【中國青年報】用“黑土地精神”保衛(wèi)黑土地
吉林省四平市梨樹縣農(nóng)民在廣袤黑土地上作業(yè)。
黑龍江海倫，中科院東北地理所的研究員們在黑土地上調研。謝震霖/攝
中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員韓曉增的青春是在黑龍江省海倫市的黑土地上度過的。
1982年，他從吉林農(nóng)業(yè)大學土壤化學系畢業(yè)來到了科研點。這里有兩個觀測場，一個是自然觀測場，一個是耕作場，他一住就是3個多月，騎著自行車來回跑。他記得，“村里有個農(nóng)業(yè)學大寨時留下的招待所，很大的院子就我一個人，夏天陪我的是蚊子，冬天陪我的是驢子。”
40年來，他寫了20多本書、400余篇文章，近乎癡迷地只做了一件事：跟流失的黑土地作斗爭。
在東北這里曾經(jīng)“土地肥到家，捏把泥土冒油花”。在東北也有農(nóng)民說，這里“一兩黑土，二兩油，插根筷子能發(fā)芽。”
“但如今，黑土地在流失，部分甚至喪失了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。” 中科院沈陽應用生態(tài)研究所研究員張旭東說道，“黑土地上的糧食安全直接關系到我國的糧食安全。”
2016年，習近平總書記在黑龍江考察時強調，要采取工程、農(nóng)藝、生物等多種措施，調動農(nóng)民積極性，共同把黑土地保護好、利用好。2017年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部會同多部委編制《東北黑土地保護規(guī)劃綱要（2017-2030年）》，為保護東北黑土這一“耕地中的大熊貓”提供了方向。
為了實現(xiàn)“守土”夢想，有一支面朝黑土的科學家隊伍把一代代的青春、一篇篇科研論文書寫在遼闊的黑土地上。
“土將不土，糧倉將非糧倉”
如果有一天黑土層越來越薄了，會有什么影響？
一個國外的教訓至今讓東北地理所研究員關義新印象深刻：1934年5月12日，在美國西部土地破壞最嚴重的干旱地區(qū)掀起了一場風暴，橫掃東部，形成一條東西長2400公里，南北寬1500公里，高3.2公里的巨大移動塵土帶，風暴持續(xù)了3天，掠過了美國2/3的大地，3億多噸土壤被風暴刮走。
關義新解釋，黑土只有在特殊氣候和生態(tài)環(huán)境中形成，具有很強的保土保肥的能力，但如今由于風蝕水蝕，表層黑土逐漸流失，黑土正在變薄變瘦。東北黑土區(qū)正由“生態(tài)功能區(qū)”演變?yōu)椤吧鷳B(tài)脆弱區(qū)”，嚴重威脅國家糧食安全和區(qū)域生態(tài)安全。“我擔心，以后土將不土，糧倉將不是糧倉。”關義新說。
作為北半球僅有的3大黑土區(qū)之一，東北地區(qū)是我國最大的商品糧生產(chǎn)基地。在東北，糧食主產(chǎn)區(qū)耕地面積4.5億畝，占全國耕地總面積的22.2%，而糧食商品率達到60%以上。
“黑土地是擁有黑色或暗黑色腐殖質表土層的土地，是一種性狀好、肥力高、適宜農(nóng)耕的優(yōu)質土地。”韓曉增說道，“黑土地是東北糧食生產(chǎn)能力的基石。”
被譽為“耕地中的大熊貓”，黑土地的形成卻極為緩慢，自然條件下，200-400年才能形成1厘米厚的黑土層。張旭東發(fā)現(xiàn)，與開墾前相比，黑土層平均厚度由50-60厘米下降到約30厘米，土壤耕層的有機質含量下降50%-60%，“退化問題十分嚴峻”。
張旭東聽見農(nóng)民說，黑土地“生病”了，黑土地“餓了、渴了”，“出不來苗，作物遇到風就倒了”。
中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項“應對氣候變化的碳收支認證及相關問題”的研究結果表明，東北農(nóng)田土壤有機質仍在以年均5‰的速率下降，黑土退化的問題仍然十分嚴峻。
美國“黑風暴”的災害，不得不讓人們警醒，過度開墾土地資源的耕地模式亟須改變了。
“‘病因’的根本還是在于以秸稈離田下的傳統(tǒng)旋耕、犁耕耕作制度下的玉米連作。”張旭東解釋，幾十年來，玉米生產(chǎn)一直采用掠奪式種植方式，土地重用輕養(yǎng)，有機物料（秸稈）和有機肥料投入嚴重缺乏，導致土壤有機質消耗，地表裸露無覆蓋造成嚴重的土壤侵蝕和養(yǎng)分流失；頻繁耕作導致土壤對降雨的截獲能力及保水能力嚴重下降，進一步導致干旱加劇。
