中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊（記者 王振紅）洪范八政，食為政首。新中國成立70多年來，我國糧食生產(chǎn)不斷邁上新臺階，由供給全面短缺轉(zhuǎn)變?yōu)楣┣罂偭炕酒胶狻淖?億多人“吃飽飯”到讓近14億人“吃好飯”，中國人把飯碗牢牢地端在自己手里。中國糧食人均占有量連續(xù)多年超過人均400公斤的國際糧食安全標準線。中國農(nóng)業(yè)發(fā)展取得的舉世矚目的歷史性成就，不僅解決了中國14億人口的吃飯問題，也為全球糧食安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻了中國方案。

5月13日，探訪中國科學院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)“龍江模式”示范區(qū)。王振紅攝

黑土地包括黑土、黑鈣土、白漿土、草甸土、棕壤和暗棕壤六個土類，是世界上最肥沃的土壤。東北地區(qū)是我國重要的糧食生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)、最大的商品糧生產(chǎn)基地，以珍貴稀有的黑土地資源而聞名。“東北黑土地耕地面積約2.78億畝，其中黑龍江省1.56億畝，占國家黑土地的56%。”中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員韓曉增表示，“到2030年，實施黑土地保護面積 2.5億畝，其中黑龍江省1.48億畝，占總的保護面積的59.2%。東北糧倉關(guān)系著’中國飯碗‘和我國糧食的戰(zhàn)略安全。國家糧食安全的壓艙石和穩(wěn)壓器在東北，東北的壓艙石和穩(wěn)壓器在黑龍江。”

黑土層是“心臟”，有機質(zhì)是“血液”

2020年7月，習近平總書記在吉林省四平市梨樹縣考察說，東北是世界三大黑土區(qū)之一，是“黃金玉米帶”“大豆之鄉(xiāng)”，黑土高產(chǎn)豐產(chǎn)，同時也面臨著土地肥力透支的問題。一定要采取有效措施，保護好黑土地這一“耕地中的大熊貓”。長期以來，中國科學院科研人員在黑土地的數(shù)據(jù)監(jiān)測、科學研究和示范推廣方面開展了大量工作，在黑土肥力演變、黑土有機質(zhì)提升、保護性耕作等方面取得了一系列重要成果，在黑土地堅守40年奔波在田間地頭的韓曉增就是其中一員。他及團隊在多年的觀測研究中發(fā)現(xiàn)，原始黑土層有機質(zhì)含量高，但黑土開墾后經(jīng)歷了輪耕休耕期、人畜低強度利用和機械化高強度利用期，用養(yǎng)失調(diào)和土壤侵蝕導致黑土地表層土壤自然肥力逐年下降，黑土發(fā)生了退化。韓曉增解釋說，“幾十年光種不養(yǎng)，黑土地在變‘瘦’。黑土地退化的實質(zhì)是黑土層發(fā)生退化。黑土層中富含土壤有機質(zhì)，土壤有機質(zhì)在自然土壤中含量很高，而在由自然生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的過程中，有機質(zhì)在下降。土壤退化和障礙層的存在阻礙了區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。”

5月13日，探訪中國科學院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)“龍江模式”示范區(qū)。圖為中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員韓曉增（左三）介紹黑土地保護情況。中科院科技攝影聯(lián)盟供圖

韓曉增表示，保護好黑土地，就是保護耕地中的“大熊貓”，而黑土層相當于“大熊貓”的心臟，土壤有機質(zhì)就是“大熊貓”的血液，守護著黑土的健康，實現(xiàn)增產(chǎn)增收是黑土研究人員追求的終極目標。“秸稈還田是增加黑土土壤有機質(zhì)最直接、最有效和最可行的辦法。”

“黑土層中的有機質(zhì)包含腐殖化物質(zhì)和非腐殖化物質(zhì)。”在研究過程中韓曉增發(fā)現(xiàn)，非侵蝕土壤黑土層退化，本質(zhì)上是腐殖化物質(zhì)和非腐殖化物質(zhì)的減少，但在恢復過程中，非腐殖化物質(zhì)相對增加的得多，而腐殖化物質(zhì)相對增加的得少。“所以給黑土地‘加餐’就是要活的更多的腐殖化物質(zhì)，而秸稈就是最好的‘原湯化原食’的加餐材料。連續(xù)進行21年的玉米秸稈還田，35厘米黑土耕層土壤有機質(zhì)含量由36.72克/千克增加到44.26克/千克，前14年平均每三年土壤有機質(zhì)含量增加1.41克/千克。后六年平均每三年土壤有機質(zhì)含量增加0.48克/千克。21年的玉米秸稈還田使土壤有機質(zhì)增加了0.75個百分點，由3.67%增加到4.42%，糧食產(chǎn)量增加9.8%以上。秸稈還田后，經(jīng)過一個自然年，其秸稈分解率為75%，剩下的25%已經(jīng)成為半分解狀態(tài)，對次年生產(chǎn)無任何影響。而在濕潤、半濕潤和黑土層薄的地區(qū)，采用秸稈‘粉’‘耙’的‘碎混’還田的優(yōu)勢在于向0~20厘米土層輸入有機物料，同時打破了犁底層，起到了耕作層梯次加深，厚沃增肥的效果。”

