文|本刊記者楊陽

韓曉增（中）介紹黑土地保護利用后土壤結構

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表土層的土地，是一種性狀好、肥力高、適宜農耕的優(yōu)質土地，被譽為“耕地中的大熊貓”。1982年，從吉林農業(yè)大學土壤化學系畢業(yè)來到黑龍江這片黑土地，韓曉增堅守40年，只干一件事，那就是黑土地保護利用。為黑土地保護利用，韓曉增常年奔波在田間地頭，創(chuàng)建了黑土層保育和培育兩種技術模式，又通過總結凝練提出了四免一松的保護性耕作技術模式和坡耕地控蝕增肥技術模式，并將四個模式歸納總結，提出了黑土地保護的“龍江模式”。

記者：黑龍江省在我國黑土地保護工作中占據何種位置？

韓曉增：我國東北黑土區(qū)是全球四大黑土區(qū)之一，北起大興安嶺，南至遼寧省南部，西到內蒙古東部的大興安嶺山地邊緣，東達烏蘇里江和圖們江，從行政區(qū)域上劃分，黑土區(qū)涉及遼寧、吉林、黑龍江以及內蒙古東部的部分地區(qū)。

黑龍江的黑土地面積占我國黑土地總面積的一半以上。根據2017年發(fā)布的《東北黑土地保護規(guī)劃綱要（2017—2030年）》規(guī)定，東北典型黑土區(qū)耕地面積約2.78億畝（1畝≈667m2），其中，黑龍江省1.56億畝。黑龍江省耕地面積2.39億畝。黑龍江省2021年糧食總產量達1573.5億斤，占全國的糧食總產量的11.5%，新增糧食產量65億斤，占全國增量的24.47%。黑龍江糧食總產量連續(xù)11年位居全國第一。由此看來，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)壓器在黑龍江省。黑龍江省承擔了國家黑土地保護總面積的60%以上，比吉林省和遼寧省兩省的耕地面積總和還多。

記者：黑龍江省黑土地利用現狀如何？存在哪些問題？

韓曉增：從我們近40年的野外觀測和研究結果看，黑龍江省黑土地目前總體上處在“亞健康”狀態(tài)。如果把黑土地比喻成一個年輕的小伙子，這個小伙子已經許多天沒吃飯，走路已經晃悠，我們必須讓他吃好飯，幾天后他就可以干重體力工作。“亞健康”狀態(tài)的意思是，調理好了就是一個健康人，調理不好，就有可能患重病，土地也是一樣。黑龍江省黑土地現在就處在這樣一個保護利用的十字路口，只要給足營養(yǎng)，黑土地還是一個“精神小伙”。

黑土地退化的實質是黑土層發(fā)生退化。黑土層中富含有機質，有機質在自然土壤中含量很高，而在由自然生態(tài)系統(tǒng)轉變成農田生態(tài)系統(tǒng)的過程中，有機質在下降。黑土層中的有機質含量在4.5%以上時，有機質再進一步增加，對作物產量影響不大，當土壤有機質從4.5%降低到3.5%時，糧食產量顯著下降。黑土地保護最關鍵的是保護黑土層，黑土層是“大熊貓”的“腦黃金”。如果“腦黃金”沒了，“大熊貓”也就不存在了。

通過多年的定位觀測，我發(fā)現原始黑土層有機質含量高，但黑土開墾后經歷了輪耕休耕期、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?？梢哉f，這幾十年來在黑土地利用上存在“光種不養(yǎng)”的問題，導致黑土地在變“瘦”。

此外，長期的不合理耕作和機械碾壓導致土壤形成了10～15 cm的犁底層，它像一道墻隔斷了作物根系下扎和土壤中水、熱、氣交換，通俗來說，就是大氣降水到達犁底層后就被擋住了，水分和養(yǎng)分都下不去。

