最肥沃的农业土地流失对战略性商品生产力下降的影响案例研究外文翻译资料

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生态工程学报

生态工程学报，2022,23(2)，53-60

https://doi.org/10.12911/22998993/144634

ISSN 2299–8993, License CC-BY 4.0

收稿日期:2021.11.24

确认日期:2021.12.20

发表日期:2022.01.01

最肥沃的农业土地流失对战略性商品生产力下降的影响案例研究

扬·斯图尔克1,加纳·波德拉兹卡1,2*, 约瑟夫·库切拉1,2

1捷克布尔诺孟德尔大学应用与景观生态系

2捷克土地整理与景观利用局水土保持研究所，利迪卡 25/27, 602 00布尔诺

*通讯作者e-mail: podhrazska.jana@vumop.cz

摘要

本报告分析了受土地征用造成农业用地损失影响的郊区甜菜产区的生产力变化趋势。在多尔尼·赫什皮斯的模型地籍位置上进行了分析。为了计算农业作物的生产潜力，作者选择了一种从1950年至今一直应用的播种结构。特定作物演替的选择是基于中央农业监督和试验研究所提供的甜菜产区的示范播种结构。农业作物生产潜力的计算分为三个时间段:1950-1990、1990-2006和2006-2019。1950年至2019年，研究地区的耕地损失为145.19公顷。特定时间间隔的产量是根据选定的播种程序推导出来的，然后根据失去的耕地面积重新计算。结果表明，在1950-1990年的时间间隔内，农业产量可达26975.28吨。1990-2006年，作物产量可达到5598.85吨，2006-2019年，研究地区农业总产量可达到8423.6吨。整个监测期内的总产量可达40997.50吨。各监测时段公顷导向栽培对甜菜和马铃薯产量的影响。分析结果与捷克共和国监测作物播种面积、产量和产量的统计数据进行了比较。本研究记录了耕地流失的趋势和生产不足的潜在威胁，特别是在甜菜生产区的甜菜等战略性商品方面。

关键词：耕地面积、农业作物生产、产量、播种面积。

引言

农业土地基金的质量通过土地估价进行评估。约9%农业用地以高产或非常高产的土壤为代表，11%的土壤为中等生产力，48%的土壤为生产力低或非常低，高达32%的土壤为生产力不那么显著的或可以忽略不计的。海拔较高的地区可以被认为不太适合进行农业管理。超过 20% 的农业土地基金位于海拔 500 m 以上的捷克共和国 (CR) ；农业地区分为农业生产区、贫困地区和脆弱地区。农业生产区划分为4种生产类型，其中玉米生产区(CPA)和甜菜生产区(BPA)是具有较高生产潜力的区域。与此同时，这些地区往往靠近大的人口聚集区，在农业用地之外面临着巨大的压力。1999年至2017年期间，总共损失了7.7万公顷农业用地，平均每年损失约4000公顷，每天损失超过11公顷。同期，以农业用地为代价的耕地面积显著增加，特别是森林面积增加了3.7万多公顷，其他地区增加了约3.1万公顷，水体增加了约7千公顷(捷克农业部, 2018)。

这导致优质宝贵耕地的丧失，这也意味着后代的良好肥沃土壤的可用性降低，随之而来的生物多样性丧失，以及地形起伏和整体景观特征的变化。不断变化的气候条件也在农业中发挥了重要作用，并将产生直接和间接的影响，主要是由温度升高引起的。特别是，种植作物的林分条件正在发生变化，例如，随着冬季特征、植被期长度或温度总和和降水分布的变化（扎鲁德等，2020）。所有这些因素都可能导致迄今已开发的地区基本商品的种植减少，并导致寻求其他地域和技术方法以保护其生产。此外，这种情况与捷克食品中的自给自足有关，这是目前被广泛讨论的问题，其定义有多种方法（普尔克拉贝克等, 2019）。甜菜 (Beta vulgaris var. altissima.) 是玉米和甜菜种植区中产量最高的作物之一。甜菜是一种农业附加值高的农作物。它是一种战略性的能源作物，在全球种植最频繁的作物中排名第 15 位。甜菜的正确种植涉及与谷物或其他宽行作物交替播种的几年播种计划（科乔拉，2010）。由于人口的增加，人们对糖的需求不断增长，无论是用于人类喂养还是作为可再生能源。甜菜种植在捷克有着悠久的传统，长期以来一直是甜菜的重要生产国之一，在这方面处于全球最发达国家的水平（科蒂扎等，2019）。目前，播种面积在不同年份之间或多或少停滞不前（捷克农业部，2019）。需要注意的是，农业用地在不断减少，要跟上欧盟内部在战略商品生产上的竞争将逐渐变得越来越困难。提交的报告分析了受土地征用造成农业用地损失影响的郊区甜菜产区的生产力变化趋势。

