耕地是人類賴以生存的基礎，盡管科學進步的速度超乎人們的想象，但人類的食物還主要直接或間接地來自土地，特別是耕地。近年來，由于社會的高速發展，幾千年來的耕地功能也發生著微妙的變化，目前耕地功能還不能被其它所替代，人們對耕地質量的擔憂愈發強烈，國內如此，國外也同樣如此。由于耕地的質量嚴重影響著人類的食物質量、環境質量和生態質量，目前世界各國對耕地質量的培育都十分重視，本文通過世界不同國家對耕地的功能定位、耕地的培育措施、耕地質量管理制度等方面分析，旨在為我國耕地質量的培育與提升提供借鑒。
（一）國內外耕地培育的現狀
1.國外耕地培育技術的發展與現狀
18 世紀之前，除中國有耕地培肥的記錄外，歐洲國家主要是利用土壤的原始肥力來維持糧食的生產，但是，這種自然肥力滿足不了人們對糧食的需求。培肥地力一度成為科學研究的熱點。科學家從農作物生長需要入手，先后提出了多種學說，其中較為有影響力的學說是德國科學家泰伊爾在其《合理的農業原理》一書中提出：土壤肥力決定于土壤腐殖質的含量，原因為它是植物養分的唯一來源。這一學說曾一度被當時學術界廣為接受，歷時達數十年之久。這個學說被后人稱為“腐殖質營養學說”。
1837 年，德國化學家李比希，在英國利物浦召開的一次英國科學促進會上做了一個關于“當前有機肥學理論現狀”的報告，認為在地球上腐殖質出現于植物之后，不是植物之前。因此，植物的原始養分只能是礦物質。1840 年，出版了《化學在農業和生理學上的應用》一書，提出了被稱為現代農業三大理論基礎之一的“植物礦物質營養學說”。1843 年，李比希又提出了培肥土壤的“養分歸還學說”，這兩個學說是指導現代農業的理論基礎，也是指導農田培肥的重要理論之一。
18 世紀到19 世紀，西方國家為了生產出更多的糧食，主要是開拓原始肥力較高的土地耕種，加之這些土地大部分處于高緯度地區，在低強度的農業耕作條件下，容易維持原始的土壤肥力（特別是土壤有機質含量）。至目前為止，西方國家基本都不采用通過提高土壤有機質含量、提高耕地地力水平的培肥方式。目前所采取的耕地培肥方式主要有以幾種:
（1） 種/養一體化耕地培肥模式
歐洲國家，特別是北歐和西歐，種植業與養殖業并存于同一個農場，養殖業所產生的廢棄物經過處理后均用于本農場的農田。這一方面，避免了養殖業的污染，同時也增加了土壤有機質含量。同時由于農田大量施用了有機肥料，也大大減少了化學肥料的施用。在畜牧養殖的廢棄物處理中，對不同的作物和草地如何使用這些有機肥料，在不同的管理方式下如何使用都作了明確的規定。這樣的方式解決了畜牧養殖過程中廢棄物的消解問題，不會發生超過土壤的有機物質消解承載力的問題。
（2）測土推薦施肥模式
在美國和加拿大，由于地廣人稀，農田主要集中在土壤肥力較高、氣候條件較好的地區，該地區沒有嚴格的種/養一體化的規定。但是，由于養殖場大多在農業區，養殖場所產生的廢棄物也大都被附近的農場所利用。同時，養殖場附近的農場也種植養殖所需的青貯飼料、飼料作物等，形成一個松散的農業物質循環再利用關系。在無機肥料的施用方面，美國在20 世紀70 年代，國家投資建設了一批測土推薦施肥系統，目前形成了眾多的農化服務的社會化組織。該組織通過土壤養分的測試，為農場主提供施肥推薦的服務工作，肥料的供應也由該組織負責，通過無機肥料的散裝摻混，形成適合特定農場的配方肥料( BB 肥) ，供應農場。我國BB 肥的應用就是20 世紀80 年代以后從美國引進的。
（3） 保護性耕作模式
