讓黑土地更加“肥美”

林琪

糧食問題歷來都是國之大事。要想解決糧食問題，先進的農業技術固然重要，但土壤的先天條件也同樣不可或缺。黑土地是“耕地中的大熊貓”，對保障糧食安全具有不可替代的重要作用。

黑土疏松肥沃，有機質含量高，肥力可以達到普通土壤的十倍，是世界公認的最肥沃的土壤，形成過程極為緩慢，在自然條件下形成1厘米厚的黑土層需要200—400年。因為黑土的形成和氣候及地質條件有著密不可分的關系，世界上的黑土地主要分布在北緯45度一線。夏季溫暖濕潤，可以使植物大量生長，入秋后，落葉堆積地面，到了冬天，因氣候嚴寒，地面排水不暢，形成凍土，可以將植物殘骸保存。冬冷夏熱讓土壤里的微生物活動具有間歇性的特征，使分解留下的腐殖質和有機質大大增加。這樣經過漫長歲月的不斷累積，腐殖質不斷加厚，形成黑土。

保護黑土地，勢在必行

“挖了不到一鍬頭深，便露出了黃土。”黑龍江省北部的一些種糧大戶、合作社負責人反映，因長期過度開發利用，加上氣候變化等多種因素的影響，東北黑土地出現了不同程度退化問題，部分土壤有機質不斷下降。

2021年7月9日，中國科學院在黑龍江哈爾濱發布了《東北黑土地白皮書（2020）》，這是我國首次發布黑土地白皮書。白皮書指出，目前東北黑土地黑土層的厚度已經減少了30%至50%，一些地區土壤黑土層不足20厘米，而且目前黑土層仍以每年1至2毫米的速度減少。

東北黑土區開墾的歷史有100多年，長久以來，土地重用輕養，缺乏保護意識，黑土區土壤耕層的有機質含量的不斷下降，造成了中低產黑土面積不斷加大，土壤的潛在生產功能和生態功能下降，高肥力耕地越來越少，甚至有部分黑土區已經喪失了農業生產能力。其中，退化最為嚴重的是旱作農業區，尤其是玉米種植帶。傳統耕作制度下的玉米連作模式是導致土壤退化的根本原因，由于經營者缺乏土地保護意識，幾十年來玉米的生產種植一直采取掠奪式種植方式，長時間在同一塊田地上連續種植相同作物，導致黑土區的土地利用處于“超負荷”狀態。

黑土變薄、變瘦、變硬了。作為耕地的黑土在人類收獲過后，無法得到可用于形成腐殖質或有機質的有機物質，農作物、秸稈等有機物質都被收走。在秋收結束后，冬春中的地表都是處于裸露的狀態，容易遭到雪水或大風的侵蝕，研究顯示，一年約損失1～5毫米的表土層，而黑土層總深也就30厘米至1米左右。不合理的施肥使黑土中的微量元素出現不平衡的狀態，生物結構遭到破壞;加之開墾、翻種等活動，土地的孔隙度、吃水能力都不斷降低，導致土質硬化。

面對黑土地退化帶來的諸多影響，人們不得不重視這一問題，保護黑土地勢在必行。有專家認為，黑土地治理保護是一項系統工程，關鍵在于如何解決好“用”和“養”的問題。

日前，農業農村部、國家發展和改革委員會、國家林業和草原局等7部門聯合印發《國家黑土地保護工程實施方案（2021—2025年）》，提出“十四五”期間將完成1億畝黑土地保護任務，黑土地保護區耕地質量明顯提升，旱地耕作層達到 30 厘米、水田耕作層達到20厘米～25 厘米，土壤有機質含量平均提高10%以上，有效遏制黑土耕地“變薄、變瘦、變硬”退化趨勢，基本構建形成持續推進黑土地保護利用的長效機制。

作為我國保護性耕作的先行區，東北地區建立了一批黑土地保護模式和示范區，提出了黑土地保護性耕作“梨樹模式”、因地制宜黑土地保護的“龍江模式”，為黑土地保護與利用提供了較好的解決方案。

“梨樹模式”，秸桿變沃土

“嗚嗚嗚……”

在吉林省四平市梨樹縣的國家百萬畝綠色食品原料（玉米）標準化生產基地核心示范區，無人機在低空噴灑作業，田間的“氣象哨”通過攝像頭、傳感器，將數據實時傳輸回黑土地（梨樹縣）保護監測指揮中心。