采用耙地起壟，達到待播種狀態(tài)，待第二年春季播種。

記者：黑龍江省黑土地保護工作的目標是什么？

韓曉增：根據《東北黑土地保護規(guī)劃綱要（2017—2030年）》中對黑龍江省黑土地保護面積和耕地質量的要求，到2030年，黑龍江省集中連片、整體推進，實施黑土地保護面積1.48億畝，占總的保護面積的59.2%，通過修復治理和配套設施建設，加快建成一批集中連片、土壤肥沃、生態(tài)良好、設施配套、產能穩(wěn)定的商品糧基地；到2030年，東北黑土區(qū)耕地質量平均提高1個等級以上，每千克土壤有機質含量平均提高2 g以上，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)提升黑土耕地質量，改善黑土區(qū)生態(tài)環(huán)境。

記者：黑土地保護的“龍江模式”是什么？

韓曉增：根據東北黑土地分布區(qū)域的地形地貌特點、氣候特征、土壤類型和作物種植結構等要素，建立了以“秸稈和有機肥深混還田”為關鍵技術、輔以玉米-大豆輪作的“龍江模式”。實施技術疊加和分區(qū)治理，厚層黑土擴容增碳保育、薄層黑土肥沃耕層培育、白漿土改良快速培肥、風沙干旱區(qū)保墑固土耕作和坡耕地控蝕增肥等黑土地保護利用技術方案，協同實現黑土地保護、糧食產能提升和農民增收的目標。

韓曉增（左四）和學生們在查看大豆生長情況。

黑龍江自然條件多樣，遼闊的地域造就了6個積溫帶，復雜多變的地形、熱量和降水條件造就了土壤多樣性質：黑土、黑鈣土、白漿土、草甸土、暗棕壤、風沙土、鹽堿土、水稻土等8個主要土壤類型。保護黑土地要辨證施治、對癥下藥，針對不同地塊采取不同的保護利用方式。根據這么多年的研究和凝練大家的研究成果，將適合黑龍江省黑土地保護利用的多個模式歸納總結為“龍江模式”，這一模式可復制、好推廣。

“龍江模式”的十字方針：保育、培育、改良、保護、控蝕。

黑土層保育模式。在松嫩平原中東部中厚層黑土和三江平原草甸土區(qū)，土壤剖面分布著大于30 cm的黑土表層，稱中厚黑土層，具有這樣類型土壤的耕地大約在400百萬公頃左右，墾殖初期土壤有機質下降很快，目前進入到緩慢下降期，繼續(xù)采用過度利用的生產方式，容易導致土壤嚴重退化，必須采用黑土層保育模式。這類土壤類型的表土層主要的問題是土壤有機質積累和分解失去了平衡，土壤有機質在逐漸減少。針對這樣的問題，采用秸稈翻混還田、粉耙還田和松混還田為核心，以黑土層擴容增碳為目的，組裝了玉米-大豆和玉米-玉米-大豆輪作技術，建立了黑土層保育模式。在中厚層黑土代表地區(qū)黑龍江省海倫市連續(xù)6年試驗示范，玉米平均增產10.2 %以上，大豆平均增產12.3 %以上，土壤有機質含量提高 3.2 g /kg 以上，黑土層保護深度在30～35 cm。達到了東北黑土地保護規(guī)劃綱要的要求。

黑土層培育模式。針對因風蝕和水蝕造成的坡耕地的薄層黑土、黑土區(qū)南部原生薄層黑土、暗棕壤等黑土層淺薄土壤類型的耕地，實行黑土地培育模式。在黑土地保育的基礎上，增加有機肥，實施秸稈和有機肥同時翻混還田，采用有機肥彌補深翻后的心土層肥力低下的不足。6年示范結果顯示，大豆增產11.3%以上，玉米增產10.5 %以上，有機質提高2.4 g /kg 以上， 肥沃耕層達到了 30 cm 以上， 大于0.25 mm的大團聚體含量增加了8.8 %以上。