保護性耕作始于上世紀40 年代，由于西方國家大部分采用一年一熟或輪作休耕的方式種植，其中有段較長的無作物覆蓋時間，這段時間正好造成了土壤的大量侵蝕。為了減少地表風蝕和水蝕采用了減少人為擾動土壤、減少耕作次數、實行地表覆蓋的耕作方法。其主要目的是降低農業生產對環境的負面作用，防止土壤物理特性退化和侵蝕造成的土壤生產力下降。保護性耕作包括免耕、留茬和輪作等方式。這種方式在北美、歐洲和澳大利亞普遍應用，人們近期的研究證明，保護性耕作不僅可以保護土壤不受侵蝕，同時對土壤多種屬性均有良好的影響。
（4） 輪作休耕模式
在西方國家，由于耕地數量與糧食需求關系不十分緊張，大部分農場均采用不同作物輪作加休耕的方式以培肥地力。在美國玉米產區，一般是2~3 年玉米，輪作一茬大豆，利用大豆的自身固氮作用，提高土壤中氮素的含量。前蘇聯國家從20 世紀初就開始了草田輪作制度。由于近年來，耕地資源的緊張，很多國家把休耕改為了輪作，如澳大利亞采用了谷物和豆科作物輪作，北美則間插葡萄等植物代替休耕。
（5）法律限定模式
西方國家在耕地管理方面有十分具體的法律法規，從土地的使用制度到耕地的管理措施，從施用肥料的種類到肥料施用的時間，從耕地的養分指標到具體作物的種植都有明確的法律法規。如在歐洲的硝酸敏感區( Nitrate Vulnerable Zones) ，歐盟委員會規定: 農田不得在9 月1 日至2 月1 日間施用氮肥，如果是冬閑地，在8 月1 日至11 月1 日間不得施用有機肥; 草地在9 月15 日至來年2 月1 日間不得施用氮肥，在9 月1 日至11 月1 日間不得施用有機肥，其它時間施用氮肥不得超過作物的需氮量，有機肥不得超過N 250 kg /hm2，4 年后逐漸降至N 170 kg /hm2。同時還要記載5 年內的作物種植、牲畜數量、氮肥用量和有機肥用量等。
（6）環境約束下的耕地培育模式
20 世紀70 年代以后，西方發達國家開始重視環境問題，由耕地引發的環境問題，特別是農作帶來的地表水富營養化問題開始顯現。西方國家從耕地管理如手，把耕地劃分為不同的功能區，如前所述的歐洲硝酸鹽敏感區( NVZs) ，在該區域內，耕地的功能必須服從環境保護的要求，而不能獲取最高產量或最大經濟效益。但對該區的管理也不是一成不變的，每四年修改一次管理模式。劃入該區的農場和農民必須按照歐盟委員會的法令進行施肥。
2.我國耕地培育技術的發展與現狀
我國的耕地培肥可追塑到3000 多年以前的殷商時期。主要為“以糞肥田”的耕地培育模式，該模式延續了中國幾千年的農耕文明，使得中華民族繁衍不衰。新中國成立后，國家承受著巨大的糧食壓力，在耕地培育方面取得了重要成就，大體可分為兩個階段，20 世紀90 年代以前的耕地生產力障礙因子消除階段和20 世紀90 年代以后的耕地生產力平衡提高階段。
（1） 耕地生產力障礙因子消除階段
新中國成立后，人們逐漸接受了西方耕地培育的技術，根據我國不同區域的特點，開始了大面積耕地障礙因子的消除。如在黃淮海平原，開始了以鹽堿地改造為中心的土壤改良與培育工作。針對我國大面積紅壤存在的“酸、瘦、板結”特性，科技工作者和群眾采用了“酸重用堿、缺磷補磷、干旱挑水、板結松土”的措施，有針對性地消除影響耕地生產力發揮的障礙因子。
