中国土壤资源特点与粮食安全问题

粮食安全问题

摘要：土壤资源是粮食生产的基础，也是粮食安全的核心。文章在研究我国土壤资源特点的基础上，系统阐述我国粮食安全正面临着耕地减少、粮食减产的挑战。提出要解决我国耕地土壤和粮食安全问题，必须实施“藏粮于土”的行动计划，全面提高我国土壤资源的综合生产能力，其主要内容是：稳定耕地面积和粮食播种面积，实施基本农田严格保护机制；开发土壤潜力，提高粮食综合生产能力；加强生态环境建设，建立有弹性有应变能力的种植制度；防治土壤污染，保障粮食安全；适度开荒复垦，充分利用非耕地资源。 关键词：土壤资源；生态环境；粮食安全

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我国是世界上的人口大国，也是粮食消费大国。我国粮食安全一直是人们关注的问题。土壤资源的数量和质量与粮食增产息息相关。本文从土壤学的角度，对土壤资源与粮食生产、粮食生产面临的挑战与粮食安全的出路作一探讨，以期有助于缓解资源约束和保障粮食安全。

1 土壤资源与粮食生产

1.1 土壤资源丰富

“民以食为天，粮以土为本”。土壤资源与粮食生产有着密切的关系。我国土壤资源的特点是土壤类型多，绝对数量大。我国地域辽阔，国土总面积有960万km2。气候类型从热带到寒温带，由湿润区到干旱区。在全国有14个土纲、39个亚纲、138个土类和588个亚类[1]。雏形土、干旱土面积超过国土的10%，有机土、铁铝土、变性土、火山灰土和灰土占1%，其余的人为土、盐成土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、新成土等介于两者之间1）。这样丰富的土壤资源，是世界上其他国家所无法比拟的，而且耕地、林地和草地的绝对数量都居世界前列，分别为第4位、第8位与第3位。1.2 人均耕地不足

我国多山，耕地面积小，人均占有量少。我国65%是山地，有一半土地属于干旱和半干旱地区，

表1 中国主要土纲土壤资源的估算1)

Table 1 Soil resources inventory of different soil orders in China 代号 土纲 面积率/% 代号 土纲 面积率/% A 有机土 0.22 J 均腐土 8.67 B 人为土 4.84 K 富铁土 8.89 E 铁铝土 0.44 L 淋溶土 7.42 F 变性土 0.30 M 雏形土 21.51 G 干旱土 23.01 N

新成土 9.76 H

盐成土 3.64 其他土壤

0.04

耕地仅占国土总面积14.5%，而我国又是世界上人口最多的国家。按人口平均，耕地仅占0.11 hm2，

林地占0.17 hm2，草地占0.26 hm2，人均占有农、林、牧用地只有世界平均数的1/3[2]。另一方面，土地浪费情况又十分严重。目前有相当一部分承包土地荒芜，或被城镇和经济开发区滥占后长期闲置。1.3 耕地土壤质量参差不齐

我国受自然条件的制约和人为作用的影响，土壤质量参差不齐。根据我们的资料，西部干旱地区占国土面积的35.7％，其中包括干旱土，寒冻雏形土和盐成土，不利于农业利用。然而，经过长期的农业利用，培育了大面积稳定的基本农田，如灌淤条件下形成的灌淤土，堆垫条件下形成的土垫人为土和泥垫人为土，蔬菜栽培条件下形成的肥熟土和水耕条件下形成的水耕人为土等。据全国第二次土壤普查[3]，我国现有耕地中，按产量分，高产田占21.54%，中产田占有37.24%，低产田占41.22%。然而耕地土壤中有机质含量低于0.5%的耕地约占10%，缺磷耕地占59%，缺钾耕地23%。中国科学院南京土壤研究所最新的研究指出，长江中下游土壤有机质含量明显上升，全氮和速效磷含量增加，速效钾含量略有下降。华北地区全氮和速效磷增幅较大，但速效钾含量损耗很多。东北地区肥力下降较为明显。水土流失、盐渍化、沼泽化、沙化的耕地共计占53%，受工业三废污染和酸雨侵蚀的耕地有853.33万hm2 [4]。

