珍贵而稀有的黑土地

作者:吴庭雯 发布时间:2021-09-22

黑土地是指以黑色或暗黑色腐殖质表土层为标志的土地,它以松散沉积物为母质,历经第四纪全新世以来万年以上漫长时光而成,是一种性状好、肥力高、适宜农耕的优质土地。 

全球仅有四块黑土区,占总陆地面积不足7%,分别为美国密西西比平原黑土带290万平方千米、乌克兰平原黑土区190万平方千米、中国东北平原黑土区109万平方千米和南美洲潘帕斯草原黑土区76平方千米。我国东北平原黑土区东与俄罗斯相望,东南与朝鲜为邻,西与蒙古国交界,南抵辽河,涉及黑龙江省、吉林省全部、辽宁省东北部及内蒙古自治区“东四盟”共246个县(市、旗)。 

一、黑土地耕种利用的发展历程 

据《东北黑土地白皮书(2020)》,20世纪前,生产力水平极低,东北黑土地虽然经历了长期而缓慢的渔猎游牧、原始农业、传统农业和近代垦荒等开发利用历程,但由于人类影响极为有限,仍基本保持原始状态。 

20世纪初,东北黑土地进入大规模移民和大范围开垦阶段。1958年,我国揭开了开发北大荒的序幕,东北地区成为中国农业现代化和农业机械化的先行区,黑龙江省建成全国最大的国营农场群,为国家粮食安全提供了重要保障。 

21世纪以来,东北地区进入农业现代化新时代,粮食生产能力迅速提高,粮食安全保障能力稳步提升。东北黑土区作为我国土地最为肥沃的区域,成为了我国最大的粮食生产基地,每年生产约225-250亿公斤的商品粮,每年粮食产量占东北粮食总产量的60%,占全国总产量的25%,每年调出的粮食占全国调出量的30%,是我国粮食生产名副其实的“稳压器”和“压舱石”。 

二、黑土地的亚健康现状 

黑土区作为我国的重要农业产品基地,存在过度开垦、风蚀严重的现象。东北黑土由于长期高强度利用和疏于养护,正以每年1厘米的速度消失,而生成1厘米黑土则需要200-400年的漫长时间。据中科院沈阳应用生态所提供的数据,黑土平均厚度已由开垦前50-60厘米减少到20-30厘米。每年流失的黑土总量可达2亿立方米,其中的养分相当于千万吨的化肥。 

另一方面,土壤有机质含量明显降低。中科院东北地理与农业生态研究所数据表明,黑土区开垦前有机质含量为6%-11%,现已降至1.5%-5%。有机质含量每降1%,单位面积作物产量下降15%-20%。若再无保护和修复措施,顺口溜中“黑土地肥到家,捏把泥土冒油花,一两黑土二两油,插根筷子也发芽”的肥沃将永远成为历史,可能引发粮食安全危机。 

三、黑土地保护的“科技会战” 

掠夺式经营是黑土退化的根源,休耕是最好的保护办法。但东北黑土区承担了“共和国粮仓”的重任,是四大黑土区中唯一一片无法通过轮作休耕加以保护的黑土地。早在2015年国务院就启动了东北黑土地保护试点项目,涉及东北四省区17个县市,多年来多部条例和法规相继出台。黑土地保护现已上升为国家战略,我国势要赢得这场保护黑土的“科技会战”。 

目前已有多种因地制宜的保护性耕作技术。梨树模式是吉林省梨树县早在2007年开始试验现已成熟的保护性耕作技术,即在玉米秸秆覆盖还田基础上免耕播种,适用于较为干旱的地区。据中科院东北地理与农业生态研究所的试验成果,秸秆覆盖可为土壤增加蓄水量50-60毫米,减少风蚀、水蚀;秸秆自然腐烂可增加土壤微生物和蚯蚓,改善土壤结构,增加有机质;免耕可使坚硬的犁底层消失,显著提升水分下渗和保持能力。“梨树模式”近三年累计推广应用超过3000万亩,但黑龙江黑土地作为土壤湿度大且偏冷凉的地区使用此种模式将使土壤更加湿冷,不利于播种。研究人员“反其道而行”,将秸秆粉碎后深翻进30厘米的耕层,接着耙地、起垄、镇压达到待播种状态。针对不同类型的土壤,共提出了6个子模式,并将其归纳总结为“龙江模式”。 

此外,地下水过度开采也会威胁黑土地的保护。黑土地作为重要的商品粮基地,水稻种植区地下水大量开采,水位逐年下降,局部形成降落漏斗雏形,引起社会广泛关注。若不加以控制任其发展,可能导致地面垂向变形,发生地面沉降等环境地质问题,从另一方面影响黑土地的利用和粮食安全。中国地质调查局水文地质环境地质调查中心近3年在三江平原开展高精度地下水位测量工作,建立多个国家级地下水位监测点,查明当地地下水资源量,掌握超采现状和地下水漏斗雏形范围;提出水平衡开发利用方案,分析研究人工回灌和古河道渗水补给的可行性,为保证农业稳定、维护高产稳产高标准农田提供了重要技术参数和初步解决方案。同时,当地政府已大力开展灌区修建工程,引用江水置换地下水灌溉,随着水资源的配置和利用渐趋合理,有望缓解地下水超采问题,减缓水位下降速率,从根本上防范地面沉降等环境地质问题。 

黑土地虽然有多种保护方法,但观念和成本对于农户始终是个绕不过去的门槛。农户对于黑土地长远养护重要性的意识、秸秆翻埋的认知度亟待提升;秸秆还田技术对于农户和农具的要求较高,研发和购置犁具成本高昂,一旦没有国家补贴配套资金将无法继续;黑土地保护是长期过程,效益无法在短期内呈现,以上多种因素都导致农户保护积极性不强。依托大型合作社,推动适度规模经营,通过充分调动市场力量参与,降低成本增加效率,是一种可行性较高的解决方案,最终探索出一套可复制、推广的经验模式,有效保护东北黑土地,稳住我国粮食安全保障的“压舱石”,养护我国农业经济发展的命脉。 

 

俯拍图——黑土粮仓”——建三江垦区高标准稻田