文|本刊記者楊陽(yáng)
“捏把黑土冒油花,插雙筷子也發(fā)芽?!边@句鄉(xiāng)言俗語(yǔ),形象描繪出了黑土地的富饒。
2021年12月20日,黑土地這個(gè)“耕地中的大熊貓”迎來(lái)專門(mén)立法——黑土地保護(hù)法草案提請(qǐng)十三屆全國(guó)人大常委會(huì)第三十二次會(huì)議審議。草案第一條明確了立法目的——為了特殊保護(hù)寶貴、珍稀的黑土地資源,穩(wěn)步恢復(fù)提升黑土地基礎(chǔ)地力,促進(jìn)資源可持續(xù)利用,維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡,保障國(guó)家糧食安全。
黑土地是地球上珍貴的土壤資源,是指擁有黑色或暗黑色腐殖質(zhì)表土層的土地,是一種性狀好、肥力高、適宜農(nóng)耕的優(yōu)質(zhì)土地。黑土層的發(fā)育經(jīng)歷了第四紀(jì)全新世以來(lái)長(zhǎng)達(dá)萬(wàn)年以上的漫長(zhǎng)過(guò)程,是十分寶貴的資源。
我國(guó)東北平原是世界四大黑土區(qū)之一,總面積109萬(wàn)km2,位列全球第三,其中典型黑土地耕地面積1853.33萬(wàn)hm2,其范圍北起大興安嶺,南至遼寧省南部,西到內(nèi)蒙古東部的大興安嶺山地邊緣,東達(dá)烏蘇里江和圖們江,行政區(qū)域涉及遼寧、吉林、黑龍江以及內(nèi)蒙古東部的部分地區(qū)。
2020年12月28日,習(xí)近平總書(shū)記在中央農(nóng)村工作會(huì)議上指出,“要把黑土地保護(hù)作為一件大事來(lái)抓,把黑土地用好養(yǎng)好”。2021年中央一號(hào)文件提出“實(shí)施國(guó)家黑土地保護(hù)工程,推廣保護(hù)性耕作模式”。
為什么黑土地保護(hù)能上升為國(guó)家戰(zhàn)略?
東北黑土地是我國(guó)最重要的商品糧基地,其糧食產(chǎn)量和糧食調(diào)出量分別占全國(guó)總量的1/4和1/3,東北黑土地已成為我國(guó)糧食生產(chǎn)的“穩(wěn)定器”和“壓艙石”,為我國(guó)糧食安全提供了重要保障。保護(hù)黑土地,是守住“谷物基本自給、口糧絕對(duì)安全”戰(zhàn)略底線的重要保障,對(duì)于保障國(guó)家糧食安全和加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)具有十分重要的意義。
“捏把黑土冒油花,插雙筷子也發(fā)芽。”這句鄉(xiāng)言俗語(yǔ),形象描繪出了黑土地的富饒。但是近年來(lái),東北黑土地退化問(wèn)題凸顯,引起了廣泛關(guān)注。
多年來(lái)由于缺乏配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及受不合理耕作方式和種植制度單一等因素的影響,東北部分地區(qū)糧食增產(chǎn)正面臨著土壤風(fēng)蝕和溝蝕加劇、土壤有機(jī)質(zhì)下降、土壤壓實(shí)、投入報(bào)酬遞減等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。東北黑土退化已經(jīng)威脅糧食安全,每年平均流失0.3~1.0 cm厚的黑土表層,有機(jī)質(zhì)以每年1/1000的速度遞減;同時(shí),黑土地還面臨高寒風(fēng)沙、重度鹽堿、白漿化、連作障礙、農(nóng)藥殘留污染等土壤質(zhì)量和健康退化過(guò)程。
東北黑土地的數(shù)量在減少。據(jù)中國(guó)水土保持公報(bào)2019年數(shù)據(jù),東北黑土地水土流失面積21.87萬(wàn)km2,占黑土地總面積的20.11%。水土流失主要來(lái)源于3O~15O的坡耕地,占黑土地水土流失總面積的46.39%;其中60%以上的旱作農(nóng)田發(fā)生了水土流失問(wèn)題,黑土層正以年均0.1~0.5 cm的速度剝蝕流失。在坡耕地和風(fēng)蝕區(qū),由于水流和風(fēng)的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致的黑土層遷移后土壤退化,被稱為“遷移退化”。同時(shí),城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展也加劇了黑土地面積的縮減。
