【學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)·黑龍江學(xué)習(xí)平臺(tái)】黑土地保護(hù)與利用專家韓曉增：打造“龍江模式” 黑土地保護(hù)大有可為
“在我省不同的土壤、氣候類型區(qū)，組裝、建立我省完整的黑土地保護(hù)利用模式——‘龍江模式’，因地制宜、綜合施策，保護(hù)好黑土地這個(gè)‘耕地中的大熊貓’。”日前，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所二級(jí)研究員、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量建設(shè)專家指導(dǎo)組副組長(zhǎng)韓曉增在接受記者采訪時(shí)說(shuō)出這樣的建議。他說(shuō)，“根據(jù)我省第二次土地調(diào)查公布的數(shù)據(jù)，我省承擔(dān)了國(guó)家黑土地保護(hù)總面積近60%。國(guó)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。”
自然草地與農(nóng)田黑土層對(duì)比。
黑土層是“大熊貓”的“腦黃金”
“黑土地最關(guān)鍵的是黑土層，黑土層是‘大熊貓’的‘腦黃金’。如果‘腦黃金’沒(méi)了，大熊貓就變成貓了。”韓曉增說(shuō)，“黑土地退化的實(shí)質(zhì)是黑土層發(fā)生退化。黑土層中富含有機(jī)質(zhì)，有機(jī)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(guò)程中，有機(jī)質(zhì)在下降。”
研究發(fā)現(xiàn)，耕地開(kāi)墾的前10年，有機(jī)質(zhì)以每年2.6%的速度下降；開(kāi)墾的前30年，每年以1.1%的速度下降，前100年，每年以0.4%的速度下降，目前黑龍江省土壤有機(jī)質(zhì)以0.1%~0.3%，平均0.2%的速度在下降，下降速度減少了50%以上，全省土壤有機(jī)質(zhì)含量下降速度已經(jīng)得到有效的遏制。其中農(nóng)村各種經(jīng)營(yíng)組織、黑土地保護(hù)利用試點(diǎn)縣、農(nóng)墾系統(tǒng)典型農(nóng)場(chǎng)，土壤有機(jī)質(zhì)含量已經(jīng)在緩慢上升。
“黑土層中的有機(jī)質(zhì)含量在4.5%以上時(shí)，有機(jī)質(zhì)變化對(duì)作物產(chǎn)量影響不大，當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)從4.5%降低到3.5%時(shí)，糧食產(chǎn)量顯著下降。我省目前全省耕地平均在3.6%，通過(guò)提升土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)滿足黑土地保護(hù)和提升糧食產(chǎn)量還有很大的空間。”韓曉增說(shuō)。
應(yīng)用黑土地保護(hù)利用技術(shù)的大豆正常成熟（右）。
黑土地保護(hù)利用到了十字路口
“從我們近40年的野外觀測(cè)和研究結(jié)果看，我省黑土地目前總體上處在亞健康水平。”韓曉增說(shuō)，“黑土地就像一個(gè)年輕的小伙子，已經(jīng)4天沒(méi)吃飯，這時(shí)走路已經(jīng)晃悠啦，我們必須讓他吃好飯，豬肉粉條大米白面吃上，3天后他就可以干重體力工作。亞健康，調(diào)理好了就是一個(gè)健康人，調(diào)理不好，就有可能患重病，土地也是一樣。我們現(xiàn)在就處在這樣一個(gè)保護(hù)利用的十字路口，只要給足營(yíng)養(yǎng)，黑土地還是一個(gè)‘精神小伙’。”
調(diào)理亞健康，重要的是找對(duì)原因。黑土地變化主要有兩個(gè)原因，一個(gè)是自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化，一個(gè)是人們生產(chǎn)上管理不夠。自然生態(tài)變化人們難以左右，那么黑土地保護(hù)利用最重要的就是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中調(diào)整措施，既能達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，還能保持黑土品質(zhì)。
“黑土層中的有機(jī)質(zhì)包含腐殖化物質(zhì)和非腐殖化物質(zhì)。”在研究過(guò)程中韓曉增發(fā)現(xiàn)，黑土層在減少時(shí)，腐殖化物質(zhì)和非腐殖化物質(zhì)同時(shí)減少，但在恢復(fù)過(guò)程中，非腐殖化物質(zhì)增加得多，而腐殖化物質(zhì)增加得少。“所以給黑土地‘加餐’要多加腐殖化物質(zhì)，秸稈就是最好的‘原湯化原食’的材料。連續(xù)進(jìn)行21年的玉米秸稈還田，35厘米黑土耕層土壤有機(jī)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(jī)質(zhì)含量增加1.41克/千克。后六年平均每三年土壤有機(jī)質(zhì)含量增加0.48克/千克。21年土壤有機(jī)質(zhì)增加了0.75個(gè)百分點(diǎn)，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(guò)一個(gè)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(duì)次年生產(chǎn)無(wú)任何影響。而在濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)和黑土層薄的地區(qū)，采用秸稈‘粉’、‘耙’碎混還田的優(yōu)勢(shì)在于向0~20厘米土層輸入有機(jī)物料，同時(shí)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（右一）在查看黑土保護(hù)利用情況。