1.4 后备耕地土壤资源有限

我国是一个古老农业国，土地开发利用比较充分，可供继续开发的后备土壤资源十分有限。目前全国后备耕地土壤资源总量约1000万hm2，主要分布在北纬40~50度之间的一年一熟地区，同时又是降水量少，干燥度大的干旱、半干旱地区，土壤资源量少质差，开发利用难度较大。 1.5 耕地土壤资源区域差异大

（表

在《中国土壤系统分类：理论·方法·实践》一书中[1]，全国共划分3大土壤区域、16个土壤地区、54个土壤区。为了定量描述土壤分区的特征，我们在比例尺1/1000万的《中国土壤分区图》上求得各土壤地区面积。同时援引中国农业年鉴2003中的农业统计资料[5]，全国水资源协调小组（1987年）的中国水资源概况（会议材料）及石山从2004年有关全国百强县的资料[6]，然后按某一土壤地区内有关省、区所占比重求得每个项目的加权平均值。其中I1与I2、Ⅲ5与Ⅲ4、Ⅲ6与Ⅲ36个土壤地区测得的数据根据当地材料有所订正，其结果制成表2。就3大土壤区域言，东南部湿润土壤区域占国土总面积41.6%，人口密集，经济发达，集中了全国81%的人口，72.2%的耕地。2004年全国百强县中本区域就占有94个，但都集中在长三角、珠三角和环渤海等沿海地区[6]。人地矛盾、生态环境恶化的问题日益突出。西北干旱土壤区域，

生产在区域之间也存在很大差异。东南部湿润土壤区域占国土总面积不到一半，粮食总产量却占全国81.5%，集中程度十分惊人。西北部干旱土壤区域和中部半干润土壤区域分别占国土总面积1/3多和近1/4，而粮食总产量只占4.2%与14.3%。在同个土壤区域内，农业自然资源的不均衡性也很大。例如，在东南部湿润土壤区域内，北方3个土壤地区，地多水少，人均耕地0.13 hm2以上，旱地面积约占全国耕地总面积85%左右。南方4个土壤地区，水多地少，水田约占全国水田总面积93%，人均耕地在0.07 hm2上下，造成农业上南水北旱的地区结构差异，并形成了我国长期存在的南粮北调的格局。

2 粮食生产面临的挑战

改革开放以来，我国食物数量和质量均有较大幅度提高，但是我国粮食生产面临的形势仍很严峻。

区号及简称 占全国总

农业人口占

占国土总

占全国耕

复种指

占全国水 占全国 [7]45264 4.8 48241 3.9 -2978 2.4 15.6 1.0 2.5 12.1 16.1 1.4 2.6 1.3 2.3 6.2 占全国 人均粮食 全国百强 43070 723 48800 378 -5733 242 346 437 321 357 395 437 321 313 356 338 46947 1 49220 27 -2253 － 4 3 1 － 2 － 2 － － － 50839 16.3 47406 15.7 3433 1.3 19.6 4.2 10.8 4.6 8.2 2.9 4.4 0.7 0.11 0.06 46218 83.4 47705 -1128.1 488 118.4 － 84.5 97.4 97.8 － 76.3 72.3 73 65.4 65.4 45706 7.2 48350 13.7 25.8 -2644 20.5 1.4 13.8 2.1 8.8 2.9 3.8 1.1 2.2 0.4 0.03 0.02 1 14.8 2.5 7.9 3.9 4.2 1.5 2.2 0.5 0.0008 0.0005 150454 49417 51229 粮食生产 Ⅰ2中温带土壤地区

46050 6.96 46531 54.8 46983 8.6 粮食总消费 Ⅰ3暖温带土壤地区 年度盈亏 6Ⅰ7热带土壤地区 Ⅱ中部半干润土壤区域 Ⅱ1中温带土壤地区 Ⅱ2暖温带土壤地区 Ⅱ3高原温带土壤地区 Ⅲ西北部干旱土壤区域 Ⅲ1中温带土壤地区 Ⅲ2暖温带土壤地区 Ⅲ3高原温带土壤地区 Ⅲ4高原温带土壤地区 Ⅲ5高原亚寒带土壤地区 4404 19.7