東北黑土地的質(zhì)量在下降。東北黑土地存在的最大問(wèn)題是土壤退化,黑土在變“瘦”。據(jù)中國(guó)科學(xué)院發(fā)布的《東北黑土地白皮書(shū)(2020)》中數(shù)據(jù),近60年來(lái),黑土耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量下降了1/3,部分地區(qū)下降了50%。1980—2011年,東北黑土地是我國(guó)旱地土壤有機(jī)碳唯一表現(xiàn)為下降趨勢(shì)的地區(qū)。據(jù)相關(guān)研究表明,黑土地開(kāi)墾最初20年有機(jī)質(zhì)含量下降約為30%,40年后下降50%左右,70~80年后下降65%左右。黑土層有機(jī)質(zhì)含量下降,會(huì)導(dǎo)致黑土層“原位退化”。長(zhǎng)期耕作導(dǎo)致土壤微生物活性大幅降低,不利于土壤中有效養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化;不合理的耕作方式導(dǎo)致土壤一系列物理性狀?lèi)夯?,土壤壓?shí),土壤耕作層逐漸變薄。
世界上有四大黑土區(qū),一塊分布在北美洲密西西比河流域,面積約120萬(wàn)km2,一塊分布在烏克蘭大平原,面積約190萬(wàn)km2;一塊分布于我國(guó)東北平原的東北黑土區(qū),面積約103萬(wàn)km2,是被譽(yù)為“北大倉(cāng)”的我國(guó)重要的商品糧基地。一塊分布在南美洲阿根廷連至烏拉圭的潘帕(Pampa)大草原,76 萬(wàn) km2。
世界上其他三塊黑土地,也曾遇到過(guò)度開(kāi)墾后的土壤侵蝕及退化問(wèn)題。由于連年犁耕秸稈翻埋,加上氣候干旱,20世紀(jì)30年代,美國(guó)大平原向東和向南的大風(fēng)卷起沙塵,形成巨大的深色云霧。1934年5月12日,一場(chǎng)巨大的風(fēng)暴席卷了美國(guó)東部與加拿大西部的遼闊土地。風(fēng)暴從美國(guó)西部土地破壞最嚴(yán)重的干旱地區(qū)刮起,狂風(fēng)卷著黃色的塵土,遮天蔽日,向東部橫掃過(guò)去,形成一個(gè)東西長(zhǎng)2400 km,南北寬1500km,高3.2 km的巨大的移動(dòng)塵土帶。當(dāng)時(shí)空氣中含沙量達(dá)40 t/km3。風(fēng)暴持續(xù)了3天,掠過(guò)了美國(guó)2/3的大地,3億多噸土壤被刮走,形成了震驚世界的“黑風(fēng)暴”事件。
1960年兩次黑風(fēng)暴,使前蘇聯(lián)墾荒地區(qū)的春季作物受災(zāi)面積達(dá)400萬(wàn)hm2以上。大量的砂土淤塞了許多灌溉水渠,毀壞了大片的莊稼和田地。不少耕地肥沃的表土層被刮走,有的被刮走的土層厚度達(dá)300~500mm。估計(jì),在400萬(wàn)hm2的耕地上,被刮到天空的砂土總量約有9.6億t至12.8億t。
為保護(hù)黑土地免受侵害,以美國(guó)為首的國(guó)家率先投入大量科研力量,研究土壤保護(hù)與利用技術(shù)。圍繞合理規(guī)劃土地和建立科學(xué)耕作制度等開(kāi)展研究,大舉營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林,采取保土輪作、秸稈覆蓋還田少耕、免耕技術(shù)、研發(fā)了用于免耕播種的專用播種機(jī)具、少耕機(jī)具,實(shí)施黑土保護(hù)與利用。目前,北美的黑土保護(hù)取得了顯著效果,土壤肥力及土地生產(chǎn)能力得到很大的恢復(fù),成為世界上最肥沃的黑土區(qū)。烏克蘭在20個(gè)世紀(jì)中期,通過(guò)發(fā)展輪作、休耕及秸稈覆蓋少免耕技術(shù),黑土退化一度得到了較好控制,但由于近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大幅滑坡,除一部分黑土處于休耕狀態(tài)外,由于機(jī)械老化,黑土保護(hù)工作處于停頓。位于南美潘帕大草原的阿根廷和巴西,由于采取了大豆玉米等作物的輪作、休耕及秸稈覆蓋還田免耕播種等技術(shù),黑土退化也得到了有效遏制。
總之,經(jīng)過(guò)60多年的研究和實(shí)踐,國(guó)際上形成了以作物輪作、周年地表覆蓋和少免耕為主的保護(hù)性耕作技術(shù)體系,成功地遏制了黑土地持續(xù)退化趨勢(shì)。
為了保護(hù)好這塊珍貴的黑土地,我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)規(guī)劃和行動(dòng)計(jì)劃?!稏|北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要(2017—2030年)》明確黑土地保護(hù)范圍為東北典型黑土區(qū)內(nèi)2.78億畝(1畝≈667m2)的耕地,到2030年要實(shí)施黑土耕地保護(hù)2.5億畝;《東北黑土地保護(hù)性耕作行動(dòng)計(jì)劃(2020—2025年)》明確到2025年實(shí)施以少免耕秸稈還田為主要內(nèi)容的保護(hù)性耕作1.4億畝。
科技創(chuàng)新是用好養(yǎng)好黑土地的根本途徑。我國(guó)黑土地科技創(chuàng)新已經(jīng)具備一定基礎(chǔ),建立起一批黑土地保護(hù)模式。