針對我國土壤養分含量低，土壤供肥能力不足的問題，在當時化學肥料供應不足的情況下，大力發展有機肥料，中央人民政府政務院1953 年通過的《關于開展冬季農業生產工作的指示》中明確指出: “普遍發動群眾積肥造肥。商品肥料供不應求的現象業已發生，且難于迅速改變，必須加大自然肥料，才能克服目前商品肥料不足的困難。各級政府必須向群眾講明這種情況，并指出增加自然肥料對培養地力有很多好處，領導群眾，因地制宜地開展群眾性的積肥造肥工作，保證1954 年在商品肥料不足的條件下耕地施肥數量仍有增加”。這里所講的自然肥料是指有機肥料，商品肥料是指化學肥料。
1959 年1 月28 日，中國共產黨中央委員會、國務院又專門下達了《關于開展積肥造肥運動的指示》，農業部專門下達《關于開展夏季積肥造肥運動的通知》。更加具體地指導各地進行有機肥的積造工作。同時大力發展農村水利工程，消除影響農業生產的重大限制因子。
（2）耕地生產力因子平衡提高階段
進入20 世紀90 年代以后，影響我國大部分耕地生產力發揮的主要限制因子得以消除，為了提高耕地生產力水平，需要將影響耕地生產力的各種因子綜合平衡并提高。針對耕地本身，由于化學肥料的大量應用，土壤養分狀況得到大幅度提高，農業生產條件也得到了改善。但是，我國也出現了重視化學肥料，輕視有機肥料的現象。
隨著我國化肥工業的發展、工業化進程的加快、農村社會化分工的變細、農村勞動力結構的變化，20 世紀90 年代以后，有機肥料的施用數量下降很快，在整個作物生產中的養分比例降到了35% 以下。主要原因有以下幾方面：一是化肥數量與質量的提高，基本滿足了作物的養分需求；二是以農戶為單位的養殖業數量大幅度減少，有機肥料的來源受到了限制；三是小型農業機械不適用于作物秸稈的直接還田；四是我國農村勞動力結構發生了重大變化。近來年，在有關政策的指引下，有機肥料也得到了重視。隨著糧食需求壓力的增大，我國政府從國家的角度重視了耕地培育，先后實施了“土壤有機質提升”項目、“測土配方施肥”財政補貼項目、土地整理項目、高標準農田建設項目等。
（二）國內外耕地培肥的技術對比
縱觀我國目前的耕地培肥技術，與國外相比，由于所處的地理環境不同、農業生產條件不同，在耕地培肥技術方面存在著巨大的差異。
（1）地力基礎不同
我國土壤肥力水平( 以土壤有機質含量表示)與西方國家存在很大的差異，以歐洲為例，全歐洲50%的耕地土壤有機質含量在3% 以上，而我國土壤有機質平均為2.8%，且60% 以上耕地的土壤有機質水平為2%。所以，我國提高土壤有機質含量是提高耕地質量的中心目標，而國外僅需保持土壤有機質含量水平即可。此外，我國大部分地區處于低緯度地區，農田耕作強度大，土壤有機質分解迅速，所以提高我國耕地土壤有機質含量壓力巨大。
（2） 農業生產目標差異
國外農業生產是以企業管理的形式進行的，其目標是獲得最大的經濟效益，即達到最佳經濟產量即可; 我國由于人口壓力，糧食需求迫切，農業生產特別是糧食作物生產基本上都以最高產量為目標。最佳經濟產量與最高產量雖然有時相差不大，但在土壤管理方面卻相差甚大。最佳經濟產量需要考慮農業生產的物資成本投入、農業產出產值等經濟指標，而最高產量則僅考慮農作物生產的最佳條件。最高產量目標風險相對較大，這種風險往往來自氣候條件，造成農業生產物資的浪費，特別是投入的農業化學品浪費，給環境造成風險。
（3）耕地培肥理念差異
我國農業生產目標與西方國家的差異也反映在耕地培肥理念上。國外耕地培肥基本理念是“恢復和保持土壤肥力”，我國則是“保持和提高土壤肥力”。在歐美國家，“從土壤中帶走的物質歸還給土壤”就可以保持土壤肥力不衰，而我國必須牢記提高土壤肥力，以得到更多的產出。所以，我國在耕地培肥方面所付出的比國外要大得多。
