基于生态服务功能提升高标准农田建设的分区方法探究

2022-11-19 02:00
农村科学实验 2022年16期
关键词:碳循环高标准分区

李 焕

(山东省郓城县农业综合开发服务中心,山东 菏泽 274700)

具有生态服务功能的农田是近年来新兴起的一个概念,这个概念所表达的是以传统农田为依托,合理分区,配置设施,使农田具有生态服务的作用。然而,从目前来看,现阶段的农田分区情况并不合理,只能保障农田发挥最基本的功能,而没有生态服务功能。同时,由于缺乏对耕地划分方法的研究,当前还没有形成统一、科学、规范的划分标准。推进耕地改造,充分利用区域耕地的生态服务功能,有利于在农业生产职能的基础上,实现耕地的生态配置,促进农业科技进步,提高农业生产水平。

1.农田的生态服务功能和高标准建设

鉴于中国社会经济的快速发展和人口增长,解决人口营养问题是不可忽视的关键研究课题之一。为了适应国家发展战略,我们需要采取一些有效的措施来发展高标准农田,从而推动中国的农业迅速发展,提高农民收入。高标准农田的建设并不是一件容易的事情,它牵涉到的问题很多,通过高标准农田建设,不仅要强化土地管理,更要强化生态文明。为了通过发展高标准农田来提高农田的生态服务功能,不仅要按照生态原则扩大农田的建设规模,还要同时保证农田的质量。优质农田的开发意味着优化土地资源的合理利用,我们可以通过平整土地、改良土壤和实施良好的灌溉、排水等措施提高农田质量。为了促进高标准农业用地的开发,应根据生态功能进行科学的分区控制,以优化高标准农田的分区方法。

国家“藏粮于地”战略的实施使高标准农田的建设在全国各地得到了推广,对我国农业的发展起到了极大的促进作用。高标准农田的建设是我国土地利用和生态环境保护的重要措施。在生态文明思想和耕地综合经营管理体制改革的要求下,高标准农田建设亟待向生态型发展。现在需要在确保农田的面积和质量的同时,进行生态服务文明等更高标准的农田建设。

生态服务功能是指人们从生态系统中获取的多种效益,这是人类赖以生存与发展的重要资源。土地使用与生态服务紧密联系在一起能够极大地提高农田的生态服务水平。同时,农业土地还对保持天然和半天然生态系统的结构完整性以及当地生态系统的平衡性起到了至关重要的作用。高标准农田的建设需要融入生态理念,以实现农田生产功能和生态服务功能的同步提升。高标准农田建设生态区划以区域内现有农田和备耕区农田为基础,根据不同区域的需求的差异性和相似性,划分为不同的建设类型,以便从环境和土壤改良角度提高农田的服务功能。高标准农田区划的目的是为农田的设计和建设制定区域准则和约束条件,并实施有效的技术措施。

高标准农田建设是指通过土地平整、土地改良、灌溉排水、田间生产路等工程手段,对土地资源进行重新组织和再利用。近几年学者关于高标准农田建设的划分方法和标准已经有了较多的研究。但是从整体上讲,目前我国高标准农田建设分区多基于耕地品质的空间差异视角展开研究,以土地的质量作为分区的标准,人们更多的是注重土地的生产作用,而忽视了耕地的生态作用。高标准农田建设的主要目标是提高农田的生态系统服务功能,对优质农田建设的界定和规范是有效实施生态农田建设的重要前提。高标准农田建设是优化土地资源的一种方式,它改善了土壤、灌溉和排水条件,提高了土地利用率,保证了农业用地的质量。为了保证高标准农田建设的顺利实施,在实践中必须以农田的生态保育功能和可持续发展为导向,优化高标准农田开发分区方法。

2.目前农田建设所存在的问题

2.1 道路工程不合理

传统的耕地划分方式存在着道路布局不合理的问题。道路状况不佳造成了耕地的运输量降低,而且有些土地没有经过适当的硬化和翻修,不能使用大型的农业机械。良好的道路建设能够改善农田区域间的联系,使农田的生态服务作用最大化。

2.2 农田作物规划不合理

与自然生态系统相比,农业生态系统的投入和产出不平衡。部分农田的耕作方法不当,会使耕地的土壤肥力下降,影响了耕地的生态服务功能,不利于耕地的长远发展。不当的耕种方式还会使土壤的生态平衡发生变化,而这种变化所造成的危害是无法挽回的。

2.3 灌溉工程不合理

农田灌溉作为一种人工生态系统,其灌溉大多依靠人工灌溉。现有的灌溉项目存在水资源利用不合理和灌溉不均匀的主要问题,不能达到改善环境的生态目的。另一个问题是,排水工程的规划不合理,排水工程不能满足农业用地的日常排水需求。因此,一些农作物被淹没,农田系统的生态服务功能退化。