1.6 15 2.0 9.0 4.0 4.0 1.1 2.22 0.49 0.08 0.05 2886 71.3 71.7 73.1 67 71.3 80.5 71 66.4 72.7 72 85.5 82.1 4247 5.2 1.0 22.7 6.0 6.2 10.5 35.7 8.0 12.4 5.0 2.0 5.3 占国土总面积35.7%。由于干旱和高寒对人类生产和生活的制约，水土矛盾尖锐，生态环境脆弱，经济欠发达，人口和耕地少，分别占全国4%与8.2%。2004年全国百强县本区域只有2个。中部半干润土壤区域具明显过渡性，占国土总面积22.7%，人口和耕地分别占全国15%与19.6%。工业发展较滞后，农业比重高，2004年全国百强县本区域只有4个。与水、土、气等农业自然资源相应，我国粮食2.1 耕地减少

在工业化和城市化快速发展的情况下，面积有限的耕地不断地被占用，不可避免地加剧了粮食生产的负担。按中国国家统计局公布的传统耕地面积，从1996年到2003年7月间共减少666万hm2，约为总耕地面积的7%，而按中国国土资源部根据卫星遥测资料确定的全国耕地面积，从1996年10月（1.30039亿hm2，）到2004年10月（1.2247亿

hm2）8年间共减少576.9万hm2，约占总耕地面积的5.8%[7]。粮食播种面积从1998年到2003年减少到1亿hm2以下，降到建国以来的最低水平。1978至1996年间，我国新垦地1125.6万hm2(占耕地总面积12%)，而占用耕地1629万hm2，年均递减28万hm2。人均耕地由0.1 hm2减少到0.08 hm2（张宝文：新阶段中国农业科技发展战略，2004，会议材料）。2004年通过土地整理复垦开发补充了大量耕地，由于建设占用、灾毁、生态退耕、农业结构调整等原因，当年反减少耕地80万hm2。现在耕地减少主要集中在灌溉设施、基础设施均较好的南方沿海地区，在那里城镇周围的优质耕地减少2/5左右，

总数接近13亿，每年净增人口1400万。据测算，到2010年我国人口将达14亿，仅粮食一项，每年新增人口粮食需求就达300多亿kg，到2030年我国总人口达到最大值的转折点之前，人口压力将一直是影响我国食物供求关系的首要问题。同时随着国民收入的提高，城乡居民对食物消费结构正从主要追求数量转向对数量和质量的双重要求，对粮食的直接消费即口粮消费的减少，对动物性食品、水果、蔬菜等消费却在增加，而动物性食品消费增加的结果是粮食间接需求的数倍增加。这种口粮下降，饲料用粮和工业用粮上升的态势，是未来粮食市场的基本走向。按国际公认的标准，粮食进口依存度低于5%，表示粮食自给。低于10%，仍处于粮食安全状态。如果超过了这一限度，即对粮食安全构成威胁。自2000年以来，我国粮食的总消费量达到4.8亿~4.9亿t，年产需缺口均在0.25亿~0.35亿t，粮食进口依存度为5%~7%。据预测，未来几年我国的粮食供求关系，可能会出现“拐点”。因此，日益增加的食物需求将是我国粮食生产面临的巨大挑战。 2.3 北粮南调

随着改革开放，经济开发区的建立，南方尤其是沿海地区，工、商、贸发展迅猛，在1984年以前，南方耕地面积稳定。1984年以后发生转折性的变化，耕地面积和粮食播种面积减少速度超过北方，灌溉面积和化肥施用量的年增量也比北方少。南方粮食总产量与人均粮食均低于北方，形成北粮