“瘦了”的黑土地又一直缺乏“營養(yǎng)供給”。張旭東介紹，傳統(tǒng)的秸稈焚燒方式浪費了大量養(yǎng)分資源，造成土壤的養(yǎng)分調控能力下降，肥料利用率大幅度降低，養(yǎng)分大量流失。土壤綜合能力下降還會導致一系列生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境問題。
早在2007年，在吉林省梨樹縣高家村，一場和“黑土地流失”的戰(zhàn)斗正式吹響了號角。這場戰(zhàn)斗，在黑龍江海倫、遼寧沈陽、吉林大安……不同地點、不同時間拉開了序幕，無數(shù)個青年科技工作者投入到了這場“黑土保衛(wèi)戰(zhàn)”中。
一場農(nóng)業(yè)科學家與土地的“較量”
2007年10月1日，關義新對“宣戰(zhàn)”的日子記得很清楚。那天他去地里看玉米長勢，和幾位農(nóng)業(yè)專家在一家小飯館吃飯，話語之間談到了黑土地的困境。“那時候保護性耕作才剛剛開展，黑土地退化很嚴重。”
也是在那一年，張旭東找到了時任吉林省梨樹縣農(nóng)業(yè)技術推廣總站站長王貴滿等專家合作，開始探索和研發(fā)適合東北氣候特征和土壤特性的玉米秸稈覆蓋免耕（保護性耕作）技術，準備將梨樹縣梨樹鎮(zhèn)高家村的15公頃耕地確定為保護性耕作試驗示范基地。
不曾想到，13年的探索，黑土地保護的“梨樹模式”從這片15公頃的土地里走了出來。
“梨樹模式”找到了寬窄行秸稈覆蓋免耕、壟作少耕技術、條帶耕作等保護性耕作技術模式，為黑土地找到因地制宜的“休養(yǎng)方式”；免耕播種機誕生并逐步產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，開始改變農(nóng)民傳統(tǒng)的耕作模式，解決了秸稈覆蓋無法播種的難題；高家村全量秸稈覆蓋少免耕長期試驗效果監(jiān)測基地，為黑土地建立了可供推廣的“示范答卷”。
擴充開來，黑土地保護的“龍江模式”也從黑龍江省走了出來。
以黑土層擴容增碳為目的，組合了玉米-大豆和玉米-玉米-大豆輪作技術，建立了黑土層保育模式；增加有機肥，實施秸稈和有機肥同時翻混還田，為黑土地補充“營養(yǎng)”等。
韓曉增對“龍江模式”解釋道：“根據(jù)黑土層平均厚度和作物根系生長的適宜空間，將秸稈和有機肥加入到0-30 ± 5 cm 黑土層當中，構建了一個深厚、肥沃的土層，滿足作物生長和黑土保護兩個需求。”
然而，模式的探索并非一帆風順。
東北地理所副研究員鄒文秀記得，剛開始做“龍江模式”探索時，在進行秸稈生物工程環(huán)境構建的環(huán)節(jié)中，上萬畝土地完成翻耕亟需合適的犁，那時因農(nóng)民不常使用犁，市面上犁具漸漸短缺。這些大科學家就跑到農(nóng)貿(mào)市場、去公司里找合適的犁具。
在東北地理所敖曼博士印象中，導師關義新為黑土地保護工作“入了迷”。一次，在研究院，有同事明明看到關義新開著車進了院子，但轉了一圈沒有找到他，打電話一問，才知道是在地里了。敖曼當時很吃驚，她知道老師中午就空出1個小時，下午還要去參加會議，以為老師會休息，但沒想到一回來就換鞋下地了。
就是這樣的“癡迷”，使得黑土地給了這些執(zhí)著的科學家最好的答卷。
在黑龍江海倫的試驗田里，根據(jù)12年試驗示范數(shù)據(jù)顯示，耕層深度達到了30～35厘米，土壤“肥”了起來，表層有機質增加了3.5克/千克以上，肥沃的土壤會讓大豆增產(chǎn)15%以上，玉米增產(chǎn)高達12％以上。
在吉林省梨樹縣，張旭東團隊實測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，秸稈覆蓋免耕增加土壤蓄水50-60毫米降水。2018年，東北地區(qū)經(jīng)歷了數(shù)十年一遇的干旱，常規(guī)壟作處理的表層土壤含水量僅有4%，而秸稈覆蓋免耕處理下的土壤含水量則高達18%，在全省玉米普遍減產(chǎn)情況下，試驗田獲得了畝產(chǎn)950公斤的歷史最高產(chǎn)量。
2012年，一場臺風“布拉萬”襲擊東北，試驗地周圍所有地塊種的玉米均嚴重倒伏，而秸稈覆蓋免耕試驗地只有15%左右的玉米傾斜。張旭東很驚喜：之后連續(xù)多年試驗表明，秸稈覆蓋免耕可有效防止玉米根倒，減少大風災害，特別是強臺風對玉米生產(chǎn)的影響。
張旭東團隊曾算了一筆賬：由于消除了干旱與倒伏對玉米生產(chǎn)的影響，按照歷年平均數(shù)據(jù)來看，每畝可節(jié)省成本100元，玉米產(chǎn)量每畝增加50公斤，每畝節(jié)本增效可達170元左右。
