張薰元 周運(yùn)超* 白云星 張珍明 杜姣姣
(1.貴州大學(xué)貴州省森林資源與環(huán)境研究中心/貴州省高原山地林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/林學(xué)院, 貴州 貴陽 550025;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,北京100000)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,土壤是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)要素之一,土壤特點(diǎn)影響到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)又作為國家立足的基礎(chǔ),在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位[2]。因此,發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)使土壤與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的關(guān)系越發(fā)受到重視。長期以來,農(nóng)業(yè)土壤可持續(xù)發(fā)展等[3]問題是許多學(xué)者的關(guān)注點(diǎn),很多研究科學(xué)增施肥料、農(nóng)作物秸稈殘?jiān)纸庖蕴岣咄寥婪柿?,探討土壤污染原因及治理[4];也有少數(shù)學(xué)者關(guān)注農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方向,但僅限于提出需求目標(biāo),進(jìn)行農(nóng)業(yè)耕作土壤的地力定向培育,更著重在農(nóng)業(yè)土壤保護(hù)性耕作上[5],基于土壤特點(diǎn)的具體農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方向涉及不多。由此可見,現(xiàn)階段對(duì)于土壤與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間關(guān)系的研究不全面,在生產(chǎn)過程中少有考慮土壤特點(diǎn)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)適配性的情況。
貴州因地處我國西南喀斯特中心地帶,地質(zhì)地貌復(fù)雜、土壤空間異質(zhì)性較強(qiáng)[6],土壤類型復(fù)雜多樣,降水的季節(jié)性變化使土壤養(yǎng)分不易保留,不僅造成了貴州地力降低、作物產(chǎn)量下降,養(yǎng)分流失還會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡,土壤規(guī)劃的不合理造成了生態(tài)資源優(yōu)勢不能充分發(fā)揮[7],對(duì)作物種植前景有很大限制,進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為了提高貴州土壤資源利用率,加快區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè),本文從土壤視角分析貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,討論貴州土壤與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的高效適配性,擬探究以下問題:貴州特殊的土壤環(huán)境是如何限制農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展? 基于貴州土壤特點(diǎn),農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該怎樣發(fā)展?
貴州省位于中國西南內(nèi)陸地區(qū)腹地,地勢西高東低,屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,界于N24°37′~29°13′ ,E103°36′~109°35′,常住總?cè)丝诩s為3 474.65萬人,其中農(nóng)業(yè)人口占66.19%;全省土地總面積0.176 099億hm2,其中農(nóng)用地0.147 311億hm2,占土地面積的83.65%,建設(shè)用地72.23萬hm2,占土地面積的4.1%,未利用地215.65萬hm2,占土地總面積的12.25%。貴州土地利用類型多樣,雖然農(nóng)用地所占比重較大,但是近5年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值在地區(qū)生產(chǎn)總值中占的比重均低于16%,資源利用率低下。
農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)值、主要播種品種及面積等數(shù)據(jù)主要來源于國家統(tǒng)計(jì)局和貴州統(tǒng)計(jì)年鑒,耕地?cái)?shù)量數(shù)據(jù)主要來源于貴州土地利用現(xiàn)狀和土地利用變更調(diào)查的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)來源于2018年貴州土壤公報(bào)以及相關(guān)政府部門公開報(bào)告。