有的地方甚至超过3/5。而新开垦的耕地多为偏远的丘陵山区贫瘠之地。因此，造成新开垦的耕地质量远低于被占用的耕地质量。有数据表明，开垦0.2 hm2以上的耕地才能弥补占用0.06 hm2现有耕地的生产能力，使我国总体上优质高产田在减少。

我国新《土地管理法》实施后，滥占乱用农地的状况虽受到一定遏制，但由于土地管理体制和法律、法规还不够完善，土地产权不明晰，所以虽然采取世界上最严格的耕地保护政策，实际上农地仍在不断被征用[8]。加上对耕地价值和质量测评标准认识不足，土地管理中“形硬实软”、“明稳暗减”的现象所在皆有，造成耕地隐性流失，导致耕地面积减少的局面一直得不到根本解决。 2.2 粮食减产

从1996年到2004年，随着我国耕地面积、粮食播种面积的减少，粮食总产量和人均占有量均呈减少的态势。我国粮食总产量和人均占有量分别从1998年的5.1亿t和412.5 kg跌至2003年的4.3 t和333.5 kg。每年有几百亿公斤的粮食缺口，不得不靠进口和动用库存来弥补（表3），目前我国人口南调的新流向[2]。1998年以后全国多数大、中城市周边的县市已普遍从余粮县市变成缺粮县市。这个情况说明地区之间粮食生产的差距，正从主要受农业自然资源约束转向受资源和市场双重影响。这对于全国建设小康和构建和谐社会带来了新问题。

此外，我国的粮食生产仍然是千家万户的主要产业。目前农民虽然已经有了支配生产的自主权，但他们进入市场的组织化程底低，以农民为主体的产业化组织仍不发达，农民面临生产技术、信息、资金、物资和产品销售等方面的困难，大量的利润被加工、流通、服务等环节所占有，影响农民的收益。其结果导致我国粮食优质、专用品种不多，国内市场价格明显高于国际市场，价格竞争处于劣势。因此，降低粮食成本，提高质量和产品深加工比重，增加附加值等是我国粮食生产面临新的挑战。

3 保障粮食生产安全的出路

人多地少、人增地减，是我国的基本国情，而国内外粮食市场的粮价波动和粮源总体走向偏紧，将直接影响我国粮食安全体系的稳定性。这就决定了我国的粮食必须立足于主要靠自己来解决。除需要控制人口增长外，关键在于大力发展粮食生产，重心应放在有效遏制耕地和播种面积减少，增加投入，依靠科技进步，提高土地生产能力以及林草地、海洋资源的开发利用潜力，而不用扩大耕地或过多依赖国际粮食市场。同时要大力提倡变“藏粮于库”为“藏粮于土”的行动计划。1990—1995年间，由

于粮食余额超过了国家储备粮的需要，造成了库存粮食积压，粮价下跌和农民“卖粮难”的问题，可见“藏粮于库”只能解决一时的粮食余缺，只有“藏粮于土”，才能全面提高中国土地资源的综合生产力，才能保障久远的粮食安全。

3.1 稳定耕地面积和粮食播种面积，实施基本农田严格保护机制

稳定耕地面积和粮食播种面积是构建我国粮食安全体系的核心。据研究，建国以来，当粮食单产处于低水平时，人均粮食占有量与人均粮食播种面积成正相关（r=0.6696）；在粮食单产高速增产时，两者不相关（r=0.2146）；在粮食单产稳定增长时，两者又呈正相关（r=0.5696）[2]。为此，要管好用好耕地，把粮食播种面积稳定在1.1亿km2以上，将稳定生产5亿t以上粮食的商品粮基地和菜蓝子工程用地划为一级基本农田保护区，重点落实我国东南部湿润土壤区域耕地保护和管理制度，实现耕地更新和补偿由数量向数量和质量并重的转变，达到耕地数量和质量的总量动态平衡。因为东南部湿润土壤区域，人口密集，水、土资源较丰富，历来是我国粮食主产区，粮食产量在全国占有举足轻重地位，虽然近年粮食播种面积与产值所占比重持续下降，但对全国粮食安全保障的重任仍将由本区域来承担。一定要确保东北、华北、华东和华中等粮食主产区自给有余。在各个区域内重镇或中心城市也必须有自己一定的粮食生产基地作支撑。显然目前一些经济欠发达的粮食主产区在经济振兴后，就不可能长期作为发达省市的“粮食基地”。中部半干润土壤区域与西北部干旱土壤区域，除汾渭谷地、宁夏平原、河西走廊一些灌区、新疆绿洲和西藏一江两河高寒农区外，粮食生产应做到基本自给，对那里粮食生产提出过高要求，将不利于生态环境建设。

