黑土退化原因分析及對策

東北黑土是世界三大片黑土之一，主要分布在我國黑龍江和吉林兩省，區(qū)域面積近1000萬公頃。根據(jù)土壤普查資料統(tǒng)計(jì)，黑土總土地面積為595.6萬公頃，其中耕地面積為443.8萬公頃，黑土墾種指數(shù)較高，耕地比重較大，一般墾種指數(shù)在80％以上，是主要的耕作土壤。黑龍江省黑土總面積為482.5萬公頃，占全省耕地總土地面積的31.24％，是黑龍江省主要耕作土壤。農(nóng)田黑土廣泛分布在松嫩平原，是我國重要的商品糧基地。農(nóng)田黑土一直被人們認(rèn)定是高產(chǎn)土壤，根據(jù)生產(chǎn)潛力分析，主要作物(春小麥、玉米、大豆)平均產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到8250kg／hm，而目前產(chǎn)量僅為4000kg／hm左右，這除了受氣候、品種和栽培等因素的影響外，人為不合理利用造成的土壤障礙因子，也是影響提高作物質(zhì)量和產(chǎn)量的主要因素。黑土耕墾后，肥力形狀發(fā)生了很大變化，有部分土壤向不斷培肥熟化的過程發(fā)展，但是，大多數(shù)則表現(xiàn)為自然肥力逐漸下降的趨勢，并派生出降低土壤生產(chǎn)力水平的障礙因子。

黑土開墾時(shí)間較短，整體上土壤還沒有達(dá)到農(nóng)田的平衡過程，在生產(chǎn)過程中，還有一部分依靠土壤中物質(zhì)的供給。實(shí)際上黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的演替的主導(dǎo)因素以人類活動為主，其次是環(huán)境的不穩(wěn)定性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的變化。隨著人口迅速的增長，尤其是50年代以后，以開墾林地和草地為代價(jià)，使大量的林地和草地成為農(nóng)田，改變了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡，形成了穩(wěn)定性較低的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)化。由于生態(tài)平衡的變遷，環(huán)境條件也隨之變化，災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率提高，農(nóng)田的抗逆能力降低。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，人類對農(nóng)田的干預(yù)進(jìn)一步增強(qiáng)，作物的生產(chǎn)力水平對生產(chǎn)技術(shù)的依賴性不斷增加，從而使黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自然的屬性減弱。

1.土壤退化嚴(yán)重

主要是耕層由疏松向緊實(shí)過渡，有效養(yǎng)分逐漸向供給能力減弱方向發(fā)展，從而出現(xiàn)土壤抗逆能力降低，災(zāi)害發(fā)生頻繁。崗平地耕種歷史比較長，由“五花草塘”變?yōu)檗r(nóng)田后，受到人為干擾和生態(tài)環(huán)境影響，破壞比較嚴(yán)重，薄層黑土面積不斷擴(kuò)大，甚至出現(xiàn)了破皮黃黑土。

十幾年長期定位試驗(yàn)研究結(jié)果表明，農(nóng)田黑土地演替趨勢是土壤容重增加，土壤總孔隙度下降，土壤三相比不合理，土壤持水能力降低，有效水含量減少；土壤有機(jī)質(zhì)和N、K含量下降，土壤P的含量增加；土壤生物活性降低。按照黑土類型分析：厚層黑土最大蓄水能力較低，耕層以下土壤養(yǎng)分含量相對較低，土壤生物活性較弱，對作物生長發(fā)育的障礙主要表現(xiàn)在作物生長的中后期養(yǎng)分和水分供給能力減弱；中層黑土退化表現(xiàn)在土壤物理性狀向不良方向演替，土壤養(yǎng)分處于下降趨勢，供肥、供水能力減弱，土壤生物活性降低；薄層黑土開墾年限較長，溫度相對較高，土壤有效養(yǎng)分含量相對較高，土壤持水力較強(qiáng)，主要的障礙因子表現(xiàn)在土壤緊實(shí)，耕性不良，養(yǎng)分供給能力后勁不足，土壤生物活性較低，土壤物理性狀變劣，養(yǎng)分供給能力減弱。坡耕地黑體是4種黑土類型質(zhì)量最差的，由于土壤侵蝕所致，耕層和耕層以下的各種形狀指標(biāo)基本相近，物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物活性均表現(xiàn)出多作物生長的障礙，侵蝕黑土受水土流失影響，土壤水分、養(yǎng)分流失較多，黑土層變薄，土壤緊實(shí)，養(yǎng)分含量下降，應(yīng)該進(jìn)行全面的調(diào)控。