通過文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)地考察,對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納處理、分析,結(jié)合查閱到的文獻(xiàn),統(tǒng)籌出貴州土壤特點(diǎn)和貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中兩大重要分支——種植業(yè)和林業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,并在土壤特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀之間分析聯(lián)系和影響因素,以探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。
3.1.1 土壤成土速率慢,類型多樣
貴州碳酸鹽巖面積分布相對(duì)其他省份較多,又因地處西南巖溶的生態(tài)脆弱核心區(qū),其巖溶生態(tài)導(dǎo)致土壤成土速率慢[8]。復(fù)雜的氣候和特殊的喀斯特地形使貴州發(fā)育的土壤類型多樣,在不同巖石母質(zhì)下發(fā)育的土壤類型不同,地帶性土壤與非地帶性土壤交錯(cuò)分布[9]。
3.1.2 土被破碎,耕地?cái)?shù)量少且質(zhì)量差
在亞熱帶的喀斯特環(huán)境條件下,由于人類長期的不合理利用,貴州土地石漠化現(xiàn)象較為嚴(yán)重,截止到2010年,貴州石漠化面積占全省總面積的20.7%,是我國石漠化面積最廣、程度最嚴(yán)重的省份。嚴(yán)重的石漠化使基巖出露率高,土被不連續(xù),破碎度高;隨著石漠化程度的變化,土層淺薄,土壤厚薄分布極不均勻[10]。
據(jù)貴州省自然資源廳發(fā)布的公開數(shù)據(jù)顯示,近年來,貴州省耕地?cái)?shù)量由455.26萬hm2逐年下降到2017年的452.217萬hm2(圖1),全省人均耕地面積更是由2013年的每人0.13hm2降到每人0.126hm2(圖2)。在總量和人均耕地面積都在下降的同時(shí),土壤公報(bào)中顯示貴州各市(州)的耕地等級(jí)評(píng)定11等和12等居多,其次為10等和13等(表1),總體耕地評(píng)定質(zhì)量較低。
圖1 2013~2017年全省耕地變化情況
圖2 貴州2013~2017年全省人均耕地面積
表1 貴州省各市(州)耕地評(píng)定質(zhì)量等別情況
3.1.3 土壤肥力差異大,污染嚴(yán)重
因地形和氣候條件影響,貴州土壤礦物組成復(fù)雜,交錯(cuò)分布的地帶性土壤和非地帶性土壤中各類型土壤發(fā)育程度不一,巖石風(fēng)化形成的土壤物質(zhì)來源(巖石、礦物)的巨大差異導(dǎo)致土壤肥力、營養(yǎng)供應(yīng)也存在巨大差異[11],使土壤之間肥力差異大,異質(zhì)性強(qiáng)。
隨著貴州工業(yè)化、城市化和農(nóng)業(yè)集約化的快速發(fā)展, 省內(nèi)土壤污染形勢嚴(yán)峻,各種類型的污染源導(dǎo)致土壤傷痕累累。貴州土壤環(huán)境受損以金屬、農(nóng)藥、化肥及固體污染較為典型[12]。由于貴州礦產(chǎn)資源豐富,不合理的開采活動(dòng)極易造成區(qū)域內(nèi)土壤重金屬污染,農(nóng)藥、化肥的施用不當(dāng),部分殘留在土中,再者貴州土壤酸化問題加劇[13],在改變土壤性狀、降低土壤肥力、拉低作物產(chǎn)量后又盲目增施肥料和農(nóng)藥,農(nóng)藥進(jìn)入土壤后與土壤中的固、氣、液各類物質(zhì)接觸,殘留在土壤中,形成惡性循環(huán),擴(kuò)大了土壤污染范圍和程度,使生長在貴州土壤上的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品受到影響。
3.2.1 種植業(yè)現(xiàn)狀
種植業(yè)和林業(yè)作為貴州農(nóng)業(yè)的兩大重要分支,其現(xiàn)狀各有不同。貴州種植業(yè)是由以小麥、稻谷、玉米等為主的糧食作物和以油料、糖料、煙草等為主的經(jīng)濟(jì)作物組成。但受土壤特點(diǎn)影響,貴州種植業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量不高,質(zhì)量不佳,經(jīng)濟(jì)效益不樂觀,發(fā)展趨勢不好。
近5年來貴州耕地?cái)?shù)量下降,耕地質(zhì)量等級(jí)低,貴州種植業(yè)播種面積受限。貴州地形起伏大,坡度大,水土易流失,在這樣的背景下,貴州種植業(yè)產(chǎn)品總產(chǎn)量逐年減少,除甘蔗、蔬菜及食用菌等產(chǎn)量上升外其余均不樂觀(表2),在糧食總量上與鄰省廣西、云南相比相差127萬t和600萬t;與平原地區(qū)相比,由于貴州土壤破碎、分布不均的特點(diǎn)決定了貴州短時(shí)期內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械化大量投入的可能性較低,目前種植業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量整體上處于劣勢。
