科创未来丨四川探索：给坡耕地“整容”，薄地变良田-全球最新

四川亿亩耕地，近八成在丘陵山区。

如果把这个数据细化的话，全省有5000余万亩坡度大于6°的“坡耕地”。坡耕地平整度差，易跑水、跑土、跑肥，是水土流失的主要因素。

坡耕地。省农科院供图

(资料图片仅供参考)

瞄准坡耕地产能提升，四川科研人员一直在努力。今年3月，两个好消息振奋人心：“四川坡耕地质量提升关键技术创建与应用”项目获省科技进步二等奖，与此同时“川渝瘠薄坡耕地土壤多源增碳消障产品与技术”项目在成都启动。

“意味着我们坡耕地研究3.0版成果获肯定，也正式开启四川坡耕地质效提升的4.0研究工作。”在省农科院农业资源与环境研究所研究员刘定辉眼里，四川坡耕地产能提升研究工作经历了四阶段探索，不断夯实天府粮仓“耕”基，实现坡耕地产能大幅度提升。

四川坡耕地质效提升的科研工作还在路上。

过去

改形，“坡改梯”将坡地变为平地

四川是全国水土流失较严重的省份之一。提高坡耕地生产力首先要保水土，减少水土流失。

“主要是坡改梯。”刘定辉介绍，上世纪50年代后，减少水土流失的主要办法是实施“坡改梯”工程，努力将跑水、跑土、跑肥的“三跑田”变为保水、保土、保肥的“三保田”。而后的20多年时间里，四川共改造坡耕地1100万亩，其中将坡土改梯土梯田的有817万亩。

但单纯的“坡改梯”解决不了干旱问题。“只把地变平了，没有水，农业产量并没有提高。”刘定辉说，坡改梯需要投入更多的资金和劳动力，水土保持效益不明显，甚至减少了可利用的耕地面积。

如果说“坡改梯”是坡耕地质效提升的1.0版，那么坡面水系治理就是坡耕地质效提升的2.0版。

上世纪80年代起，四川以坡改梯、建设基本农田为突破口，配套独具四川特色的坡面水系工程，根据坡耕地地形和集雨面积，建“三沟”：截流沟、边背沟、排洪沟，以及“三池”：蓄水池、积肥池、沉沙池，包括山坪塘等微小型水利工程，努力做到能排能灌，水不乱流，农业生产条件得到明显改善。

“但坡改梯和坡面水系治理都在就土改土。”刘定辉介绍，坡耕地质效提升不仅是改土，关键结果是提高粮食产量，这与农技、农艺等有紧密的关系。

现在

改技，改变耕作模式实现坡耕地增产

今年3月，“四川坡耕地质量提升关键技术创建与应用”项目获省科技进步二等奖。项目牵头人四川农业大学资源学院教授郑子成介绍，在坡耕地退化机理研究、质量提升关键技术创建、种植模式构建及应用等方面取得了重大突破，不仅减少了耕层土壤流失，也增加了坡耕地粮食产量。

项目明确了耕作方式和耕作机具的土壤侵蚀效应。“以耕种方式为例，四川农户在坡耕地习惯顺坡种植，但这一耕作方式会加剧水土流失，如果改为横坡垄作可以解决很多问题。”郑子成说。

为了减少水土流失，项目改顺坡垄作为横坡垄作，可以有效地减少水土流失，保持土壤养分，增加粮食产量。

横坡垄作的耕作方式在逐步推广开来。中江县是典型的川中丘陵山区，丘陵耕地面积占全县70%以上。2006年开始，省农科院开始在德阳中江仓山镇进行耕地质效提升试验。“经过我们10余年的不断试验推广，现在仓山镇大部分农户都采用横坡垄作。”刘定辉说。

为了更好地推广耕作方式，项目还发明了坡耕地水土保持与耕层调控的旋耕刀具，提出了旋耕刀具适配参数和耕作深度。“改进的旋耕机与传统耕作刀具相比，耕作适宜深度为10厘米左右时，耕作侵蚀速率可以降低33%，耕层土壤流失年均可以减少0.36—1.08cm。”郑子成说。

坡耕地不仅关系着农业生产还关系着生态。根据坡耕地不同坡度，项目分类构建不同模式。

比如，在中高坡度则发展经济植物篱技术。“即在田埂上种植花椒、黄花等根系发达的经济作物，既拦截降雨减少水土流失，保护生态的同时还可以增加经济效益。”刘定辉介绍，20世纪初，省农科院研发出经济植物篱技术，而后一直被农业农村部重点推广，在西南山区得到了广泛应用。

马边县荣丁镇光荣村坡耕地。祝伟 摄

未来

增碳，实现坡耕地增水增肥增效

“雨润大地。”5月22日，刘定辉前往绵阳的路上，下了一场雨。他感慨，“坡耕地质效提升研究做了这么多年，但靠天吃饭的根本还是没有改变。”

几代科研人员不断努力，但四川坡耕地农业产量还是存在不高不稳的现状，质效提升还能怎么做？

3月18日，“川渝瘠薄坡耕地土壤多源增碳消障产品与技术”项目在成都启动，由省农科院、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所共计10家单位120余名人员参与合作。

“项目正式开启坡耕地研究4.0版的篇章。”刘定辉介绍，土壤就像一个水库，有机质就像水库的堤坝，有机质含量高才能保水、保肥，促进农作物生长。目前，全省80%左右的坡耕地有机质含量不到1%，项目将通过增碳，也就是增加有机质的方式实现坡耕地“增碳固碳、靶向消障、作物增产、品质提升、效益提高”五大目标。

此前川渝坡耕地大多依赖增施有机肥等措施培肥地力，成本高，效果也不显著。

项目设立了靶向碳基材料研发、靶向消障产品创制、典型区靶向消障绿色生产技术模式构建与应用等5个课题，历时3年，“多源”运用传统的猪粪、鸡粪、牛粪、中药渣以及研发竹纤维等新材料，增加土壤有机质，消除土壤贫瘠的“老大难”障碍。

“现在坡耕地还面临无人种地的问题，必须进行高标准农田建设，提高宜机化率。”刘定辉认为，四川要实现粮食增产，增长空间就在坡耕地，而高标准农田改造是实现坡耕地质效提升的“牛鼻子”。

截至2022年，四川已累计建成5400余万亩高标准农田。“坡耕地变为高标准农田，粮食增产才有空间。”刘定辉说，针对坡耕地产能提升，将以国家重大项目为依托，培养一支从事耕地保护和质量提升的年轻人才队伍，开启坡耕地产能提升的新篇章。