韓曉增團隊研究發(fā)現(xiàn)，耕地開墾的前10年，有機質(zhì)每年2.6%速度下降；開墾11-20年，每年下降速度1.1%，開墾21-30年，每年下降速度0.6%，開墾31-50年，每年下降速度0.3%；開墾51-100年，每年下降速度0.06%，目前黑龍江省有機質(zhì)下降速度在0.1-0.3%，下降速度減小了50%，土壤有機質(zhì)下降已經(jīng)得到有效遏制。集體所有制的大型合作組織、試點縣和農(nóng)墾系統(tǒng)典型農(nóng)場，耕地有機質(zhì)已經(jīng)在緩慢上升。

團隊也發(fā)現(xiàn)，”秸稈還田存在著諸多瓶頸問題，比如影響播種質(zhì)量、需要大型機械、秋季整地作業(yè)時間短、秸稈漚肥還田成本高等，這些限制了秸稈還田在黑土地保護和地力提升中的應用推廣。”

因地制宜，可復制、好推廣的“龍江模式”

5月13日，探訪中國科學院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)“龍江模式”示范區(qū)。圖為中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員韓曉增介紹黑土地保護情況。王振紅攝

韓曉增說，“根據(jù)這么多年的研究和凝練大家的研究成果，我將適合黑龍江省黑土地保護利用的六個模式歸納總結(jié)為‘龍江模式’，可復制、好推廣。”

第一是以秸稈翻埋還田和玉米大豆輪作為核心技術(shù)的“中厚黑土層保育模式”。主要適用在松嫩平原中東部和三江平原草甸土區(qū)，以黑土層擴容增碳為核心技術(shù)，組裝免耕覆蓋技術(shù)，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(shù)模式。通過在海倫、樺川等4個縣（市）示范，6年平均玉米增產(chǎn)約10.2%，大豆增產(chǎn)約12.3%，土壤有機質(zhì)含量提高3.2克/千克，黑土層保護深度在30~35厘米。

第二是以秸稈碎混還田和增施有機肥為核心技術(shù)的“淺薄黑土層培育模式”。針對因風蝕和水蝕的侵蝕土壤、薄層黑土、暗棕壤等中低產(chǎn)田，采用秸稈和有機肥混合翻混、松耙碎混為核心技術(shù)，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(shù)，橫坡打壟、壟向區(qū)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(gòu)建的效果。6年的示范結(jié)果顯示，大豆增產(chǎn)11.3%以上，玉米增產(chǎn)10.5%以上，有機質(zhì)提高2.4克/千克，肥沃耕層達到了30厘米以上，大于0.25毫米的大團聚體含量增加了8.8%以上。

中國科學院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站。王振紅攝

第三是以免耕和少耕為核心技術(shù)的“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(shù)，取得了良好的技術(shù)效果。

第四是以排水和肥沃耕層構(gòu)建為核心技術(shù)的“控蝕培肥模式”。建立坡耕地蓄排水與控制面蝕、溝蝕和培肥土壤相結(jié)合的一體化系統(tǒng)工程保護黑土地中的坡耕地。結(jié)果顯示，作物增產(chǎn)13.8%，蓄水能力提高30.1%，保水能力提高20.9%，速效養(yǎng)分增加15%。

第五是障礙土壤消減快速培肥模式。針對白漿土的白漿層和黑鈣土的鈣化層、采用秸稈、有機肥、土壤調(diào)理劑一次性深翻快速達到障礙性改良的效果。經(jīng)過12年試驗示范區(qū)顯示，土壤容量降低了19%以上，田間持水量增加了17%以上，水穩(wěn)定性大團聚體增加了27%以上。大豆增產(chǎn)15%以上，玉米增產(chǎn)12%以上。

第六是水稻田秸稈還田增碳培肥模式。采用秸稈粉碎翻混還田、粉粑還田和次年春季打漿還田的方式，將秸稈與土壤均勻混合，加快秸稈腐解速度，增加休耕季節(jié)秸稈降解量，減少生育期間秸稈降解量。獲得良好的秸稈還田和土壤儲碳的效果。

韓曉增指出，“如果在東北黑土地全域?qū)崿F(xiàn)秸稈還田，預計到2030年，東北黑土區(qū)耕地質(zhì)量平均提高1個等級以上；土壤有機質(zhì)含量可以提高2克/千克以上。每項技術(shù)在生產(chǎn)上都有自己的局限性。我們希望因地制宜，綜合施策，通過土壤改良、地力培肥和治理修復，有效遏制黑土地退化，持續(xù)提升黑土耕地質(zhì)量，改善黑土區(qū)生態(tài)環(huán)境。”

記者手記：

當前，新冠肺炎疫情引起全球糧食市場波動，對我國糧食安全是一大考驗，也為我們敲響了警鐘。耕地是糧食生產(chǎn)的命根子，提升耕地質(zhì)量，防治耕地退化，堅持用地養(yǎng)地相結(jié)合，推動“藏糧于地、藏糧于技”落實落地，確保“谷物基本自給、口糧絕對安全”，把中國人的飯碗牢牢端在自己手上。

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