占全國秸稈總產量的19.2%。農閑期長達7個月，可通過多種方式實現秸稈肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化等“五化”利用，減少秸稈焚燒造成的環境污染，并有利于增加土壤有機質。四是雨熱同季，晝夜溫差大，利于提高產品品質。從熱量的角度來看，東北地區位于溫帶的中溫帶和寒溫帶地區，雨熱同季、晝夜溫差大，利于作物營養物質積累，加上黑土本身肥沃，養分充足，有機質多，保障了區域盛產優質食味稻、專用玉米、優質大豆、高品質花生等優質農產品。五是畜牧業發展迅速，有機物料豐富。2020年東北地區主要畜禽存欄總數10.1億頭，年糞便資源總量6.86億噸，折合氮量為401萬噸/年，折合磷量為345萬噸/年，為實施有機肥替代化肥提供了基礎。有機肥替代化肥可以減少化肥農藥投入，進一步改善耕地質量，提高農產品品質，推動農業綠色高質量發展。六是東北地區農業生產環境相對“干凈”，基本沒有大面積的重金屬污染和黃曲霉毒素的產生，據李培武院士與遼寧省農業科學院多年對遼寧省主要花生產地定點監測表明，主要產地花生均未檢出黃曲霉毒素，因此，他認為遼寧省是全球生產高品質花生的最好產地。農作物生產本底環境好為農業綠色發展提供了寶貴的基礎。

三、東北地區農業綠色發展對策與科技支撐

耕作制度是指一個地區或生產單元的種植制度以及與之相適應的養地制度的綜合技術體系。包括種植制度和養地制度，種植制度是作物組成結構、配置、熟制和種植方式的總稱;養地制度是與種植制度相適應的以提高土壤生產力為核心的一系列技術措施。耕作制度作為農業最重要的基礎，新時期已經到了必須創新、調整、優化、重構的關鍵階段，關系到我國能否實現糧食增產、節能減排、資源高效利用、碳達峰碳中和、耕地可持續利用等，應考慮建立以糧食高產出、產品質量安全、資源利用合理、生產生活環境良好等多目標協同的新型耕作制度，從源頭破解難題，保障東北地區農業綠色高質量發展。

針對東北地區目前農業發展存在的問題，立足耕作制度改革，瞄準建設成為國家優質糧油基地、國家優質畜產品基地、優質食品深加工基地三個戰略定位;樹立“總量適度、品質高端、資源持續、環境友好”為核心的新發展理念，走持續路、打綠色牌，走循環路、打生態牌，走優質路、打高端牌;通過重新制定東北地區區劃，構建綠色種植制度、綠色養地制度和種養循環農作模式等，探索東北地區農業綠色發展的新路徑，推動區域農業綠色發展新格局，實現東北地區農業綠色發展。

發展對策層面，一是將東北地區農業綠色發展納入國家規劃，積極穩步推進。新時期確保糧食安全，必須由單純關注糧食增產，轉向更加注重糧食產能提升和農業發展方式轉變，實現糧食生產的“綠色增長”。建議將東北地區農業綠色發展納入國家中長期發展規劃，按照“盡早謀劃，從長計議，頂層設計，分步實施”的思路，盡快啟動并落實，以保障主要糧油作物的穩定生產和供給能力。二是設立重大科學研究專項，組織開展科技創新和技術示范，引領和推動東北地區農業綠色發展。從保證國家糧食安全、生態安全和推動農業高質量發展的角度考慮，建議國家設立東北地區農業綠色發展科學研究專項，整合各類資源，集中東北地區優勢科研單位、聚集國內優勢農業科研機構、吸引相關農事企業共同協同攻關，并加大示范力度，穩步推進東北地區農業綠色發展。三是將東北地區確定為國家農業綠色發展先導區，通過資金、政策、市場等扶持，打造全產業鏈的示范樣板，并為其他糧食主產區提供借鑒。整合各部委在東北地區實施的各類工程，聚焦農業綠色發展，創新政策、資金、市場等扶持方式，打造高端糧油產品品牌，不斷提高產品品質，實現糧食產量穩中有升、耕地質量逐步提高、生態環境不斷改善的目標，提高種植業生產效益，助力農民增收，推動鄉村振興，進而推動東北老工業基地全面振興和全方位振興。

科技支撐層面，一是制定東北地區科學的耕作制度區劃。改變傳統耕作制度區劃以糧食產量提升為唯一目標的方法，建立以糧食適度豐產、產品品質優良、水資源高效利用、黑土地持續利用、氣候災害抵御、固碳節能減排的多目標評價方法，重新制定東北地區科學的耕作制度區劃，確保主要作物在最適宜區域種植，同時要構建不同生態類型區耕作制度主導模式，并提出區域戰略發展優先序、主要作物發展優先序和技術優先序，實現不同生態類型區作物科學種植。二是構建綠色種植制度。改變過去單一種植為復合種植，充分利用生物多樣性原理，創建豆科、禾本科、綠肥等間套作、輪作、混作等綠色種植制度和模式，減少化肥農藥投入、節約用水、培肥地力、控制侵蝕和增加系統穩定性。例如遼寧省農業科學院研發的果糧間作、玉米花生間作、玉米大豆間作、玉米大豆輪作等模式，實現了光、溫、水、養分等資源利用效率同步提高。三是構建綠色養地制度。東北地區年產秸稈量達1.8億噸，如按50%還田，養分含量相當于450萬噸化肥。圍繞著黑土地保護與利用，積極構建肥沃耕層，提出肥沃耕層參數閾值，明確不同生態類型區主要土壤類型的土壤輪耕最佳方式、周期、時間、深度和秸稈還田最佳方式、周期、秸稈和氮肥配合施用的最佳數量等技術參數;優化不同生態類型區保護性耕作模式，實現防風固土、保墑抑蒸、固碳減排、節本增效、穩產增產等目標。四是構建種養循環農作模式。按照“減量化、再利用、資源化”循環經濟理念，推動農業生產由“資源—產品—廢棄物”線性經濟向“資源—產品—再生資源—產品”循環經濟轉變，積極構建稻田養蟹（魚、蝦）、種養一體化、農牧結合生態種養等循環生態農作模式，實現種植業耕地地力培育和養殖業糞污資源化、無害化、儲施技術綠色銜接。

東北地區農業綠色發展永遠在路上，不同地區的資源稟賦決定了其耕作制度模式，不同耕作制度對其所處區域的影響是決定性的。如何構建適合東北地區的現代耕作制度，確保糧食安全、資源持續利用、固碳節能減排等多目標共贏，是未來東北地區農業綠色發展的關鍵所在。破解難題，科技先行，通過科技創新，基本形成與資源環境承載力相匹配、糧食生產與生態保護相協調的農業發展格局，走上一條產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的可持續發展道路。未來，積極推進東北地區農業綠色可持續發展是農業管理者、科技工作者、經營主體和農民的共同責任所在。

責任編輯：馬莉莎

孫占祥

遼寧省農業科學院副院長、二級研究員