让黑土地更加“肥美”

林琪

粮食问题历来都是国之大事。要想解决粮食问题，先进的农业技术固然重要，但土壤的先天条件也同样不可或缺。黑土地是“耕地中的大熊猫”，对保障粮食安全具有不可替代的重要作用。

黑土疏松肥沃，有机质含量高，肥力可以达到普通土壤的十倍，是世界公認的最肥沃的土壤，形成过程极为缓慢，在自然条件下形成1厘米厚的黑土层需要200—400年。因为黑土的形成和气候及地质条件有着密不可分的关系，世界上的黑土地主要分布在北纬45度一线。夏季温暖湿润，可以使植物大量生长，入秋后，落叶堆积地面，到了冬天，因气候严寒，地面排水不畅，形成冻土，可以将植物残骸保存。冬冷夏热让土壤里的微生物活动具有间歇性的特征，使分解留下的腐殖质和有机质大大增加。这样经过漫长岁月的不断累积，腐殖质不断加厚，形成黑土。

保护黑土地，势在必行

“挖了不到一锹头深，便露出了黄土。”黑龙江省北部的一些种粮大户、合作社负责人反映，因长期过度开发利用，加上气候变化等多种因素的影响，东北黑土地出现了不同程度退化问题，部分土壤有机质不断下降。

2021年7月9日，中国科学院在黑龙江哈尔滨发布了《东北黑土地白皮书（2020）》，这是我国首次发布黑土地白皮书。白皮书指出，目前东北黑土地黑土层的厚度已经减少了30%至50%，一些地区土壤黑土层不足20厘米，而且目前黑土层仍以每年1至2毫米的速度减少。

东北黑土区开垦的历史有100多年，长久以来，土地重用轻养，缺乏保护意识，黑土区土壤耕层的有机质含量的不断下降，造成了中低产黑土面积不断加大，土壤的潜在生产功能和生态功能下降，高肥力耕地越来越少，甚至有部分黑土区已经丧失了农业生产能力。其中，退化最为严重的是旱作农业区，尤其是玉米种植带。传统耕作制度下的玉米连作模式是导致土壤退化的根本原因，由于经营者缺乏土地保护意识，几十年来玉米的生产种植一直采取掠夺式种植方式，长时间在同一块田地上连续种植相同作物，导致黑土区的土地利用处于“超负荷”状态。

黑土变薄、变瘦、变硬了。作为耕地的黑土在人类收获过后，无法得到可用于形成腐殖质或有机质的有机物质，农作物、秸秆等有机物质都被收走。在秋收结束后，冬春中的地表都是处于裸露的状态，容易遭到雪水或大风的侵蚀，研究显示，一年约损失1～5毫米的表土层，而黑土层总深也就30厘米至1米左右。不合理的施肥使黑土中的微量元素出现不平衡的状态，生物结构遭到破坏;加之开垦、翻种等活动，土地的孔隙度、吃水能力都不断降低，导致土质硬化。

面对黑土地退化带来的诸多影响，人们不得不重视这一问题，保护黑土地势在必行。有专家认为，黑土地治理保护是一项系统工程，关键在于如何解决好“用”和“养”的问题。

日前，农业农村部、国家发展和改革委员会、国家林业和草原局等7部门联合印发《国家黑土地保护工程实施方案（2021—2025年）》，提出“十四五”期间将完成1亿亩黑土地保护任务，黑土地保护区耕地质量明显提升，旱地耕作层达到 30 厘米、水田耕作层达到20厘米～25 厘米，土壤有机质含量平均提高10%以上，有效遏制黑土耕地“变薄、变瘦、变硬”退化趋势，基本构建形成持续推进黑土地保护利用的长效机制。

作为我国保护性耕作的先行区，东北地区建立了一批黑土地保护模式和示范区，提出了黑土地保护性耕作“梨树模式”、因地制宜黑土地保护的“龙江模式”，为黑土地保护与利用提供了较好的解决方案。

“梨树模式”，秸杆变沃土

“呜呜呜……”

在吉林省四平市梨树县的国家百万亩绿色食品原料（玉米）标准化生产基地核心示范区，无人机在低空喷洒作业，田间的“气象哨”通过摄像头、传感器，将数据实时传输回黑土地（梨树县）保护监测指挥中心。