（4）管理方式差異
歐美國家在耕地培肥方面經常使用的是“指標式管理”，而我國目前基本上還是“經驗式管理”。在西方國家，當土壤達到什么指標時，需采取什么管理措施，不僅寫在農業生產管理手冊上，很多還作為法律條文，比如：在英國，當砂壤土的土壤pH 值為6.0 時，農田需要施用4 t /hm2 的石灰，以調節土壤的酸堿度。這種指標式管理，完全避免了人為經驗，具有十分確切的傳承性，同時也為后人的創新提供較為可靠的基礎。
我國雖有幾千年的耕地培肥經驗，但是，缺乏指標，耕地培肥技術的傳承，其不確定性很大，不同的時代由于對耕地培肥的重點不同，往往會把某些技術丟失或遺漏。例如土壤的酸化問題，這是一個古老的問題，不僅我國有，國外也有，幾千年來，我國農民都是通過施用石灰來解決，但是，由于近年來化肥用量的加大，人們逐漸淡忘了石灰的改土作用，一個古老的農業問題變成了新時代農業生產中的一個較大問題。
（5）環保理念差異
20 世紀70 年代以后，西方國家在耕地培肥的同時，十分注重耕地培肥與環境保護的關系，2002 年在第17 屆國際土壤學大會，國際土壤學聯合會秘書長wnifried E H Blum 的報告是“土壤學在社會和環境持續發展中的作用：21 世紀面對的現實和挑戰”，之后的國際土壤學大會上都把土壤與環境密切結合，很多國家為了保護環境，明確了耕地培肥中的環境保護指標，如英國在不同的地區和不同時間，規定不得使用的肥料，以保護生態環境。
我國長期以來，農業是以作物為中心的管理體系，耕地培肥的目標也主要是農業目標。近年來，我國雖然重視了農業的面源污染等問題，但是，研究的深入程度不夠，環保指標不具體，甚至一味認為，施用有機肥料是對環境的最大保護，而化學肥料則是影響環境最大的問題。這種不科學、不具體、不切合實際的做法很難做到環境安全與糧食安全的統一，同時也不能有效保護環境。
（三）我國耕地培肥的障礙與思考
1.我國耕地培肥的障礙
從我國近年來的耕地培肥實踐來看，我國耕地培肥存在的主要障礙有以下幾方面:
（1）耕地培育與施肥關系不明確
施肥與耕地培育目的相同，都是為了提高作物的產量和品質，但是其作用不同，前者主要注重當季的作物生產，滿足當前作物的營養需求，以提高當季作物產量，在制訂施肥計劃時，也需考慮土壤的供給、土壤的培肥以及環境保護等問題。而后者則主要考慮是給未來作物提供良好的生長環境，同時必須考慮耕地對生態環境的影響。
我國目前的施肥制度除主要考慮當季作物營養需求，很少把耕地培育作為施肥的目標之一。盡管我國目前的商品土壤調理劑品種豐富，但是，考慮對土壤的長期培肥的也少之又少，大家都認為，施用有機肥料是培育土壤，但是，我們施用有機肥料要將土壤培育成什么樣的耕地? 可能都很難回答。所以，針對不同類型的耕地，制訂差異性的培育目標，并將這些目標量化在具體的措施上，才能使耕地保持永續的生產力。
（2）耕地培育環境目標認識不足
耕地是自然界最重要的物質循環場所，對人類而言，無用的有機物質需要在土壤中分解，分解所產生的礦物質又可以提供給植物吸收利用，它很大程度上起著物質的再生利用功能。但是，近年來，由于人為加入土壤中的物質增多，促進了自然界物質的循環，產出了更多利于人類生存的農產品，但也加大了土壤物質循環的負擔，當超出土壤的承受能力時，就出現了氮磷流失、氨揮發、重金屬積累等一系列不利于人類生存的染污現象。