成土速率慢,異質(zhì)性強(qiáng)的土壤特點(diǎn)是導(dǎo)致貴州種植業(yè)種植品種選擇范圍受限的主要原因之一。在有限的土壤資源環(huán)境中,貴州農(nóng)業(yè)耕地土壤質(zhì)量低,不科學(xué)的土壤施肥使得各地區(qū)之間肥力差異大[14],導(dǎo)致貴州種植業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量得不到保證的同時(shí),化肥殘留加深土壤污染,嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量,使種植業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量深受民眾詬病。
2018年貴州種植業(yè)生產(chǎn)增加值僅為206.36億元,落后于鄰省云南的601.5億元和湖南省的208.83億元。再加上當(dāng)前人工成本急劇上升,據(jù)政府公開調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,貴州農(nóng)業(yè)人口一直穩(wěn)定保持在3 500萬人左右,占全省人口的83%,但是從事第一產(chǎn)業(yè)即農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工作的只有1 123.83萬人,大量農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力已經(jīng)流失,讓本就效率不高的種植業(yè)生產(chǎn)受限,相同產(chǎn)量下需投入更高勞動(dòng)力。高投入的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加重了貴州農(nóng)業(yè)耕作的成本和負(fù)擔(dān),生產(chǎn)的高投入低產(chǎn)出,缺乏產(chǎn)量、質(zhì)量優(yōu)勢,市場競爭力弱,導(dǎo)致種植業(yè)現(xiàn)狀窘迫。
表2 貴州省近5年主要糧食種植業(yè)產(chǎn)量 (單位:t/hm,%)
3.2.2 林業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
貴州林業(yè)產(chǎn)業(yè)主要副產(chǎn)品是油桐籽、油茶籽、松脂、核桃及板栗等。在貴州土壤特點(diǎn)影響下,林業(yè)土壤利用率低,但產(chǎn)業(yè)投入低、產(chǎn)出高,林副產(chǎn)品市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
貴州林用地面積占全省土地資源的50.69%,面積較廣,是耕地面積的1.9倍(圖3)。廣闊的林用地面積給林業(yè)帶來很大的發(fā)展空間,近5年來貴州主要林產(chǎn)品除去油桐籽和烏桕籽外,其余林產(chǎn)品產(chǎn)量均有明顯上升(表3)。加上貴州土壤類型多樣,林業(yè)土壤分屬于5個(gè)土綱,9個(gè)土類[15],適用于用材林和經(jīng)濟(jì)林的生長,但目前多分布在荒山荒地,低產(chǎn)林和疏林地比重較大[16],林業(yè)土壤利用率低,林地土壤生產(chǎn)力沒有充分發(fā)揮。再者,研究表明,在喀斯特山區(qū)的不同土地利用方式下,土壤質(zhì)量變化不同,林地土壤和草地土壤質(zhì)量優(yōu)于農(nóng)田土壤和棄耕地土壤,即在貴州喀斯特山區(qū)發(fā)展林業(yè)對(duì)土壤質(zhì)量有明顯改良作用。
隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,貴州的林業(yè)產(chǎn)品有機(jī)會(huì)更好地流通到各地,加入農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易市場。貴州林業(yè)獨(dú)特的資源,良好的基礎(chǔ)和廣闊的發(fā)展空間使貴州林產(chǎn)品在市場上認(rèn)可度高,優(yōu)質(zhì)的山區(qū)林產(chǎn)品逐漸成為貴州與平原地區(qū)相競爭的優(yōu)勢。但是近年貴州林業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部第一、二、三產(chǎn)業(yè)比例為58.7∶19.8∶21.5,與全國林業(yè)產(chǎn)業(yè)三項(xiàng)比例39.1∶52.1∶8.8相比,[17]貴州林業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部第一產(chǎn)業(yè)比重過大,林業(yè)產(chǎn)品還處在粗加工的階段,林產(chǎn)品開發(fā)空間大;而且截止到2016年,林業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員僅4 431人,無論是從數(shù)量還是規(guī)模上都比種植業(yè)小,近5年來,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出量每年呈持續(xù)增長的趨勢,2017年國家數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),貴州農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為2076.99億元,林業(yè)總產(chǎn)值僅228.80億元,僅占農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的11.12%,發(fā)展空間巨大,前景較樂觀。