梨樹縣地處松遼平原腹地，是典型的農業大縣，耕地面積393.8萬畝，素有“東北糧倉、松遼明珠”之美譽。玉米是全縣的主導作物，占總播種面積的85%以上。常年糧食總產量達到50億斤，人均占有糧食、人均貢獻糧食、糧食單產和糧食商品率四項指標均在全國名列前茅，是全國糧食生產先進縣、國家重點商品糧基地縣、國家現代農業示范區。

為了實現黑土地有效保護和可持續利用，從2007年起，梨樹縣與中國科學院等科研機構和院校開展合作，經過科研人員十幾年的聯合攻關，總結出適合我國東北三省以及內蒙古自治區東部的玉米保護性耕作技術，建立了包括收獲與秸稈覆蓋、土壤疏松、免耕播種施肥、防除病蟲草害的全程機械化技術體系，有效保護了黑土層，這就是聲名遠播的“梨樹模式”。

梨樹模式運用在黑土地上，不僅僅能夠節約成本和穩定高產，還可以在減少侵蝕、蓄水保墑、改善土壤物理—生物—化學性狀、培肥土壤等方面大有作為。風蝕和水蝕不僅惡化環境，而且帶走大量肥沃的表土，是土地退化的主要原因。秸稈覆蓋在地表，可減少風雨對土壤的侵蝕，減少土壤流失80%左右。秸稈覆蓋和免耕增強了土壤的蓄水功能，提高了作物對土壤水分的利用率及抗旱能力。秸稈中含有大量的新鮮有機物料，在歸還于農田之后，經過一段時間的腐解作用，就可以轉化成有機質和速效養分，既能改善土壤理化性狀，又可供應一定的氮磷鉀等養分，尤其是可以大量供應鉀素。

蚯蚓數量常被用作評價土壤質量或狀況的指標。蚯蚓數量多有利于土壤肥力的改善，使土壤向著有利于作物生長的方向發展。在秸稈覆蓋田塊，每平方米蚯蚓的數量是常規壟作的 6 倍。“梨樹模式”的保護，使得土壤的生物性狀得到了改善。秸稈腐爛促使土壤有機質含量提高，有益生物增多，土壤結構得到了改善，肥料利用率也提高了。在這些有利因素的綜合作用下，土地可以保持持續穩產高產，在干旱年份基本不受旱災影響，具有明顯的增產作用。

為切實把黑土地保護好、利用好，梨樹縣還實行“坰貼750，秸桿變沃土”的補貼政策，通過引進黑土地保護綜合示范區等項目，積極打造“梨樹模式”升級版，讓項目落地帶動農業發展。2021年，梨樹縣保護性耕作實施面積達到耕地總面積的80%左右，高于國家推廣標準。

“龍江模式”，精準施治

一場雨過后，黑龍江省樺川縣種糧大戶楊大叔種植的水稻長勢喜人，楊大叔抓起一把黑土攥成團，手一松，松軟的黑土灑落一地。他說，這兩年通過秸稈翻埋、施有機肥等黑土地保護措施，黑土地變得松軟了，滲水能力提高，抗旱保墑的能力增強，黑土地又“有勁兒”了。

黑龍江省樺川縣玉成現代農機專業合作社承擔了黑土地保護利用試點工作。合作社負責人趙德山說，剛開始試點時，農民怕增施有機肥、減少化肥導致減產。但在黑土保護利用試點項目實施第二年，他們就認識到黑土保護的重要性了。“一個明顯的變化就是土壤變得疏松了，現在用腳能踩下去，以前都踩不下去。”趙德山說。

土壤有機質含量高了，玉成現代農機專業合作社種出的水稻品質更好，趙德山說：“保護黑土地就像養小孩，需要用心去呵護。我做過對比，參與黑土保護的地塊和沒參與的，產量和品質都明顯不一樣。”

“保護黑土地要辨證施治，對癥下藥，針對不同地塊采取不同的保護利用方式。”對于如何做好黑土地保護和治理修復，黑龍江從未停止探索的腳步。黑龍江有耕地2.3億畝，復雜多樣的地形、氣候和種植方式導致了土壤的多樣性。針對不同的土壤、氣候類型區，組裝、建立完整的黑土地保護利用模式，這就是“龍江模式”。