“救活了地，產(chǎn)量高了。”梨樹縣康達農(nóng)業(yè)農(nóng)民專業(yè)合作社楊青魁有100多坰（舊時土地面積單位，各地不同，東北地區(qū)多數(shù)地方1坰合15畝，西北地區(qū)1坰合3畝或5畝——編輯注）土地，全都使用了保護性耕種模式，“剛開始的時候老百姓都不同意，秸稈不處理，那是懶漢種地，后來發(fā)現(xiàn)土地肥了，都愿意用這種技術了。”
近3年，“梨樹模式”在東北黑土地累計推廣應用超過3000萬畝，實現(xiàn)經(jīng)濟效益27.3億元。沈陽生態(tài)所團隊把相關研究和示范工作總結報告提交國務院，推動了“東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020-2025）”的制定和實施。
一代又一代的黑土地“保衛(wèi)者”
2017年11月，“守衛(wèi)”黑土地40多年的韓曉增退休了，但是，他還是習慣帶著一群博士、碩士下田做實驗。
在博士生鄒文秀的印象里，老師韓曉增對田間試驗要求極為嚴格，具體操作一個步驟都不能錯，遇上聽不懂的學生，他有時會急得話趕話，在田間大聲地喊：“你這個操作就得這樣，就得這樣，下次不能再錯了。”
“實驗嚴謹是必須的，我們都不能打破科學的界限。”鄒文秀對這句教導印象深刻。
這位土生土長的東北姑娘，從2005年起，在東北地理所碩博連讀了5年，之后便一直留在了這里。跟著老師韓曉增，她從心底里覺得自己是個“根扎在黑土地的人” 。
“久而久之，就慢慢地對土地有了感情。”鄒文秀覺得，就像養(yǎng)育孩子一樣，每天一定要親自來種，親自來收，如果丟了一段時間沒見，心里總惦記著是不是要對土壤、作物進行管理了。
有時候遇上心情不好的時候，她就愛去地里轉一圈，覺得心里特別暢快，“你看我這個地，這個苗就是比別人種得好，你看我的付出就是有回報。”
在鄒文秀的手機里還存著一張“狼狽”的集體照。一次種地，突然間下起了大雨，在一大片寬闊的田地里，中科院的碩士生、博士生、農(nóng)業(yè)科學家們都彎著腰，一邊淋雨，一邊低頭種地，大家的鞋子上、衣服上都濺滿了泥巴。
有人說，現(xiàn)在實驗室條件越來越好了，為什么不把黑土地的研究搬到實驗室？
鄒文秀認為，“黑土離開了地，就不是真正意義的黑土了。只有在地里才會有黑土的靈魂，它能感受這里的土壤、氣候、水分的變化。”在她看來，當所有的成果都種在大地上，再有成果從大地里產(chǎn)出，“實踐出真知，你才能得到一些真正能在大地使用的技術。”
這位1982年發(fā)生的青年科學家把導師韓曉增當做自己的科研標桿，“這是一種文化的傳承，傳承對黑土地的熱愛、執(zhí)著，吃得了苦，耐得住寂寞。當黑土地給予了我們很多果實，我們也需要做一些事情去保護它。”
未來，她想自己會一直留在這里，在前輩們的基礎上，沿著他們的足跡和自己的思路，繼續(xù)在黑土地上走下去。
另一位80后青年科學家敖曼認為，這是一種堅忍不拔的“黑土地精神”。“科研就是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的事情，一個技術突破了，就前進了一小步。遇到困難是常態(tài)，黑土地是誠實的，付出了努力，攻克了難關，你的論文、科研成果都會從地里長出來，回報給你。”
對于她來說，“最滿足的時候，就是農(nóng)民認可你的時候”。去年新冠肺炎疫情期間，關義新帶領敖曼等人去往呼蘭幫助當?shù)剞r(nóng)民解決種地問題。第一年莊稼收成效果很好，第二年就有農(nóng)民告訴他們，“這塊兒地你想怎么種就怎么用，我們就怎么做。”敖曼覺得，這是農(nóng)民把自己的飯碗交給了科學家。
從大學生到博士生，敖曼有了新的身份，如今她是一個4歲男孩的媽媽。但這位黑土地“保衛(wèi)者”的工作并不輕松，一年365天，超過240天都在出差。出差時，孩子常抓著她的胳膊不放。
敖曼想了個辦法，她知道孩子喜歡看抗戰(zhàn)片。一天出門前，她告訴孩子：“媽媽在參加‘黑土糧倉’科技會戰(zhàn)，現(xiàn)在是在戰(zhàn)區(qū)，要去打仗了，媽媽在跟黑土地作斗爭。”
4歲的孩子就背著自己的小槍說：“媽媽，那你去吧。”
敖曼相信，就像種地一樣，把論文和夢想都深深扎根于黑土地之中，未來，黑土地會變得越來越肥沃。（中青報·中青網(wǎng)見習記者 楊潔）
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