3.2 开发土壤潜力，提高粮食综合生产能力

前几年我国开发建设用地量大，农田基础设施受损比较严重，加上粮食结构与市场衔接不够紧密，产品加工业发展滞后，附加值不高，在一定程度上削弱粮食综合生产力，影响发展后劲。因此，应加大科技投入，通过开发土壤潜力来提高土地产出和资源利用能力。（1）加强中低产田改造和农业综合开发。我国中低产田占耕地总面积71%，其产量不高原因是存在某些障碍因素。20世纪90年代，黄淮海和东北平原共治理中低产田505万km2，新增粮食生产能力1亿t[2]。（2）增加科技投入，提高单位面积产量。目前我国农田化肥施用量为159 kg/hm2，相当于世界中等水平。但在化肥利用率和肥料结构方面有待改进。我国化肥当季利用率，氮约为30%~50%，磷约为10%~20%，钾约为35%~55%，其中氮肥的损失较为严重，应推广科学施肥技术以节约资金，提高肥效；国际上N∶P∶K肥的比例为1∶0.47∶0.31，而我国为1∶0.45∶0.22，为了改进肥料结构，理应增加钾肥施用[2]。同时，还应科学、合理安排化肥施用的空间布局[9]。我国东南部湿润土壤区域，水资源相对较丰富，化肥生产效率高，为9.8，其中东北地区达18.98，又承担21世纪全国粮食安全保障的重任，化肥分配除应充分满足各土壤地区粮食生产的需要外，还应大力生产供应各类粮食作物高产优质低耗的专用化肥。中部半干润土壤区域，粮食生产与化肥肥效提高受丘陵山地多，水土流失严重制约，加之旱地面积大，水资源少，经济欠发达以及粮田投入不足，化肥施用量只占全国14.3%，大部分地方人均粮食占用量低于全国平均水平，进一步增加化肥施用量当然也很重要。西北部干旱土壤区域，南为“世界屋脊”，北为戈壁荒漠，只有一些水源充足的地方发展粮食生产，产量不到全国5%，化肥施用量只占全国3.8%，人均粮食新疆较全国高，西藏较全国低，应开发复合肥、专用肥新品种，以满足一些既高产又具营养保健功能的粮食新产品对养分的需要。（3）适当提高复种指数。我国大多数耕地集中分布在中温带以南地域，热量条件可满足一年两熟至多熟要求。我国曾经从1949年的128%提高到158%，最高地区达250%，极大地提高土地利用率和粮食综合生产能力。可是到2002年下滑到118.9%。如果通过改善农业生产条件，适当提高复种指数到160%~170%，粮食总产量可望在现在基础上提高5%左右[2]。

3.3 加强生态环境建设，建立有弹性有应变能力的种植制度

粮食生产有赖于农业生态环境的改善。近年来，我国农业生态环境总体来说有所改善，但开发与治理的不协调，致使生态环境恶化和土壤退化还继续存在。由于生态环境不良，生产经营不善，在粮食种植结构上存在大路货多，名优特新产品少；通用产品多，专用产品少；初级产品多，精深加工产品少。要改善这种状况关键在于加强生态环境建设，深化农业结构改革。过去20多年来，我国农村和农业经历两个飞跃。第一，是实行家庭联产承包责任制；第二，是适应科学种田和生产社会化、产业化的需要，发展适度规模经营和集体经济。在第一阶段，由于家庭联产承包责任制实际上是一种封闭的小农经济，集约化和市场化程底低，抵御自然灾害能力差。一家一户很难进行农田基本建设，