梨树县地处松辽平原腹地，是典型的农业大县，耕地面积393.8万亩，素有“东北粮仓、松辽明珠”之美誉。玉米是全县的主导作物，占总播种面积的85%以上。常年粮食总产量达到50亿斤，人均占有粮食、人均贡献粮食、粮食单产和粮食商品率四项指标均在全国名列前茅，是全国粮食生产先进县、国家重点商品粮基地县、国家现代农业示范区。

为了实现黑土地有效保护和可持续利用，从2007年起，梨树县与中国科学院等科研机构和院校开展合作，经过科研人员十几年的联合攻关，总结出适合我国东北三省以及内蒙古自治区东部的玉米保护性耕作技术，建立了包括收获与秸秆覆盖、土壤疏松、免耕播种施肥、防除病虫草害的全程机械化技术体系，有效保护了黑土层，这就是声名远播的“梨树模式”。

梨树模式运用在黑土地上，不仅仅能够节约成本和稳定高产，还可以在减少侵蚀、蓄水保墒、改善土壤物理—生物—化学性状、培肥土壤等方面大有作为。风蚀和水蚀不仅恶化环境，而且带走大量肥沃的表土，是土地退化的主要原因。秸秆覆盖在地表，可减少风雨对土壤的侵蚀，减少土壤流失80%左右。秸秆覆盖和免耕增强了土壤的蓄水功能，提高了作物对土壤水分的利用率及抗旱能力。秸秆中含有大量的新鲜有机物料，在归还于农田之后，经过一段时间的腐解作用，就可以转化成有机质和速效养分，既能改善土壤理化性状，又可供应一定的氮磷钾等养分，尤其是可以大量供应钾素。

蚯蚓数量常被用作评价土壤质量或状况的指标。蚯蚓数量多有利于土壤肥力的改善，使土壤向着有利于作物生长的方向发展。在秸秆覆盖田块，每平方米蚯蚓的数量是常规垄作的 6 倍。“梨树模式”的保护，使得土壤的生物性状得到了改善。秸秆腐烂促使土壤有机质含量提高，有益生物增多，土壤结构得到了改善，肥料利用率也提高了。在这些有利因素的综合作用下，土地可以保持持续稳产高产，在干旱年份基本不受旱灾影响，具有明显的增产作用。

为切实把黑土地保护好、利用好，梨树县还实行“垧贴750，秸杆变沃土”的补贴政策，通过引进黑土地保护综合示范区等项目，积极打造“梨树模式”升级版，让项目落地带动农业发展。2021年，梨树县保护性耕作实施面积达到耕地总面积的80%左右，高于国家推广标准。

“龙江模式”，精准施治

一场雨过后，黑龙江省桦川县种粮大户杨大叔种植的水稻长势喜人，杨大叔抓起一把黑土攥成团，手一松，松软的黑土洒落一地。他说，这两年通过秸秆翻埋、施有机肥等黑土地保护措施，黑土地变得松软了，渗水能力提高，抗旱保墒的能力增强，黑土地又“有劲儿”了。

黑龙江省桦川县玉成现代农机专业合作社承担了黑土地保护利用试点工作。合作社负责人赵德山说，刚开始试点时，农民怕增施有机肥、减少化肥导致减产。但在黑土保护利用试点项目实施第二年，他们就认识到黑土保护的重要性了。“一个明显的变化就是土壤变得疏松了，现在用脚能踩下去，以前都踩不下去。”赵德山说。

土壤有机质含量高了，玉成现代农机专业合作社种出的水稻品质更好，赵德山说：“保护黑土地就像养小孩，需要用心去呵护。我做过对比，参与黑土保护的地块和没参与的，产量和品质都明显不一样。”

“保护黑土地要辨证施治，对症下药，针对不同地块采取不同的保护利用方式。”对于如何做好黑土地保護和治理修复，黑龙江从未停止探索的脚步。黑龙江有耕地2.3亿亩，复杂多样的地形、气候和种植方式导致了土壤的多样性。针对不同的土壤、气候类型区，组装、建立完整的黑土地保护利用模式，这就是“龙江模式”。