研究方法与数据

农作物的潜在产量来自捷克统计局 (CSO) 提供的选定作物产量的历史和当前数据。就其地理位置而言，本报告调查的多尔尼·赫什皮斯的研究地点（图 1）属于甜菜产区（BPA），因此基于从中央农业监督测试研究所（CISTA）获得的信息，选择了一个 8 年轮作模式，用于整个监测期间生产潜力的全部计算。生产潜力的计算分为三个时间段，1950-1990、1990-2006和2006-2019。使用了特定时间间隔内耕地面积比例的数据。特定时间间隔内的产量来自选定的作物轮作，并重新计算为失去的耕地的面积。选定农作物的潜在产量既可以单独确定，也可以针对特定时间间隔内的每种作物确定，也可以确定为整个监测期间的总产量。

研究结果

潜在农作物生产力的计算涵盖了从 1950 年至今的时期。该结果是根据景观变化分析的数据得出的，即基于特定时期（在本例中为 1950-2019 年）的耕地面积，并使用捷克统计局提供的数据（公民社会组织）。选择监测的时间间隔是基于这些年份标志着与农业生产相关的一些变化（1950 年 - 农业逐步集体化，1990 年 - 政治体制的变化，2006 年 - 捷克加入欧盟，2019 年 - 目前状态）。图 2 记录了研究地区耕地面积变化的趋势。因此，为了计算农作物的潜在产量，作者选择了一种自 1950 年至今一直应用的播种结构。单个作物的连续播种源自 BPA ：燕麦 (O)、苜蓿 (L)、冬小麦 (WW)、马铃薯 (P)、冬小麦、春大麦 (SB)、甜菜 ( B)、春大麦的示例性 8 年播种程序。

图例

图 1 研究地测绘图

公顷

时间间隔

图2 多尔尼·赫什皮斯地籍区耕地面积变化趋势

由于个别作物的产量在年际间显着增加/减少，因此使用了一种播种程序轮作期的平均作物产量，即 1950 年至 1957 年期间春大麦的潜在产量由其决定平均产量（表 1）。类似的方法用于计算 2019 年之前的平均单产。表中只提到了冬小麦和春大麦一次，因为它们在播种序列中重复出现。由于作者无法确定特定年份个别作物的播种面积，因此使用了一种简化的时间表，其中一种作物覆盖了特定年份的整个耕地面积。

表 1. 选定作物的公顷产量及其平均值计算示例

生产量

时期

图 3 显示了 1950 年至 2019 年期间特定农作物平均产量的趋势，使用表 2 中的方法计算，分为 8 年时间间隔。

农作物潜在产量的计算分为三个时间段，1950-1990、1990-2006和2006-2019。

特定时间间隔内的产量来自选定的播种程序，并重新计算为失去的耕地面积（表 2）。

计算结果表明，采用典型甜菜产区典型播种程序，从1950年至今，农作物总产量可达到40997.50吨。表 3 详细调查了特定时间间隔内个别农作物相对于土地面积的潜在产量。表 3 中只提到了冬小麦和春大麦一次，因为它们在播种序列中重复出现，并且它们的潜在产量包括了两次。

该表显示，在 1950 年至 1990 年期间，农作物总产量可达到 26,975.28 吨。此外，在 1990 年至 2006 年期间，农作物产量可能达到 5,598.85 吨，而在 2006 年至 2019 年期间，研究地区的农作物总产量可能达到 8,423.36 吨。每公顷的生产力将在所有监测的时间间隔内将种植定向到盛行的甜菜和马铃薯。

表 2 研究期间的耕地损失

表面积（公顷）

甜菜

土豆

紫花苜蓿

春大麦

冬小麦

燕麦

图 3. 研究地区选定农作物的平均产量变化趋势

表 3. 特定时间间隔选定农作物的潜在产量

产量

总数

结果讨论

尽管如图 3 所示的数据所示，过去 70 年中监测商品的公顷产量持续增长，但所提交报告的结果记录了土地征用导致的土壤生产力损失。将提出的模型研究与捷克共和国的情况进行比较，根据捷克统计局的信息，使用了捷克监测的作物播种面积、产量和产量数据（见图 4 至图 7）。

图表显示，1950 年至 2019 年期间，谷物产量及其单产增加了近三倍；播种面积几乎与 1950 年代相近。1990年以后饲料作物的比例下降，但2006年以后产量增加，与1950年相比，产量增加了3倍以上。在马铃薯方面可以观察到最不利的趋势，尽管它们的产量与 1950 年相比几乎增加了两倍；播种面积明显减少，产量下降到1950年的十分之一。甜菜产量呈下降趋势——2019年比1950年减少三分之一；此外，播种面积下降到三分之一。然而，这几年间它的产量增长了两倍多。