所以，土壤管理除保持和加強土壤肥力功能外，要盡力避免土壤，特別是耕地所產生的污染問題。這里需要指出的是，很多外來物的添加是作為耕地培肥措施進行的，而耕地污染主要是由于向土壤中添加了不當外來物所引起的。所以當前耕地培育的目標不僅是給作物提供良好的生長環境，還要考慮環境壓力，針對不同地區的生態功能，制訂切實可行的耕地培肥目標，既有利于農產品的充足供應，又保持良好的生態環境。
（3）耕地培肥法規不健全
耕地作為人類生存的重要基礎，培育良好健康的耕地除需要一定的科學技術作支撐外，必要的法律法規是保證耕地培育的重要手段，國外在這方面做了大量的工作，并且規定十分具體，也便于操作。我國雖然在耕地的法規方面也進行了大量的工作，除了耕地的數量較為具體外，在耕地質量和管理措施方面不十分具體，使得農民在具體操作中難以執行。
2.關于耕地培肥的思考
（1）現代良好耕地的含義
近年來，人們對耕地質量進行了大量研究，從不同角度發表了很多見解，這里不再贅述。但是，耕地是用于農作的土壤，我國關于土壤肥力的概念主要是侯光炯先生提出的持續穩定地供應作物生長所需的水分、養分、空氣和熱量的能力，是土壤本身固有特性。土壤肥力與土壤的生產力是不同的概念，土壤生產力是由土壤本身的肥力屬性和發揮肥力作用的外界條件所決定的，土壤肥力是生產力的基礎，而不是生產力的全部。
現代農業生產中人為干預土壤肥力因素的力度在不斷增強，促使土壤向作物高產、高效方向發展的技術與手段層出不窮，如有眾多類型速緩結合的肥料及施肥技術，可解決所謂“不良”土壤的養分持續供應問題。土壤水分亦是如此，如滴灌技術，可維持土壤水分的持續供應，對土壤的保水性要求則越來越低。在國際上公認的創造了世界農業奇跡的以色列，其南部現代農業園區中，農民反而更偏好使用沙子作“土壤”，這樣的“土壤”更易于通過水肥調控，控制作物生長。所以，現代條件下，傳統的土壤肥力指標可能有局限，把耕地培育成適合現代技術要求的土壤可能是更好的思路。
（2）如何區分“耕地培肥”與“耕地培育”
“耕地培肥”是通過人為措施，提高耕地土壤肥力; 而“耕地培育”是通過人為措施使耕地的屬性向人們預期方向發展。“耕地培肥”目標較為單一和明確，即提高耕地肥力，而“耕地培育”則按照需要，可能是提高土壤肥力，也可能是降低土壤養分含量，或者結持土壤防止水土流失等等。為了達到人類預期目標而采用的措施都可稱為耕地培育，如果說“耕地培肥”一詞十分適合于新中國成立至改革開放前的一段時間的話，“耕地培育”則更適合于目前我國現代農業實際。一味按照傳統土壤學肥力概念，提高土壤肥力是不可取的。
（3）如何培育良好耕地
培育良好耕地，是人類生存的必要條件。在現代條件下，耕地質量已不是用“肥力”概念所能衡量，過去認為是肥沃的耕地，現在可能是農業面源污染的源頭。所以，耕地培育多目標化應是今后耕地培育的方向。“耕地培肥”一詞已不能代表未來耕地培育的全部，良好的耕地應是在能產出更多安全農產品的同時，還能保持生態平衡、維持環境友好。
如何進行多目標的耕地培育，根據我國生態類型的劃分制定不同區域耕地培育目標、平衡農產品生產和生態環境的關系更符合我國發展的實際。針對耕地的具體情況及所處的生態條件，需要增加土壤養分時，可以通守合理施肥提高土壤養分水平;需要減少土壤養分時，可用作物耗竭的方法降低土壤養分水平，使之適合當地生態條件的要求; 在需要廢棄物消解能力強大的耕地時，則強化土壤微生物和生物的作用，促進農田物質循環的能力。不能以加強土壤的一種屬性而削弱耕地的其他功能。但是，任何添加土壤不能分解、又可通過食物鏈傳遞的有害物質都是要禁止的。