2.4 环境污染问题严重

目前,农田区域划分的不合理导致了农业生态系统的食物链不合理。某些有害生物的大量繁殖,对农作物的健康和产量造成了很大的影响,对生态环境的改善不利,甚至造成减产。而利用农药防治害虫,会造成环境污染,危害农作物的健康。

3.基于生态服务功能提升高标准农田建设的分区方法

3.1 创新工作思路

3.1.1 管理创新

考虑到高标准农田建设工期紧,工作量大,人力不足,技术资源相对薄弱,管理部门可以通过公开招标引入一种 “代建制”的管理形式。建设部门应该全面参与高标准农田项目的建设管理,严格按照高标准农田建设程序和批准的建设内容组织建设活动,通过专业建设管理和协调推进,确保高标准农田建设任务和投资计划按时完成。

3.1.2 建设创新

要进一步提高工作效率,应在方便操作的基础上,利用新技术推行农用机井和扬水站刷卡出水,推进防渗渠道的机械化建设,以此作为田间灌溉工程的重要措施。在高标准农田建设中,主要建设内容为规范的砖砌渠道、U型板衬砌等,施工工艺和施工过程相对统一。与传统方法相比,防渗渠机械化现浇成型技术的优点是程序简单,节省成本和时间,美观,质量可靠,使用寿命长。

3.1.3 督导创新

相关部门应该任命具有特定技术专长的监理员对施工进行监督,开展建设单位巡视,代表全天候监督,镇村跟踪监督等方式,以确保高标准农田建设在监督下进行,实施“阳光工程”,防止和避免隐形工程和偷工减料的现象。

3.1.4 模式创新

各地应进行“建管一体化”模式的创新。在招标文件的标书和工程量清单中,农用机井的所有附属建筑和设备都应有五年的监护期,还要有一部分项目资金专门用于管护资金。以此模式来鼓励中标单位积极参与项目后续运营,既要保证项目建设质量,又要在五年监护期内组织好项目运营,实施监护,确保在质量监护期内,优质农田建设项目发挥正常效益,切实做到高标准建设,精细化维护。

3.1.5 管护创新

各地要树立和不断发展管护理念,学习和吸收发达地区的经验,结合当地实际情况,制定相应措施,明确市、村委会和相关机构的管护责任。并且要根据农田的具体的情况,因地制宜地采用不同的管理的原则,以实现预期的目标。相关部门要采取措施以有效地调动人们对农田管护的积极性,从而提高农田的成活率、完整性和排水的正常运行率。此外,宣传部门可以观察群众的首创精神,对各地所涌现出的先进典型进行报道,以积累经验模式,还可邀请代表团在农田现场推广观摩,从而有力地保证机电井等灌溉设施的长期效益。

3.2 分区方法探索

3.2.1 以农田土壤养分水平作为分区标准

不同土壤的矿物质和养分含量因土壤类型、当地气候和人工栽培的不同而有很大差异,这对作物的培育周期也有很大影响。农田区划的科学决策不仅要考虑到土壤的营养成分,还要考虑到作物的成熟度和再生周期。目前农田分区并没有考虑到农田的养分含量,种植的作物主要是高产的粮食作物,而且品种相对单一,导致土壤肥力因长期只消耗一种养分而流失。另一方面,传统的农业生产没有考虑到土壤微生物群的回复周期,种植周期也没有遵循微生物群的时间周期,这不利于农田生态系统的长期发展,也不利于农田生态服务功能的提升。以农田土壤养分水平作为分区标准,需要综合考虑土壤成分、微生物水平和植物生长周期等不同因素,将和植物生长有关的因素控制到最优的程度,才能最大限度地提高农田的生态功能。

此外,相关部门和人员可以制定农田养分测定及农田分区的准则。 一旦确定了标准,应以合理和科学的方式测量每个地区的营养物质含量,确定各个测量的结果,并编制一个表格,显示所有农业用地的营养物质分布,以制定初步的农田区划战略。在营养物质缺乏或不平衡的地区,可通过人工干预的方式来补偿缺少的营养物质。之后相关人员要进行种植实验,以确定测量结果是否符合实际情况,并对测量结果进行相应调整。一系列的测量和实验可以提供合理的分区结果,确保农田的生态服务功能得到充分实现。

