近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所智慧農業創新團隊利用遙感、統計與空間模型,針對復種頻率、生育期等耕地利用強度核心指標開展了多維度關聯分析,揭示了耕地利用強度評價體系的復雜性特征。
耕地集約利用,保障糧食安全
保障糧食安全,關鍵在于落實“兩藏”戰略(即藏糧于地、藏糧于技),而種子和耕地就是“兩藏”戰略的兩個要害。如果說種子是糧食生產的芯片,耕地就是糧食安全的基石。余強毅副研究員指出,我國耕地資源有限,在堅守18億畝紅線的同時,更要不斷優化耕地利用的方式,通過合理的集約化利用,讓有限的耕地資源能夠產出更多的糧食。
耕地復種頻率和生育期長度實證對比分析結果。中國農科院供圖復種是耕地集約化利用的主要方式。“復種好比蓋房子,如果一年一熟可以理解成蓋一層平房,那么一年兩熟就好比蓋了兩層樓房。復種越高的耕地,一般認為其集約化利用程度也越高”余強毅副研究員比喻道。“然而,一層平房的高度可能比兩層樓房的總高度還要高。”復種也是這樣,由于作物類型、品種的不同,一塊耕地種收一季作物所需要的時間(即:耕地生育期天數)可能比另一塊耕地種收兩季作物所需要的時間還要長。耕地生育期天數也是衡量耕地集約化利用的主要指標,但少有研究關注不同指標之間的相互關系。上述情況是否真實存在?如果存在,耕地集約化利用該如何理解?
集約與否,衛星“來看”
研究團隊聚焦鄱陽湖主要產糧區江西省進賢縣,融合高時間分辨率的中分辨率成像光譜儀衛星與高空間分辨率的高分衛星遙感影像,準確獲取研究區2015年度地塊尺度耕地復種頻率與耕地生育期天數信息,并針對二者開展多維度關聯分析。
研究結果表明,研究區一年三熟耕地地塊的生育期集中在300天左右,兩個指標反應的耕地利用強度均很高;但一年一熟和一年二熟耕地地塊對應的生育期天數在170—210天之間存在明顯的重疊,其中約三分之一耕地地塊在關聯對比復種頻率與生育期天數時表現出完全相反的耕地利用強度特征。
這說明在此區域中,有三分之一的土地復種頻率與生育期天數存在消長對應的關系,使判斷其耕地利用強度更加復雜,需要更多的生產實踐。
本研究相關成果發表在《農業系統(Agricultural Systems)》上。該研究得到國家自然科學基金創新研究群體項目、國家重點研發計劃項目和中國農業科學院國際農業科學計劃等項目的共同資助。
未來的研究方向
該研究通過實際案例分析,系統驗證了不同指標衡量耕地利用強度可能存在不一致性這一科學假說,揭示了耕地利用強度評價體系的復雜性特征。
面向“藏糧于地”戰略,未來有必要深入研究不同耕地集約化利用路徑的權衡協同關系,服務制定面向特定發展目標的耕地集約化利用政策措施。