更谈不上防治荒漠化、水土流失和其它的土壤退化。因此，必须创新农业经营体制，发展合作经济，加强农田水利建设和发展，可持续发展的生态农业，这是调整和优化粮食生产结构，建设稳定，优质、高产商品粮基地，保障饲料用粮安全，加速养殖业发展的前提。

1998年以后浙江省广泛进行了农业和农村产业结构的战略性调整。除坚持以市场为导向，增加对粮食生产的投入，提高土地质量，改善土壤肥力，扩大标准田面积之外，还把种植业结构的调整转移到在农产品的质量、品牌提升上下功夫，争效益。特别是在粮经作物的布局上，继续推行有弹性的、有应变能力的粮经结合的多熟制，实行“季水季旱”，或“年水年旱”水旱轮作。在粮食富余时，减粮扩经，大力发展蔬菜，瓜果等优势农产品，在粮食紧缺时，减经扩粮。在“增粮”与“增效”方面都取得显著成绩[10]。

3.4 防治土壤污染，保障粮食和农产品质量安全

随着我国工业的发展，传统有机与无机配合的施肥制度在减少。农用化肥和农药的过量或不恰当使用以及用污水灌溉，无疑会造成农业面源污染。我国每年废水排放量368亿t，烟尘排放量1445万t。2003年全国农药使用量133万t，有70%上的农药进入土壤、水体和大气。每年近1200万km2的地膜覆盖，造成白色污染。因此，在一些地方约有10%的粮食、24%的农畜产品和48%的蔬菜存在质量安全问题[11]。土壤污染是影响食品安全的源头因素，由于它的隐蔽性而最容易被人忽视。因此，必须十分重视和做好土壤污染防治工作：一是控制污染源头和污染物的排放，实行城市污染防治与农村环境保护并重，重点强化我国东南部湿润土壤区域内的城市郊区、工矿区、污灌区污染的综合治理；二是大力发展生态农业，加强规模化和标准化农产品示范基地建设，倡导增施有机肥，推广配方施肥。推广高效、经济、安全的农药，加速废膜资源化等；三是在做好环境保护宣传、教育的同时，加强法制建设和各部门之间的沟通和协调，完善土壤资源数量和质量管理制度。

3.5 适度开荒和复垦，充分利用非耕地资源

我国尚有可垦荒地1000万km2，可复垦土地400万km2。可垦荒地以东北冷凉淋溶土、湿润均腐土地区最多，占全国“三荒”资源的28.2%。西北甘、新干旱土和盐成土地区次之，占27.5%。中部内蒙古长城沿线干润均腐土、砂质新成土地区又次之，占10%[12]。应在进一步查清土地资源数量、质量基础上，结合各区各类土壤的自然属性和市场需要，全面考虑，统筹规划，制定土地利用总体规

划，建立土地利用优化结构。同时要防止土壤侵蚀，以达到增产又增收。内蒙古和甘、新的开荒和复垦则应注意量水用地，集约经营、防治退化，依法保护[13]。除耕地外，我国还有林地约2.21亿km2，草地3.12亿km2，利用农村富余劳动力，先把其中土地条件好，交通较方便的部分经营起来，发展木本油粮、干鲜果、林副产品，土特产和人工草场，将可产生巨大经济、生态和社会效益。我国还有1749 km2内陆水域，300万km2的海洋面积。如果能实行内陆水域和海洋农牧化，也必将为人民生活水平的提高做出重大的贡献。

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Characteristics of soil resources and problems of food security in China

GONG Zi-tong, CHEN Hong-zhao, ZHANG Gan-lin, ZHAO Yu-guo

State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China

Abstract: From point of views of soil science, soil resources and food security in China are dealt with. Firstly, the characteristics of soil resources are pointed out. Secondly, the facing problems of food production are analyzed. Thirdly, the strategies of food security are recommended. It is concluded that, the problems of food security in China can be solved, on the bases of reasonable land use and sustainable soil management.

Key words: soil resources; ecology and environment; food security