3.2.2 以作物循环耕种情况作为分区标准

不同的作物对土壤养分的需求不一样,它们在整个农业生态系统的碳循环中也扮演着不同的角色。合理的农业生产可以通过光合作用调控大气、土壤中碳的浓度,从而达到合理的碳分布,以达到碳循环的目的。碳循环是生态系统的一个重要组成部分,通过适当的管理,它可以帮助土壤充分发挥其生产潜力,提升农田生态系统服务并改善环境。目前,农田通常根据其种植作物的产量和经济效益进行分区,而不考虑其对碳循环的影响。长远来看,这会造成耕地的肥力下降,土壤中的碳循环不平衡,植物没有足够的生长物质可用,从而导致农田的产量和质量下降。在严重的情况下,耕地的微生物生态系统被破坏,有机物的分解速度减慢,这进一步阻碍了碳循环的正常运行。因此,在进行高标准农田建设时,必须充分考虑到碳循环。通过协调不同作物的种植过程,实现正常的碳循环,有助于进行合理的产能规划,最大限度地提高整体产能,提高经济效益。

有关部门应促进基于碳循环的农田分区指南的制定,并根据该指南指导农田分区工作。工作人员在农场的不同地方对微生物生态系统进行采样,并根据微生物群落的类型和数量估计有机物的分解率,以确定土壤有机碳的转化率。此外,其他成分的转换率,如周围空气的碳循环,也被推断出来,以获得不同区域的碳循环图。农田分区是基于碳循环速率图来进行的。为了实现借助植物调节和规范碳循环的目标,应在不同的区域种植不同的植物,在确保农田的生产力和经济效益的同时,实现农田的生态功能。

3.2.3 以农作物供需关系作为分区标准

高标准农田建设的目标是培育优质的作物,以满足周边居民的基本需要,改善其生活品质。 高标准的农田建设在提高居民生活质量、改善亚健康状况和发展轻工业方面扮演着不可小觑的角色。目前我国农业发展中,农作物品种的选择为以取得最大的经济利益为目的,这难以实现农业生产的均衡发展。长此以往,就会破坏经济发展的平衡,使生态系统的基本职能不能发挥。通过对农田周边农作物的需求进行分析,得到土地的供求关系并对农田进行分区,同时,根据区域的不同采用不同的管理方式和观念,有助于调节耕地周边的需求情况,使农田发挥最大的生态服务功能。

以需求和供给为基础的农田分区方法考虑了农业用地需求的基本条件,考虑了不同地区的土壤和道路条件等重要因素,并确定了不同区域的农田应如何分区,最大限度地利用了农田的产能,尽量减少了资源的浪费和损失,同时,农田的生态服务功能也可以得到最大限度地发挥。

3.2.4 以农田土壤侵蚀水平作为分区标准

土壤侵蚀和土壤退化是农田最主要的环境问题。随着土壤侵蚀的加剧,优质的土壤资源被大量侵蚀,大量的营养物质和微生物群落流失,导致农业产量和质量下降,在某些情况下,某些生态失衡还会引发难以解决的环境问题。当前,我国高附加值生态农业发展的主要方向仍然是增产,而未将水土流失问题纳入其中。但是,长久情况下,水土流失可以改变土壤的营养成分,改变微生物群落,从而对多种生物产生影响。另外,不科学合理地解决水土流失问题,听之任之,这与科学发展的思想背道而驰。通过研究农田水土流失,制定不同的水土流失控制策略,可以防止水土流失,减少土壤养分流失,实现对农田的高标准要求,提高耕地的产量和品质,使耕地的生态服务功能得到最大程度地发挥。

相关部门可以制定确定土壤侵蚀程度的程序及农田分区的方法指南,以对农业用地进行高标准的分区。在评估水土流失率之前,应根据相关信息制定适当的土壤侵蚀标准。农业用地的土壤侵蚀受多因素的影响,其评估非常复杂。分区过程开始时应对农田的降雨水平和河流流量展开详细调查,以确定该地区的降雨模式。此外,还应对土壤结合力、坡度等各个方面的影响进行评价,再根据已调查的因子,估算出水土流失的程度。之后要根据分区对侵蚀情况进行重新评估,如果不符合标准,则继续进行土地的分区工作。此外,应加强排水及土壤保育设施建设,以提高土地的保育能力,降低土壤侵蚀,优化土地分区,提高农业生产效率,提高耕地的生态服务能力。

4.结束语

“新时代”高标准农田建设的重点在于改善耕地的生态服务和生产功能,而高标准农田的划分和调整是其有效运作的前提。高标准农田是一个复杂的生态体系,其建设需要相关部门和人员及时创新工作思路,而且其划分方法不能仅以单一的指标来划分。在确定区域划分时,应综合考虑各要素的影响,确定合理的划分方法和划分标准,利用耕地的生产能力,提高生态服务功能,促进高标准农田建设。

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