【科學(xué)網(wǎng)】讓“瘦”下去的黑土地“肥”起來
科研人員在中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站進行黑土剖面變化觀測（資料圖）。
“黑土地保護利用要因地制宜、綜合施策，針對不同的土壤類型、水熱條件分區(qū)組裝建立可復(fù)制、能推廣的黑土地保護利用模式。”在前不久黑龍江省黑土地保護工作匯報專題辦公會議上，中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡稱東北地理所）研究員韓曉增建議道。
韓曉增強調(diào)，黑土地保護利用可以實施組合式的秸稈還田與耕作措施，并提出了4種適合黑土地保護利用的“龍江模式”。
“捏把黑土冒油花，插雙筷子也發(fā)芽。”肥沃的黑土地被譽為“耕地中的大熊貓”。但由于長久以來的高強度利用，土地肥力長期透支，黑土變“瘦”變“硬”。
“這些技術(shù)模式是根據(jù)多年研究和諸多現(xiàn)有成果總結(jié)而成，不完全是我做的。”韓曉增在接受《中國科學(xué)報》采訪時強調(diào)。
“龍江模式”啥樣
韓曉增所說的“龍江模式”，包括松嫩平原中東部和三江平原草甸土區(qū)的“黑土層保育模式”、松嫩平原中部和三江平原淺薄黑土層區(qū)域的“黑土層培育模式”、松嫩平原西部的“四免一松保護性耕作模式”以及環(huán)大小興安嶺和張廣才嶺的“坡耕地控蝕增肥模式”。
以“四免一松保護性耕作模式”為例，松嫩平原西部主要是風(fēng)沙土，屬于半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，風(fēng)較大、降水偏少，該區(qū)域黑土地保護利用以控制風(fēng)蝕固土保水為主。
為什么黑土在東北這里？華北等地也把秸稈往里翻，土壤為什么不是黑色的？會上，面對這樣的問題，韓曉增表示，“黑土是一種在氣溫低、含水量較高的條件下形成的地帶性土壤，黏粒含量較高。黑土的黑色不是秸稈，而是秸稈被微生物‘吃了’以后產(chǎn)生的腐殖物質(zhì)，腐殖物質(zhì)中的胡敏酸和胡敏素是黑褐色的，這種腐殖物質(zhì)與黏土礦物混合形成的復(fù)合體呈現(xiàn)暗黑色。華北平原土壤沙性大、氣溫高，秸稈的投入與分解基本接近或者略有盈余，形成的腐殖物質(zhì)不能達到黑土的含量，所以不能變成黑色。”
在韓曉增看來，東北黑土地也不能單純?yōu)榱吮Ｗo而保護，要實行保護性利用。
“保護是為了可持續(xù)利用，利用是保護的目標。”韓曉增表示，黑土地保護利用實質(zhì)上是保護黑土層及其中的有機質(zhì)，如果黑土層是“大熊貓”的心臟，土壤有機質(zhì)就是“大熊貓”的血液，驅(qū)動黑土地的生命奔騰不息。
用“時間”對癥下藥
目前，黑龍江省黑土層有機質(zhì)下降速度逐漸減緩。據(jù)東北地理所副研究員鄒文秀介紹，典型黑土區(qū)的研究結(jié)果證明，黑土層有機質(zhì)在開墾的前10年，平均每年以2.6%的速度下降；開墾前30年，平均每年以1.1%的速度下降；開墾前100年，平均每年以0.4%的速度下降。“目前黑龍江全省有機質(zhì)每年下降速度在0.1%~0.3%，比開墾前100年的速度減小了50%，土壤有機質(zhì)下降已經(jīng)得到有效遏制。”鄒文秀告訴《中國科學(xué)報》。
韓曉增團隊所在的中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站（以下簡稱海倫實驗站）就是一支土壤有機質(zhì)“止降”的重要科技力量。自1978年建站以來，海倫實驗站的目標就是為東北黑土地保護利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐，一代代農(nóng)業(yè)科技工作者堅持了40多年。
黑土地保護利用甚至實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要用“時間”來驗證。
就像韓曉增向《中國科學(xué)報》介紹的那樣，通過一個35年的養(yǎng)分循環(huán)試驗，單位面積農(nóng)田生產(chǎn)的產(chǎn)品全部通過畜禽過腹后還田，黑土土壤有機質(zhì)含量提高了0.3~0.5個百分點；連續(xù)21年玉米秸稈還田，0~35厘米黑土耕層土壤有機質(zhì)由36.72g/kg增加到了44.26g/kg……
這些年來，關(guān)于黑土地保護利用的技術(shù)或模式很多，如秸稈翻混還田、淺混還田、條耕條蓋、玉米大豆輪作等，“生產(chǎn)上都有局限性”。所以，韓曉增提出了因地制宜，對黑土地保護利用實施組合式的秸稈還田與耕作措施，綜合施策。
此外，在韓曉增看來，各地有必要進行交流，探討當?shù)夭煌匀粭l件下適宜的技術(shù)或模式是什么。
項目設(shè)置要避免“水土不服”
黑土地保護利用是一項長期的工作，需要科技做支撐，已成為共識。
黑土地保護利用科技項目的設(shè)立為科學(xué)家開展各項研究工作提供保障，考慮到黑土保護利用技術(shù)和模式需要在黑土區(qū)內(nèi)經(jīng)過反復(fù)的田間試驗示范，韓曉增希望從項目設(shè)置到承擔，重點考慮本地科學(xué)家的研究基礎(chǔ)和工作經(jīng)驗，避免相關(guān)研究結(jié)果出現(xiàn)“水土不服”。
同時他建議，在設(shè)立項目時，相關(guān)部門應(yīng)該集中科研力量聯(lián)合攻關(guān)黑土地保護利用的科學(xué)問題和技術(shù)問題，將黑土地的科學(xué)問題、技術(shù)研發(fā)、模式集成和項目實施作為一個整體來操作，防止“碎片化”設(shè)置科技項目。
“讓真正在黑土地上干過的人來承擔相關(guān)項目。”韓曉增告訴《中國科學(xué)報》。他建議，在黑土地保護利用項目設(shè)置和承擔上要實現(xiàn)真正意義上的招標制，“能干者揭榜”。
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