在松嫩平原南部薄層黑土區(qū),中國(guó)科學(xué)院與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),提出了黑土地保護(hù)性耕作“梨樹(shù)模式”。保護(hù)性耕作是促進(jìn)黑土地土壤可持續(xù)利用的主要技術(shù),是一種“為減少土壤侵蝕,任何能保證在播種后地表作物秸稈殘茬覆蓋率不低于30%的耕作和種植管理措施”。
什么是“梨樹(shù)模式”?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),“梨樹(shù)模式”指的是在東北地區(qū)秸稈全量覆蓋,免耕播種,達(dá)到保持土壤水分、防治土壤風(fēng)蝕水蝕、培肥土壤肥力、減少土壤耕作、節(jié)約成本等多種功效為一體的、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)種植技術(shù)模式。“梨樹(shù)模式”的核心就是以秸稈覆蓋少免耕為核心的保護(hù)性耕作技術(shù),減少黑土地耕層土壤擾動(dòng),同時(shí)秸稈覆蓋還田,增加地表覆蓋。這在降低侵蝕、蓄水保水、改善土壤生物性狀、提高有機(jī)質(zhì)、培肥地力、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、節(jié)本增效等方面效果明顯。
黑土地
經(jīng)過(guò)60多年的研究和實(shí)踐,國(guó)際上形成了以作物輪作、周年地表覆蓋和少免耕為主的保護(hù)性耕作技術(shù)體系,成功地遏制了黑土地持續(xù)退化趨勢(shì)。
2020年7月22日,習(xí)近平總書(shū)記在視察吉林時(shí)指出:“要認(rèn)真總結(jié)和推廣‘梨樹(shù)模式’,采取有效措施切實(shí)把黑土地這個(gè)‘耕地中的大熊貓’保護(hù)好、利用好,使之永遠(yuǎn)造福人民”。
中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所提出了適合黑龍江省黑土地保護(hù)利用的“龍江模式”,包括松嫩平原中東部和三江平原大部分地區(qū)的“黑土層保育模式”、松嫩平原中部的“黑土層培育模式”、松嫩平原西部的“松免結(jié)合的保護(hù)性耕作模式”、環(huán)大小興安嶺和張廣才嶺的“坡耕地控蝕增肥模式”。
為落實(shí)“十四五”期間國(guó)家科技創(chuàng)新有關(guān)部署安排,圍繞國(guó)家重大需求,2021年科技部啟動(dòng)實(shí)施“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“黑土地保護(hù)與利用科技創(chuàng)新”重點(diǎn)專項(xiàng),專項(xiàng)聚焦用好養(yǎng)好黑土地這一珍貴資源,闡明黑土地保護(hù)利用重大科學(xué)問(wèn)題,研發(fā)監(jiān)測(cè)監(jiān)控及保護(hù)利用技術(shù)、產(chǎn)品與裝備。
“十四五”期間,我國(guó)將完成1億畝黑土地保護(hù)利用任務(wù),黑土耕地質(zhì)量明顯提升,旱地耕作層達(dá)到30cm以上、水田耕作層達(dá)到20~25 cm,土壤有機(jī)質(zhì)含量平均提高10%以上——這是2021年7月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、水利部、科技部、中科院、國(guó)家林草局等七部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《國(guó)家黑土地保護(hù)工程實(shí)施方案(2021-2025年)》(以下簡(jiǎn)稱《方案》)提出的黑土地保護(hù)明確目標(biāo)。
《方案》明確2021-2025年將通過(guò)土壤侵蝕防治、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、肥沃耕作層培育等措施實(shí)現(xiàn)黑土耕地保護(hù)利用面積1億畝,其中包括建成標(biāo)準(zhǔn)化示范面積1800萬(wàn)畝和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田5000萬(wàn)畝,到“十四五”末,黑土地保護(hù)區(qū)耕地質(zhì)量明顯提升,有效遏制黑土耕地“變薄、變瘦、變硬”退化趨勢(shì),防治水土流失,基本構(gòu)建形成持續(xù)推進(jìn)黑土地保護(hù)利用的長(zhǎng)效機(jī)制。
展望未來(lái),黑土地的保護(hù)必將獲得巨大的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。