作者：曾楠 张小全 靳彤 葛乐 作者单位：大自然保护协会 来源：土地观察公号（2021年4月20日） 联合国粮食及农业组织将土壤健康定义为在生态系统和土地利用边界内，土壤作为一个生命系统所发挥的维持植物和动物生产力、保持并加强水和空气质量、改善动植物健康状况的能力。健康的土壤能维持多样化的土壤生物群落，促进植物养分循环；通过对土壤持水能力和养分承载容量产生的积极影响，从而改善土壤结构，提升土壤肥力，最终提高作物产量。健康的土壤还可以通过维持或增加自身碳储量，为减缓气候变化作出贡献。 我国实施“藏粮于地、藏粮于技”战略。我国人均耕地数量仅为世界平均水平的45%，意味着必须在加强土壤可持续利用的同时提高生产力。此外，我国土壤肥力水平整体偏低，耕地土壤的有机质含量不及欧洲同类土壤的一半。同时我国土壤出现土壤侵蚀、水土流失、土壤沙化、酸化和盐渍化等现象的面积还在继续扩大，成为我国耕地质量提升障碍，是威胁粮食安全的隐患。“藏粮于地、藏粮于技”战略实现的基础是要保障耕地数量和提升耕地质量，对土壤侵蚀、酸化、盐渍化以及土壤养分瘠薄等共性问题进行解决，有针对性地改善各区域土壤健康，是保障耕地数量、提升耕地质量的关键所在。 基于自然的解决方案多种措施提升土壤健康 基于自然的解决方案的有效应用可以改善土壤健康，提升耕地质量，保障种植业可持续，因此要加强基于自然的解决方案在农业生产过程中的应用。 例如：在农田及其周边最大限度地修复自然植被或构建自然生境；种植过程中推行保护性耕作模式，采取免耕或少耕减少机械对土壤的扰动；种植覆盖作物提升土壤肥力、增加地表植被覆盖等。需要引起注意的是，大部分农田土壤污染都源于肥料的滥用，为此要开展农田养分管理，精准施肥、按需施肥、施用正确的肥料，从而提升肥料使用效率，以有效降低农田土壤甚至是流域的污染。此外，一项基于自然的解决方案措施的开展，通常会带来其既定目标之外的多重效益，基于自然的解决方案通过多种措施的应用在提升土壤健康的同时，也会带来农田生物多样性的提升、水资源保护和节约利用，同时为应对气候变化作出贡献。 应用实践证实，免耕、种植覆盖作物和作物轮作是提升土壤健康的三大重要措施。根据相关研究，在美国自然资源保护局的支持下，科研机构、社会组织、农业生产者正在积极推进免耕、种植覆盖作物和作物轮作措施的大面积应用，目标是到2025年将这三种土壤健康措施应用到美国一半以上的耕地。若该目标达成，将减少2500万吨的二氧化碳排放（相当于每年减少500万辆小客车）；减少1.56亿千克土壤养分的流失；遏制1.16亿吨的土壤侵蚀；为农田土壤增加44亿立方米的可用水容量。除此以外，科学的农田养分管理也是提升耕地土壤健康中一项重要的基于自然的解决方案措施，可以减少面源污染，提升水质；大幅减少农业温室气体排放。 运用“四个正确”养分管理原则提升土壤健康 位于墨西哥湾的密西西比河和大西洋交汇处，每年都会因为不合理施用肥料带来的过量农田养分的径流和淋洗流入，由于典型的水体富营养化现象造成鱼类及其他海洋生物大量死亡。对此，应用基于自然的解决方案，采取有益于土壤健康的农业措施，如覆盖作物、少耕、轮作和土壤养分管理等，防治土壤侵蚀和养分流失，使养分可以留在田里，而避免其进入河道。这些措施可以在提高农产品质量、降低农业成本的同时，消除对环境特别是水生生态系统的负面影响。 4R（四个正确）原则是全球通用的养分管理原则。首先，要求正确的肥料来源，通过评估土壤中现存的养分种类，种植作物所需养分种类以及不同肥料的吸收、利用率，确定正确的肥料种类和来源。其次，要求正确的肥料施用量，通过对土壤养分的化学评估结果、产量目标、作物养分需求量等因素进行综合考量确定正确的施肥量和肥料配比。再次，要求正确的施肥时间，不同作物生长节律有别，肥料施用需要根据作物的生长规律在适当的时间进行合理施肥，以确保最大化肥料利用率。此外，要求在正确的地点或位置进行施肥，如对一般作物而言根部施肥可以提高肥料利用率，但施肥位置需要综合考虑土壤和作物类型、坡度、农田到地表水的距离等因素。 4R养分管理原则的使用需要因地制宜，通过对农田土壤、种植制度、管理技术和气候等因素的综合考量，在改善土壤健康的同时，降低农业投入、减少养分流失。监测结果证实，要首先对区域内不同农田斑块的径流进行评估，优先选取径流发生率和强度较高的斑块开展相关措施，实现最高的成本效率和保护成效。基于自然的解决方案在农业种植中的应用，通常是几种措施的有机整合，实现对系统性的耕地质量和农业环境问题的解决。例如：在该项目后期，轮作、覆盖作物种植、免耕等保护性农业措施，与4R养分管理原则相结合，形成了一整套解决方案（也称之为4R+原则），在降低农业成本、提升产量的同时，能最大限度地改善土壤健康，提升耕地质量，收获水质提升、农业减排等一系列环境效益。
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