（四）我國耕地培育展望
經過大規模的土壤改良與耕地培肥，我國農業生產進入了耕地生產力因子高效利用階段。隨著我國糧食需求和改善環境雙重壓力的增加，耕地培育的目標可能會發生微妙的變化，耕地培育必須在環境約束下進行。未來我國耕地培育需要注重以下幾方面:
（1）劃分不同耕地功能區
隨著對耕地投入的增加，耕地承受力受到了極大挑戰，當耕地的接納和消解能力不能承受巨大的物質能量投入后，耕地質量會朝著人類預期相反的方向發展。例如，對黑土進行高強度的耕作，引起了水土流失、有機質氧化，黑土層變薄，有機質含量下降等，這種變化都不是我們所預期的。再如，大量不合理施用肥料以后，作物產量提高了，而養分流失加大了，造成了地表水富營養化。
我國幅員廣大、生態類型繁多，對耕地培育而言，不同的生態類型區應制定具體的耕地培育目標。水源保護地及其周邊地區耕地，主要目標是防止該流域內地表水的富營養化。具體來講，氮磷肥施用要在保證其不向水體遷移的前提下，滿足作物營養需求，提高作物產量。在沒有水體富營養化風險的區域，可適當提高土壤養分水平，足額供應作物養分，保證糧食豐產。籠統的防止農業面源污染，不僅水源得不到保護，還可能影響到糧食生產。
（2）制訂嚴密科學的耕地質量指標體系
傳統意義上的耕地，就是以作物生產為目的。土壤肥力是其核心，也是耕地的靈魂。然而，隨著社會的發展，人們對耕地的要求也發生了變化，在人為干預不大的情況下，耕地內部的物質循環過程對人類的負面影響基本可以忽略不計。但是，在人為干預較大的情況下，耕地內部的物質循環惡化會嚴重影響到人類發展，如面源污染，耕地功能退化等。為了確保人為干預條件下的耕地培育過程向著有利于發揮耕地功能的方向發展，必須制訂嚴密的耕地質量指標及體系，規范耕地培育措施，不僅發揮耕地的肥力功能，還要發揮耕地凈化環境的功能，減少耕地對生態環境影響，保持耕地的生產力水平。這些都需要一套科學嚴密的耕地質量指標體系去指引。
（3）健全耕地培育的法律法規體系
耕地培育方法與具體措施嚴重影響耕地的特征屬性，為了發揮耕地的不同功能，需要用法律法規體系去規范人類活動。為了獲得經濟效益，很大程度上人們會自覺定向培肥耕地，提高耕地土壤肥力水平，發揮耕地的經濟性功能。當社會發展需要發揮耕地的公益性功能時，人們的自覺性就會變差，這時法律法規顯得更加重要，如當某些耕地需要降低土壤速效養分含量，減少環境風險時，就意味著耕地的經濟功能不能完全發揮，從耕地上獲得的經濟效益就會降低，這種耕地培育的方式往往需要通過法律法規才能實現，國外的經驗也證明了這一點。
（4）引導農民科學進行耕地培育
長期以來，農民從耕地上獲得收益，特別是在我國，農業經營高度分散，農民對發揮耕地功能往往認識不足，即使有明確的耕地質量指標，如何培育耕地達到指標也必須通過技術和政策引導，使農民充分認識自己所經營的耕地所要發揮的功能。通過我國農業技術推廣體系，開展農民素質培訓，下發簡明易懂的耕地培育手冊等方式，使農民把耕地功能的培育變為自覺的行為。
作者單位：中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所
中國鄉村發現網轉自:《植物營養與肥料學報》2015 年06 期
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