影響作物產(chǎn)量最主要的因素是土壤容重、孔隙度、持水能力、土壤微生物和土壤有機(jī)質(zhì)。不同作物之間存在差異，對玉米產(chǎn)量影響較大的是土壤N和有機(jī)質(zhì)，對春小麥產(chǎn)量影響較大的是土壤有機(jī)質(zhì)和K，對大豆產(chǎn)量影響較大的是N、K。同一區(qū)域黑土培肥條件較好與退化黑土比較，主要作物單位面積產(chǎn)量相差25-30％。

2、水土流失加劇

由于人類不合理的開發(fā)和利用，首先造成植被由頂級群落向次生群落演替，生態(tài)環(huán)境惡化，崗地水土流失加劇。植被掩體過程是針闊混交林一次生闊葉林—柞樹灌木叢一雜草類群落一農(nóng)田；植被的演替改變了生態(tài)環(huán)境條件，加劇了水土流失的發(fā)生發(fā)展，致使黑土層變薄，土壤退化，生產(chǎn)力水平下降。東北黑土多分布于起伏的漫崗臺堤之上，夏秋降水量較大集中，加速水土流失，進(jìn)而加劇土壤退化進(jìn)程。水蝕、江河沿岸的溝蝕、風(fēng)蝕導(dǎo)致耕地面積減少，黑土層變薄、養(yǎng)分大量流失。

3、耕作方式落后

黑土農(nóng)田系統(tǒng)管理技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而變化的，耕作方面從刀耕火種一畜力農(nóng)具耕種一大型農(nóng)業(yè)機(jī)械耕種一小型農(nóng)機(jī)具與大型農(nóng)機(jī)具混合耕種；施肥方面從不施肥—施農(nóng)家肥一施氮肥、磷肥一施農(nóng)家肥、氮肥、磷肥一施農(nóng)家肥、氮肥、磷肥、鉀肥和中微量元素肥料一施農(nóng)家肥、氮磷鉀、微量元素肥料和微生物肥；施肥方法方面從春季一次性施基肥一春季施基肥、生育期追肥一秋季施基肥、生育期追肥；種子處理方面從種子不處理播種一種子催芽播種—種子包衣播種；病蟲害防治方面從人工防治一殘毒農(nóng)藥防治一無殘毒農(nóng)藥防治一生物防治。

黑龍江耕作制度水平差異較大，從農(nóng)場的全面機(jī)械化到農(nóng)村的畜力耕作，隨著栽培技術(shù)的變革和生產(chǎn)管理水平的提高，已經(jīng)成為制約黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素，必須使粗放經(jīng)營向集約化經(jīng)營轉(zhuǎn)變，完善黑龍江省耕作制度，可以有效地挖掘糧食生產(chǎn)潛力。缺乏保護(hù)性耕作意識，傳統(tǒng)的用犁筆耕反土壤、裸露休閑的耕作方式加劇了碎土流失和楊沙天氣，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化。

農(nóng)田黑土在人類控制下，隨著思想意思的變化而演替，我們應(yīng)該認(rèn)識到，黑土開墾200多年歷史，走過了中原地區(qū)3000多年生態(tài)系統(tǒng)演替過程，必須對黑土今后的發(fā)展方向引起高度重視。黑土的研究是一個長期過程，在不同研究階段根據(jù)科技的進(jìn)步不斷提高研究水平。目前，亟待加強(qiáng)農(nóng)田黑土綜合能力的研究，提高黑土生產(chǎn)力，以保證我國2l世紀(jì)糧食安全。實(shí)際上對黑土演替已經(jīng)引起了世界的關(guān)注，許多學(xué)者已經(jīng)將黑土演替作為生態(tài)熱點(diǎn)問題，正在從不同角度積極參與研究，在這樣態(tài)勢情況下，我們應(yīng)該盡快地對黑土進(jìn)行深入研究，這對中國未來食物安全保障體系建設(shè)具有舉足輕重的作用。

(作者單位：161437黑龍江省嫩江縣伊拉哈鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心)