保護性耕作模式。針對黑龍江省松嫩平原西部風沙、干旱特征和對應的土壤類型，采用秸稈覆蓋免耕、秸稈條覆蓋間隔深松和玉米大壟苗帶休閑輪作技術，配合間歇型深松、增施有機肥和玉米大豆輪作等技術，建立了以組合耕法和組合式的秸稈還田方式為特征的保護性耕作模式。遏制了表層土壤退化，取得了良好增產增收的效果。

障礙性土層消減快速培肥模式。針對白漿土的白漿層和黑鈣土的鈣化層，采用秸稈、有機肥、土壤調理劑一次性深翻快速達到障礙性土層改良的效果。采用障礙層消減快速培肥模式，經過12年試驗示范顯示，耕層深度達到了30~35 cm，土壤表層有機質增加了 3.5 g /kg 以上，速效磷增加了 4.3 mg /kg以上,土壤容重降低了19 %以上，田間持水量增加了17 %以上，水穩(wěn)性大團聚體增加了27 %以上。大豆增產15 %以上，玉米增產12 %以上。

坡耕地控蝕增肥模式。針對坡耕地排水水流落差大、能量高的特征，采用修等高埂積水，工程化降水消能，溝坡實現喬、灌、草生物措施，使坡耕地達到溫和排水。坡耕地實行深松提高了土壤蓄水，覆蓋、條蓋、苗帶輪耕休閑、等高耕作、植物籬等措施減少土壤面蝕。采用農藝措施和生物措施控制耕地面蝕和培肥地力，采用工程措施和生物措施控制面蝕。建立了坡耕地蓄排水與控制面蝕、培肥土壤相結合的一體化系統(tǒng)工程措施保護黑土地中的坡耕地。

水稻田秸稈還田增碳保肥模式。針對黑龍江省水稻田秸稈還田難的問題，采用秸稈粉碎翻混還田、粉耙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。獲得了良好的秸稈還田和土壤儲碳效果。

記者：“龍江模式”有哪些優(yōu)勢？目前取得的效果如何？

韓曉增：近5年來，黑龍江省加大黑土地保護力度，已見成效。監(jiān)測數據顯示，耕層平均厚度由2014年的19.8 cm，提高到23.3 cm。 耕地土壤有機質平均含量達到 36.2 g /kg，與 2014 相比，5 年間耕地土壤有機質年均下降速率從2014年以前的0.69%下降到0.38 %。

韓曉增在實驗中

耕地質量等級比較。2019年黑龍江省耕地質量等級平均3.46等，比東北黑土區(qū)平均等級3.59等高出0.13等，黑龍江省耕地質量平均等級由2014年的3.77等提高到2019年的3.46等，提高8.22%，年均提高 1.64 %。

土壤有機質含量比較。黑龍江省耕地土壤有機質含量最高，2019 年平均為 36.2 g /kg， 是全國耕地土壤有機質平均含量 19.8 g /kg 的 1.83 倍。 黑龍江省耕地土壤有機質1985-2011年平均每年下降0.51 %，2011-2019 年平均每年下降 0.37 %，年均下降速率減緩0.14 %，部分區(qū)域土壤有機質含量下降得到有效遏制并實現恢復性增長。黑龍江省耕地開墾年限短，一般在60-100年間，最近幾年采取的秸稈還田、施用有機肥等補充和提升土壤有機質措施，促使黑龍江省耕地土壤有機質下降速率明顯減緩。中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所在海倫試驗站，對剝離黑土層后的黑土母質層與未剝離黑土層的黑土采取相同措施進行的長期培肥模擬試驗，也說明這一情況。在肥力形成的初期，具有快速固碳過程，黑土母質層有機質增加了3倍，達到典型黑土有機質的55 %。而同樣條件下，未剝離黑土層的黑土有機質仍然處在緩慢遞減或平衡狀態(tài)。

耕地治理是一個漫長的過程，“龍江模式”還需各方合力，進一步推廣應用，把這些技術送到田間地頭，送到農民家里。堅持用地養(yǎng)地相結合，久久為功。