黑土地保護(hù)法施行一年多來，耕地中的“大熊貓”怎樣了？
高產(chǎn)豐產(chǎn)的黑土地，被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“要把黑土地保護(hù)作為一件大事來抓，把黑土地用好養(yǎng)好?！薄皬?qiáng)化數(shù)字技術(shù)和生物技術(shù)賦能，優(yōu)先把黑土地建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，切實(shí)把黑土地保護(hù)好?！?/b>
撰文/記者 陳永杰 圖文編輯/陳永杰
圖片來源/視覺中國(guó)
審核專家：
李保國(guó)（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)、教授）
肥沃的黑土地，是地球上稀有的土壤資源。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，我國(guó)東北地區(qū)約有2.94億畝典型黑土區(qū)耕地，占全國(guó)耕地面積的15.4%。
2022年8月1日起施行的《中華人民共和國(guó)黑土地保護(hù)法》，針對(duì)保護(hù)黑土地的特點(diǎn)構(gòu)建法律制度和措施，對(duì)于保障國(guó)家生態(tài)安全和糧食安全意義深遠(yuǎn)。
▲黑龍江雙鴨山友誼農(nóng)場(chǎng)，整地機(jī)車修整黑土地
黑土地保護(hù)法施行一年多來，各地區(qū)各部門采取有效措施，保數(shù)量、提質(zhì)量，切實(shí)保護(hù)黑土地優(yōu)良生產(chǎn)能力、保障國(guó)家糧食安全、維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡。
2023年，黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古四省區(qū)實(shí)施保護(hù)性耕作面積已超過9000萬畝，“十四五”期間我國(guó)將完成1億畝黑土地保護(hù)利用任務(wù)，黑土耕地質(zhì)量明顯提升，預(yù)計(jì)土壤有機(jī)質(zhì)含量平均提高10%以上。
據(jù)監(jiān)測(cè)，遼寧省黑土區(qū)耕地質(zhì)量得到較大提升，項(xiàng)目區(qū)耕地質(zhì)量平均提高0.5個(gè)等級(jí)以上，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量提高3個(gè)百分點(diǎn)以上；黑龍江省耕地質(zhì)量平均等級(jí)達(dá)3.46等，土壤有機(jī)質(zhì)平均含量達(dá)36.2克/千克。
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耕地中“大熊貓”的由來
為什么說黑土地是耕地中的“大熊貓”？我們談到大熊貓的時(shí)候，容易想到它的珍貴和稀有，甚至它的脆弱性。
全世界僅有四大塊黑土區(qū)，分別是烏克蘭平原面積約190萬平方公里；美國(guó)的密西西比平原面積約120萬平方公里；中國(guó)的東北平原面積約103萬平方公里；南美洲阿根廷連至烏拉圭的潘帕斯草原76萬平方公里。
在我國(guó)，黑土地只有在東北特有的生物氣候條件下，才能發(fā)育形成。黑土地的形成需要漫長(zhǎng)的時(shí)間，發(fā)育1厘米的黑土層需要約200年-600年的時(shí)間。
▲黑土地的形成示意圖
黑土地上，無論在種植玉米、大豆還是水稻等作物，不僅產(chǎn)品量足，品質(zhì)也非常優(yōu)質(zhì)。然而，長(zhǎng)期以來曾經(jīng)“捏把黑土冒油花，插根筷子也發(fā)芽”的黑土地被超負(fù)荷利用，重用輕養(yǎng)，正在面臨水土流失、土層變薄、肥力下降等問題。如果不采取有效的保護(hù)措施，不久的將來，我們或許將會(huì)失去這片“美麗的黑色”。
黑土地面臨的首要問題是退化嚴(yán)重。黑土地開墾以后，實(shí)際上變得脆弱了。比如已開墾100年左右的黑土地，正在急劇變薄。黑土層由原來的50厘米-1米左右，變成大約15厘米-50厘米左右，黑土層每年平均可以消耗2毫米左右。
黑土層變薄的同時(shí)也在變“瘦”，也就是說黑土中的有機(jī)質(zhì)在不斷地減少。黑土地的顏色已經(jīng)由黑色變成黃色，甚至是淡黑色，顏色越來越淺。顏色變淺的原因是土壤的有機(jī)質(zhì)含量逐漸在下降，而且越往東北三省的南部走，黑土地的有機(jī)質(zhì)下降得越嚴(yán)重。