可見,林業(yè)的投入明顯不夠的情況下,投入產(chǎn)出比仍然高于種植業(yè),加之森林旅游、林下養(yǎng)殖等的興起,林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢可觀,在貴州潛力巨大。
圖3 貴州土地資源占比圖
表3 貴州省近5年主要林產(chǎn)品產(chǎn)量 (單位:t)
(1)影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量。貴州土壤肥力差是現(xiàn)存的問題,使貴州種植業(yè)種植的農(nóng)作物產(chǎn)量受限。耕地質(zhì)量差,人多地少導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)田零碎且多分布在山區(qū),不利于機(jī)械大規(guī)模工作[18],機(jī)械化投入不便,貴州省各市(州)的耕地等級(jí)評(píng)定總體耕地評(píng)定質(zhì)量較低,使各地均存在高投入、低收入現(xiàn)象。農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)土壤特點(diǎn)考慮不充分,不適宜的品種種植使得產(chǎn)量、質(zhì)量不佳,經(jīng)濟(jì)效益低下。這種高投入、低收入導(dǎo)致貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)缺乏經(jīng)濟(jì)吸引力,發(fā)展緩慢。質(zhì)量低下,破碎零散的土壤現(xiàn)狀,與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中種植業(yè)比例大,與貴州土壤特點(diǎn)匹配度較低,使貴州土地資源利用未達(dá)到最優(yōu)化,土壤影響到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量,貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要充分考慮土壤質(zhì)量,使農(nóng)業(yè)產(chǎn)量最優(yōu)化。
(2)影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)質(zhì)量。土壤是糧食作物生長的基礎(chǔ),土壤質(zhì)量與糧食作物生長密切相關(guān),且糧食安全是大眾所關(guān)心的熱點(diǎn),也是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底線,土壤質(zhì)量是關(guān)系到糧食安全的基本底線,貴州耕作土壤質(zhì)量等級(jí)本就偏低,作物從土壤中吸取的營養(yǎng)物質(zhì)不夠,產(chǎn)品質(zhì)量不佳。而且當(dāng)前貴州正處在高速發(fā)展時(shí)期,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展,土壤中生活污染和重金屬污染嚴(yán)重威脅到生態(tài)安全和人體健康[19]。貴州各地區(qū)的礦產(chǎn)資源開采對(duì)土壤造成污染,使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量受到了威脅:六盤水市的煤礦開采和最典型的貴州銅仁萬山區(qū)金屬汞污染導(dǎo)致地區(qū)水文、土壤受害從而威脅到農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量,使貴州土壤污染區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量得不到保障,土壤污染嚴(yán)重影響到了貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)品種選擇。隨著近幾年來貴州經(jīng)濟(jì)的大幅度增長和房地產(chǎn)的發(fā)展,貴州耕地面積越發(fā)減少,2017年相對(duì)于2016年減少了52.887hm2。黔南地區(qū)土層厚但投入糧食種植生產(chǎn)比例低,而是多為天然林地;黔中地區(qū)是貴州省的省會(huì)地區(qū),連片的土壤本就不多且大部分土地資源用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展,留下的少數(shù)土地資源分布零散;黔西南地區(qū)由于碳酸鹽巖的特殊性導(dǎo)致土壤瘠薄,呈現(xiàn)土壤數(shù)量越來越少,質(zhì)量越來越差。