就整个监测播种面积而言，其播种面积在 1950 年至 1990 年期间增加了 127,400 公顷，但从今年开始，出现了相当大的损失（1990 年至 2006 年期间增加了 864,633 公顷，2006 年至 2019 年期间增加了129,395 公顷）。总的来说，从 1950 年到 2019 年，播种面积因此减少了近 30%。在研究的多尔尼·赫什皮斯地区，耕地面积减少了 50% 以上。1950-1990 年间记录的土地损失最高（见表 2），一方面可归因于较长的监测期，另一方面可归因于布尔诺市郊区基础设施、住宅和工业区20 世纪下半叶的发展。

播种区的记录每年由捷克共和国农业商会更新。自 1920 年开始监测播种面积以来，波希米亚、摩拉维亚和西里西亚地区的土地损失超过 135.3 万公顷（https://www.ceskovdatech.cz）。播种面积的全部损失可以被认为是一种负面现象。尽管可以通过增加产量来补偿，但农业用地的损失是以建筑用地征用为代价的。根据一些估计，捷克共和国每年因此失去多达 5,000 公顷的耕地（捷克农业部，2019 年；扬克等人，2016 年）。然而，主要大田作物的公顷产量增加是积极的变化趋势之一。

图 4. 选定农作物的产量百分比

饲料作物

谷物

图 5. 研究期间选定作物的产量

播种面积（）公顷）

图 6 研究时间段内选定作物的播种面积

图 7 研究期间选定作物的产量

要点重述

农业生产水平总体无法与上世纪中叶相提并论。农业在高产品种的种植以及新型农业技术方法、化肥和杀虫剂的利用方面取得了显著进展。因此，农业生产已成为利用生物学、化学、电气和机械工程等多个领域的科学数据的现代产业。特别是 1989 年以后，农业经历了广泛的结构调整，原因是边境开放和市场经济的转变。加入欧盟和加入共同农业政策导致额外建立了管理特定农产品的监管工具，这也反映在各种农作物播种面积的变化上。谷物仍然是种植最广泛的作物，目前种植面积约为 160 万公顷（包括冬油菜）。甜菜是少数幸存的阔叶作物之一，种植甜菜的面积下降到 20 年前的三分之一（科乔拉，2010；科乔拉，2020）。二战前，捷克共和国的食用糖在欧洲市场上位居前列。保持捷克作为净糖出口国这一传统地位的先决条件是在至少 75,000 公顷的稳定区域种植甜菜（哥萨克，2000）。此外，根据捷克农业部2020-2030可持续发展战略，尽管甜菜产量连续达到 100% 以上（2006-2008 年间出现暴跌），但甜菜种植自给率在2004-2014 年下降了20%。到目前为止，谷物和油菜籽的自给率已经足够（通常为 120-140%）。然而，粮食自给自足应被视为与保护种植农作物的土地潜力有关。除了土地征用，捷克共和国还处理由于侵蚀和污染造成的土壤退化（萨拉帕特卡等，2010）。在过去的 20 年里，传统的农业轮作结构以及相互关联的动植物生产已经成为过去式。这通常会导致土壤有机肥供应不足，导致作物轮作不良，交替使用产量最高的最佳销售作物，以及对未来保持土壤肥力的关注不足。通过加强耕作和育种来维持或增加作物产量。从长远来看，这种农业形式是不可持续的，因为它与土壤肥力的降低和农业空间景观价值的降低有关。

在欧洲范围内，有强有力的法律工具来保护大气、野生动物，而土地没有。尽管如此，土地仍然是一种可耗尽、不可替代的资源，在几代人的时间范围内，它是一种不可再生的资源，具有许多重要的生产和生态功能（埃尔多安等人，2021 年）。景观结构的变化与该地区的蓄水能力、温度和湿度条件的变化有关。政府的努力应集中在加强土地管理，保护其肥力和质量，减少以发达地区为代价的农业用地流失（帕切科等人，2020 年）。本研究在指定为甜菜产区的郊区进行，并没有完全解决与农业生产和土地持续流失相关的所有问题，但它说明了土地要求增加的总体趋势，同时甜菜产量不断增加，有朝一日，以牺牲土壤生产力为代价的战略性商品可能会达到极限。

致谢

这项研究是捷克共和国农业部支持的 TA 04030363、NAZV QK1710197 和 MZE RO2018 项目的一部分。

参考文献

1. Erdogan HE、Havlicek E.、Dazzi C.、Montanarella L. 等。2021. 欧洲和中亚的土壤

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