龙江模式涵盖四大模式，包括黑土层保育模式、黑土层培育模式、四免一松保护性耕作模式和坡耕地蓄排一体化控蚀培肥模式。

秸秆翻埋还田——黑土层保育模式，主要适用在松嫩平原中东部和三江平原草甸土区，以黑土层扩容增碳为核心技术，组装免耕覆盖技术，建立“一翻”（秸秆和有机肥翻埋还田）“两免”（条耕条盖、苗带休闲轮耕）技术模式。

秸秆碎混还田——黑土层培育模式，主要针对因风蚀和水蚀的土壤、薄层黑土、暗棕壤等中低产田，采用秸秆和有机肥混合翻埋、松耙碎混为核心技术，通过玉米大豆轮作，配套免耕覆盖、条耕条盖和苗带轮耕休闲技术，横坡打垄、垄向区田、植物篱等水土保持措施逐渐加深耕层，达到了肥沃耕层构建的效果。

“四免一松”保护性耕作模式针对松嫩平原西部风沙、干旱、盐碱等问题，采用秸秆覆盖免耕配合深松的保护性耕作技术，取得了良好的技术效果。

坡耕地蓄排一体化控蚀培肥模式是建立坡耕地蓄排水与控制面蚀、培肥土壤相结合的一体化系统工程保护黑土地中的坡耕地。结果显示，应用该种模式作物增产13.8%，蓄水能力提高30.1%，保水能力提高20.9%，速效养分增加15%。

“十三五”期间黑龙江投入了600多个亿，从2015年开始实施了黑土地保护利用试点工作，通过两轮试点，建成高标准农田8100多万亩，每亩耕地粮食产量平均增加100斤。从2019年开始，黑龙江连续两年获得国务院督查激励奖。

黑土地是大自然给予人类的得天独厚的宝藏，也是重要的生态屏障、天然的生物基因库、调节温室气体的缓冲器。养好、用好黑土地，就是保住全人类粮食安全的“饭碗田”，就是留住全世界可持续发展的根基，是人类社会义不容辞的共同责任。

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国外还有哪些黑土地？

全世界仅有“3+1”块黑土区，除了中国东北平原，还有美国密西西比平原、乌克兰平原，以及南美洲的潘帕斯草原。

世界第四长河密西西比河是美国最重要的母亲河，它以丰沛的流量、发达的水系、广阔的流域贯穿美国南北，覆盖了美国本土的大半个区域。当河流蜿蜒穿过密西西比州和阿拉巴马州一带时，最壮观的农业景观出现了，这个地方就是美国最著名的黑土地，这片耕地与周围森林形成了鲜明的对比。

这块黑土地呈现出“新月形”，是美国著名的大农业带，种植着玉米、棉花和大豆。新月形黑土地周围，延伸出120平方千米的平原，被视为广义的美国黑土地。这里的肥沃土壤形成于白垩纪时期，当时墨西哥湾的海岸线离内陆更远。数百万年来，生活在墨西哥湾的浮游生物留下的富含碳酸钙外骨骼不断积累，使得土壤非常肥沃，非常适合种植庄稼。美国的农业科技特别发达，不仅是靠发达的科技，密西西比河平原的肥沃黑土地也功不可没，而且这片黑土地人口非常稀少，适合大规模机械化经营，粮食产量极大。

另外一块典型的黑土地，则位于广袤的乌克兰平原上，面积约为190万平方千米，约为乌克兰国土面积的三分之二，大约占世界黑土总量的四分之一。

乌克兰大部分地区属世界十大平原之一东欧平原，土地平整而肥沃，受大西洋暖湿气流的影响，大部分地区为温带大陆性气候，克里米亚半岛南部为亚热带气候。除了气候适宜，乌克兰还拥有不少湖泊河流，境内100公里以上的河流有116条（最长的是第聂伯河，在乌克兰长981公里），还有三千多个自然湖泊。这些得天独厚的自然优势使得乌克兰成为农业发达之地。在苏联时代，乌克兰就是苏联主要的粮食基地，有着欧洲粮仓的美誉。

此外，阿根廷的潘帕斯草原也是主要黑土分布区，不过阿根廷的黑土属于红化黑土，有别于其他三大黑土分布国。与三大黑土分布国相比，阿根廷的红化黑土成土速度较快，但肥力较低，而且这里没有典型黑土区，所以黑土肥沃程度比不其他上三大黑土分布国。