黑土層變薄變“瘦”的同時(shí)，黑土地的結(jié)構(gòu)也開始變差，最明顯的情況就是黑土變硬。
在整個(gè)東北地區(qū)黑土地的耕地面積大概有5.38億畝，比較厚的黑土層大概占到50%，所有耕地面積加起來占到全國(guó)的27%，它們糧食總產(chǎn)量占到全國(guó)的1/4，最重要的是糧食的調(diào)出量占全國(guó)的1/3。
東北的黑土地是我們糧食安全的“壓倉石”，把它形容為耕地中的“大熊貓”是名副其實(shí)的。
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保護(hù)性耕作的土壤學(xué)原理
如何才能保護(hù)好黑土地，保護(hù)好耕地中的“大熊貓”？這需要了解土壤學(xué)的一般性原理。
2017年，聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)提出了可持續(xù)土壤管理的十大準(zhǔn)則。這十大準(zhǔn)則也是我們土地利用管理，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，怎么把土壤質(zhì)量保護(hù)好，使它可持續(xù)地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的最主要的原理或準(zhǔn)則。
▲2017年，聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)提出了可持續(xù)土壤管理的十大準(zhǔn)則
第一是想盡一切辦法，減少土壤侵蝕。第二是提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量。第三是土壤養(yǎng)分均衡，要進(jìn)行良好循環(huán)。最后一條是完善土壤水分的管理。水是生命之源，水分供給的多少，實(shí)際上決定了作物的產(chǎn)量。
國(guó)際上給出的方案就是保護(hù)性利用，或者叫保護(hù)性農(nóng)業(yè)。保護(hù)性農(nóng)業(yè)要保護(hù)什么？實(shí)際上是要保護(hù)農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)中最基本的土壤資源，只有把土壤資源保護(hù)好了，才可以可持續(xù)地利用下去，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)才可以可持續(xù)利用。
在保護(hù)性農(nóng)業(yè)里，實(shí)際上有三個(gè)部分的內(nèi)容，免耕、覆蓋和輪作，這就是我們保護(hù)性農(nóng)業(yè)的耕作體系。
免耕就是盡量不耕翻土地，覆蓋是地表應(yīng)該做到植被覆蓋，無論是生長(zhǎng)期作物本身的覆蓋，還是收獲以后，作物的殘茬或者殘留物都應(yīng)該覆蓋到地表。
在免耕和覆蓋的基礎(chǔ)上再加上作物輪作。比如，在東北地區(qū)可以進(jìn)行玉米和大豆輪作，有條件的地方水旱輪作。意思就是說，一塊地上不能同一種作物永遠(yuǎn)種下去。
▲聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)提出了保護(hù)性農(nóng)業(yè)原則：免耕、覆蓋、輪作
傳統(tǒng)耕作需要對(duì)土地進(jìn)行耕翻，進(jìn)行耙地平整，后進(jìn)行播種，需要多種機(jī)械進(jìn)地作業(yè)，動(dòng)土，通過動(dòng)土保證給植物一個(gè)好的生長(zhǎng)條件。
我們要鼓勵(lì)傳統(tǒng)耕作應(yīng)該轉(zhuǎn)變， 進(jìn)行免耕或者少耕。少耕就是盡量不翻地或不動(dòng)土，就是僅在播種帶進(jìn)行條耕后就播種，如有必要再進(jìn)行深松。免耕就是在秸稈有覆蓋的情況下，播種、施肥等操作一次性完成。免耕是使用免耕播種機(jī)，在播種的同時(shí)，把施肥、防蟲的藥物施用盡量一次完成。
國(guó)際上采取保護(hù)性耕作面積的國(guó)家現(xiàn)在越來越多，特別是美洲，北美和南美參與的面積越來越大，百分之八九十的土地都采用保護(hù)性耕作。
免耕、播種再加上秸稈的覆蓋，是盡量基于土壤原來形成時(shí)的生態(tài)系統(tǒng)，可讓土壤中的生物“活力“急劇增加，特別是土壤耕翻的“工程師”——蚯蚓大量增加。免耕以后，土壤結(jié)構(gòu)的改良任務(wù)實(shí)際上是交給了生物來做。