龍江模式涵蓋四大模式，包括黑土層保育模式、黑土層培育模式、四免一松保護性耕作模式和坡耕地蓄排一體化控蝕培肥模式。

秸稈翻埋還田——黑土層保育模式，主要適用在松嫩平原中東部和三江平原草甸土區，以黑土層擴容增碳為核心技術，組裝免耕覆蓋技術，建立“一翻”（秸稈和有機肥翻埋還田）“兩免”（條耕條蓋、苗帶休閑輪耕）技術模式。

秸稈碎混還田——黑土層培育模式，主要針對因風蝕和水蝕的土壤、薄層黑土、暗棕壤等中低產田，采用秸稈和有機肥混合翻埋、松耙碎混為核心技術，通過玉米大豆輪作，配套免耕覆蓋、條耕條蓋和苗帶輪耕休閑技術，橫坡打壟、壟向區田、植物籬等水土保持措施逐漸加深耕層，達到了肥沃耕層構建的效果。

“四免一松”保護性耕作模式針對松嫩平原西部風沙、干旱、鹽堿等問題，采用秸稈覆蓋免耕配合深松的保護性耕作技術，取得了良好的技術效果。

坡耕地蓄排一體化控蝕培肥模式是建立坡耕地蓄排水與控制面蝕、培肥土壤相結合的一體化系統工程保護黑土地中的坡耕地。結果顯示，應用該種模式作物增產13.8%，蓄水能力提高30.1%，保水能力提高20.9%，速效養分增加15%。

“十三五”期間黑龍江投入了600多個億，從2015年開始實施了黑土地保護利用試點工作，通過兩輪試點，建成高標準農田8100多萬畝，每畝耕地糧食產量平均增加100斤。從2019年開始，黑龍江連續兩年獲得國務院督查激勵獎。

黑土地是大自然給予人類的得天獨厚的寶藏，也是重要的生態屏障、天然的生物基因庫、調節溫室氣體的緩沖器。養好、用好黑土地，就是保住全人類糧食安全的“飯碗田”，就是留住全世界可持續發展的根基，是人類社會義不容辭的共同責任。

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國外還有哪些黑土地？

全世界僅有“3+1”塊黑土區，除了中國東北平原，還有美國密西西比平原、烏克蘭平原，以及南美洲的潘帕斯草原。

世界第四長河密西西比河是美國最重要的母親河，它以豐沛的流量、發達的水系、廣闊的流域貫穿美國南北，覆蓋了美國本土的大半個區域。當河流蜿蜒穿過密西西比州和阿拉巴馬州一帶時，最壯觀的農業景觀出現了，這個地方就是美國最著名的黑土地，這片耕地與周圍森林形成了鮮明的對比。

這塊黑土地呈現出“新月形”，是美國著名的大農業帶，種植著玉米、棉花和大豆。新月形黑土地周圍，延伸出120平方千米的平原，被視為廣義的美國黑土地。這里的肥沃土壤形成于白堊紀時期，當時墨西哥灣的海岸線離內陸更遠。數百萬年來，生活在墨西哥灣的浮游生物留下的富含碳酸鈣外骨骼不斷積累，使得土壤非常肥沃，非常適合種植莊稼。美國的農業科技特別發達，不僅是靠發達的科技，密西西比河平原的肥沃黑土地也功不可沒，而且這片黑土地人口非常稀少，適合大規模機械化經營，糧食產量極大。

另外一塊典型的黑土地，則位于廣袤的烏克蘭平原上，面積約為190萬平方千米，約為烏克蘭國土面積的三分之二，大約占世界黑土總量的四分之一。

烏克蘭大部分地區屬世界十大平原之一東歐平原，土地平整而肥沃，受大西洋暖濕氣流的影響，大部分地區為溫帶大陸性氣候，克里米亞半島南部為亞熱帶氣候。除了氣候適宜，烏克蘭還擁有不少湖泊河流，境內100公里以上的河流有116條（最長的是第聶伯河，在烏克蘭長981公里），還有三千多個自然湖泊。這些得天獨厚的自然優勢使得烏克蘭成為農業發達之地。在蘇聯時代，烏克蘭就是蘇聯主要的糧食基地，有著歐洲糧倉的美譽。

此外，阿根廷的潘帕斯草原也是主要黑土分布區，不過阿根廷的黑土屬于紅化黑土，有別于其他三大黑土分布國。與三大黑土分布國相比，阿根廷的紅化黑土成土速度較快，但肥力較低，而且這里沒有典型黑土區，所以黑土肥沃程度比不其他上三大黑土分布國。