黑龍江省自然條件多樣，有15個(gè)土壤類型。
“龍江模式”精準(zhǔn)保護(hù)有效利用黑土地
黑龍江省自然條件多樣，遼闊的地域造就了6個(gè)積溫帶，復(fù)雜多變的地形、熱量和降水條件造就了土壤多樣性質(zhì)：黑土、黑鈣土、白漿土、草甸土、暗棕壤、風(fēng)沙土、鹽堿土、水稻土等15個(gè)土壤類型。
“保護(hù)黑土地要辨證施治，對(duì)癥下藥，針對(duì)不同地塊采取不同的保護(hù)利用方式。”韓曉增說(shuō)，“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(hù)利用的四個(gè)模式歸納總結(jié)為一個(gè)‘龍江模式’，可復(fù)制、好推廣。”
第一是秸稈翻埋還田——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(qū)，以黑土層擴(kuò)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(jī)肥翻埋還田）“兩免”（條耕條蓋、苗帶休閑輪耕）技術(shù)模式。通過(guò)在海倫、樺川等4個(gè)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(jī)質(zhì)含量提高3.2克/千克，黑土層保護(hù)深度在30~35厘米，達(dá)到了東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要的要求。
第二是秸稈碎混還田——黑土層培育模式：針對(duì)因風(fēng)蝕和水蝕的土壤、薄層黑土、暗棕壤等中低產(chǎn)田，采用秸稈和有機(jī)肥混合翻埋、松耙碎混為核心技術(shù)，通過(guò)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(dá)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(jī)質(zhì)提高2.4克/千克，肥沃耕層達(dá)到了30厘米以上，大于0.25毫米的大團(tuán)聚體含量增加了8.78%以上。
第三是四免一松保護(hù)性耕作模式：針對(duì)松嫩平原西部風(fēng)沙、干旱、鹽堿等問(wèn)題，采用秸稈覆蓋免耕配合深松的保護(hù)性耕作技術(shù)，取得了良好的技術(shù)效果。
第四是坡耕地蓄排一體化控蝕培肥模式：建立坡耕地蓄排水與控制面蝕、培肥土壤相結(jié)合的一體化系統(tǒng)工程保護(hù)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%。
韓曉增（左三）在田間做技術(shù)推廣。
“龍江模式”重在推廣利用
根據(jù)《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要（2017-2030）》，到2030年，集中連片、整體推進(jìn)，實(shí)施黑土地保護(hù)面積2.5億畝，其中黑龍江省1.48億畝，占總的保護(hù)面積的59.2%。通過(guò)修復(fù)治理和配套設(shè)施建設(shè)，加快建成一批集中連片、土壤肥沃、生態(tài)良好、設(shè)施配套、產(chǎn)能穩(wěn)定的商品糧基地。東北黑土區(qū)耕地質(zhì)量平均提高 1個(gè)等級(jí)（別）以上；土壤有機(jī)質(zhì)含量平均提高2克/千克以上。通過(guò)土壤改良、地力培肥和治理修復(fù)，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。
近5年來(lái)，黑龍江省加大黑土地保護(hù)力度，已見(jiàn)成效。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，耕層平均厚度由2014年的19.8厘米，提高到23.3厘米。耕地土壤有機(jī)質(zhì)平均含量達(dá)到36.2克/千克，與2014相比，5年間，耕地土壤有機(jī)質(zhì)年均下降速率從2014年以前的0.69%下降到0.38%。
“耕地治理是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，‘龍江模式’還需各方合力，進(jìn)一步推廣應(yīng)用，把這些技術(shù)送到田間地頭，送到農(nóng)民家里。堅(jiān)持用地養(yǎng)地相結(jié)合，久久為功。”韓曉增說(shuō)。
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