▲蚯蚓是土壤耕翻的“工程師”，土壤結(jié)構(gòu)的改良任務(wù)實(shí)際上是交給了生物來做
研究表明，無論是玉米的秸稈，大豆的秸稈，只要覆蓋地表1/3，土壤的侵蝕量可以降低80%多。這是因?yàn)榈乇砀采w以后，它保護(hù)了土壤，降低了風(fēng)速，不容易起風(fēng)沙了，水蝕也會(huì)大大降低。假如地表秸稈覆蓋到2/3以上，土壤的侵蝕量可以降低95%以上。
另外，為什么要輪作？這是因?yàn)椴煌参锏男阅懿灰粯?，特別是根系的性能不一樣。根系的功能也有很大差別，比如說豆科植物還有固氮的作用，玉米和大豆輪作以后，豆類、大豆等作物的固氮，實(shí)際上消耗的土壤肥力低，還能給土壤增加某些氮素，為下一季種植的玉米提供氮肥。
不同的作物種植有著不同的根系下扎深度，有的是直根系，有的是須根系的，植入到土壤深層的空間和淺層的地表的空間也不一樣，就可以改善土壤的特性。
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黑土地保護(hù)性利用的梨樹模式
黑土地保護(hù)性利用的梨樹模式就是保護(hù)性耕作在東北地區(qū)的具體應(yīng)用。國(guó)際上把保護(hù)性耕作進(jìn)一步提升為保護(hù)性農(nóng)業(yè)，再加上輪作方式來進(jìn)行土地的可持續(xù)利用，也可以稱作農(nóng)業(yè)的可持續(xù)利用的一種方式。
在東北當(dāng)前玉米連作的情況下，怎么來實(shí)行土地的保護(hù)？實(shí)際上就是秸稈覆蓋還田的種植。
▲黑土地的保護(hù)模式——秸稈覆蓋還田種植
覆蓋，少耕免耕是梨樹模式的核心，再加上大豆、玉米輪作，黑土地的土壤上整個(gè)根系發(fā)育生長(zhǎng)得很好。犁底層消失，根系下扎得很深，蚯蚓可以活動(dòng)到1米以內(nèi)的深度，表層蚯蚓很多。
▲吉林梨樹長(zhǎng)期定位試驗(yàn)田采取的免耕+覆蓋+輪作的耕作方式
這種情況下，土壤質(zhì)量得到改善，糧食也做到了不減產(chǎn)，甚至在旱作的年份，糧食增產(chǎn)也是十分突出的，比傳統(tǒng)模式要增產(chǎn)至少20%-30%。
采取梨樹的免耕農(nóng)作制度的方式保土可以防止土壤侵蝕、風(fēng)蝕和水蝕。保水指的是增加了供水50毫米-70毫米，這也是為什么旱作年份增產(chǎn)的主要原因。
梨樹的免耕、覆蓋、輪作的耕作方式促進(jìn)了黑土生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，特別是秸稈覆蓋還田，再加上不進(jìn)行翻耕，促進(jìn)了黑土地良好的生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)，防止了面源污染，也防止了大氣環(huán)境的污染等。
▲黑土地可持續(xù)利用
土壤結(jié)構(gòu)改善后，水分滲入得很深。玉米的長(zhǎng)勢(shì)旺盛，根系下扎得很深，可以下扎到1米以上，玉米倒伏的情況大幅度減少。
另外，有可能的情況下要采取輪作。就我國(guó)糧食安全來講，東北大面積的休耕難以做到的，但秸稈覆蓋還田，少耕免耕，在一定范圍內(nèi)的輪作是完全可以做到的，這就是東北地區(qū)追求的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。希望我們的黑土地，有機(jī)質(zhì)含量逐步恢復(fù)并得到一定提高，同時(shí)土壤結(jié)構(gòu)越來越疏松，這樣才能保證發(fā)揮土壤作為水分和養(yǎng)分供給庫的作用。
據(jù)介紹，今年，黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古四省區(qū)實(shí)施免耕少耕秸稈覆蓋還田等多種模式，將實(shí)現(xiàn)黑土地保護(hù)利用覆蓋重疊面積1億畝次、有機(jī)肥增施2000萬畝，扎實(shí)推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)和侵蝕溝治理，持續(xù)做好國(guó)家黑土地保護(hù)工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
只有良好健康的土壤才能保障黑土地上的糧食生產(chǎn)，保衛(wèi)我國(guó)的糧食安全。
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