4.2.1基于土壤特點(diǎn)規(guī)劃產(chǎn)業(yè)類型,關(guān)注潛力產(chǎn)業(yè)
在大眾眼中,糧食種植業(yè)是典型的“糧食—經(jīng)濟(jì)”模式,是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中糧食的主要來源,是農(nóng)業(yè)大省要發(fā)展的重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象,因此大力發(fā)展種植業(yè)是常規(guī)發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn),這導(dǎo)致林業(yè)產(chǎn)業(yè)一直被忽略。在大眾眼中,林業(yè)是發(fā)揮生態(tài)效益的產(chǎn)業(yè),一般認(rèn)為其功能只是生產(chǎn)木材和保護(hù)生態(tài),忽略了林業(yè)也可以發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)糧食的功能,因此形成禁伐、只種不砍,這樣的認(rèn)知給貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中林業(yè)的發(fā)展帶來了限制。林業(yè)產(chǎn)業(yè)是保護(hù)、經(jīng)營和利用森林資源,并以此向全社會(huì)提供林產(chǎn)品和服務(wù)的物質(zhì)生產(chǎn)與生態(tài)建設(shè)并重的事業(yè),而森林資源更是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)所依賴的重要物質(zhì)來源。
基于貴州自然地理?xiàng)l件和省情的影響,全省森林覆蓋率高達(dá)57%,這是貴州獨(dú)有的資源優(yōu)勢,所以在發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)時(shí)不可忽視這一資源。林業(yè)產(chǎn)品可以加工進(jìn)行包裝,增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量,例如核桃、板栗可類比種植業(yè)中水稻、玉米等能量作物,油茶籽、油桐籽等代替油料作物,木材、松脂、生漆等林業(yè)產(chǎn)品在市場上競爭優(yōu)勢明顯,林業(yè)是貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中不可忽視的潛力產(chǎn)業(yè)。
4.2.2 貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向建議
調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能盲目跟風(fēng)而忽略了土壤資源特點(diǎn)。要根據(jù)土壤特點(diǎn)和功能合理規(guī)劃,而貴州土壤資源利用率不高,其根本原因在于土壤利用結(jié)構(gòu)不合理,為了經(jīng)濟(jì)建設(shè)而大量利用肥沃、平坦的土壤資源,剩下的土壤資源用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地不僅地勢坡度大,肥力差,還隨著生產(chǎn)的進(jìn)行加劇了水土流失和生態(tài)退化。鑒于這種情況,貴州想要發(fā)展就得調(diào)整土壤資源的利用結(jié)構(gòu),科學(xué)合理的利用結(jié)構(gòu)可以使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高不少。
充分發(fā)揮土壤優(yōu)勢,提高競爭力。貴州各個(gè)地區(qū)的土壤異質(zhì)性大,這就需要因地制宜制定發(fā)展方案。盲目跟風(fēng)可能會(huì)導(dǎo)致高投入、低收入現(xiàn)象再次發(fā)生,經(jīng)濟(jì)效益提不上去。且在發(fā)展貴州自己的產(chǎn)業(yè)時(shí)應(yīng)注重市場,要樹立品牌意識(shí),提高競爭力確保農(nóng)產(chǎn)品的銷量和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特別是林業(yè)。貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要新的方式,需要革命性的變革,而農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)革命中最重要的就是產(chǎn)業(yè)選擇,基于土壤特點(diǎn)選擇林業(yè)非木質(zhì)資源進(jìn)行發(fā)展,將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)起來,在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)戶收入的同時(shí)保護(hù)環(huán)境、保證農(nóng)產(chǎn)品的綠色無污染的農(nóng)業(yè)發(fā)展。在保證耕地的同時(shí)也要保證林地資源利用率。