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强国标配黑土地,如何保住十几亿人的“铁饭碗”?

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出品|网易新闻

导语:中华民族的“铁饭碗”——东北黑土地。作物种植量大质优,粮食产量占全国总量的¼ ,是中国最重要的商品粮基地,被誉为维护国家粮食安全的“压舱石”。

然而,自上世纪五十年代大规模开垦以来,东北黑土地的质与量正不断下降。“黑土地保卫战”,关乎亿万国人的吃饱饭问题。

一、世界级强国“标配”之黑土地

“捏把泥土冒油花,插根筷子也发芽。”这句东北谚语道出了黑土的优秀。黑土是世界上最肥沃的土壤,全世界所有的黑土带都被誉为本国的“粮仓”。


世界四大黑土带

大规模的黑土带形成条件苛刻,因此十分珍贵,被称为土壤中的“大熊猫”。

全世界仅有三大块黑土区,分别是乌克兰的乌克兰平原(面积约190万平方公里)、美国密西西比河平原(又称北美大平原,面积约120万平方公里)以及我国的东北平原(面积约109万平方公里)。

另有一块红化黑土区,为南美阿根廷和乌拉圭的潘帕斯草原(面积约76万平方公里)。红化黑土是指正在黑土化的红土、介于黑土与红土之间,依然呈现红土的酸性,阿根廷开垦草原变为耕地,发展种植业后,已经面临土地荒漠化和黑土退化等威胁。

除去上述四块之外,黑土及类似土壤在世界其他地区仅有零星分布。


绿色处为北美大平原


“欧洲粮仓”乌克兰大平原

严格意义上讲,前苏联、美国、中国各自拥有一块黑土地,为其农业打下了坚实的土地基础。黑土带堪称是每一个世界级强国的“标配”。基辛格曾评价:“失去乌克兰的俄罗斯仍然不失为一个大国,而拥有乌克兰的俄罗斯是天生的帝国。”

我国东北地区是世界三大黑土带之一,也是我国黑土的主要分布区,其中典型黑土区面积约17万平方公里。而涵盖黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、暗棕壤和棕壤六种广义黑土类型的黑土区总面积约109万平方公里,黑土层厚度为三十至一百厘米。东北黑土带主要分布于黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古,俄罗斯和蒙古也有少量延伸。

据有关数据显示,仅2020年,东北四省区粮食产量占全国的25.9% 。以黑土地为主的东北地区,是我国最大的商品粮基地和粮食稳定增产地区,东北黑土地堪称保障我国粮食安全的“定海神针”。

二、黑土地有哪些“肥沃魔法”

黑土最显著的特征就是黑色,但土壤本身并非黑色,而是腐殖质含量较高形成了土壤的黑色。

腐殖质是一种棕色或暗棕色的胶体,主要是土壤中微生物未能完全分解动植物残骸的产物,而这种物质是黑土土壤肥力的根本来源。


黑土外表呈现黑色

黑土的形成需要特殊的气候和地理条件,需要在夏季温暖湿润、冬季严寒干燥的寒温带才能够形成。先后经历腐殖质累积-分解-淋溶-淀积等一系列过程,土层剖面从上到下分别为腐殖质层、淀积层和母质层。

黑土带在夏天相对湿润、阳光充足,植物能够茂盛生长,这提供了黑土形成的原料。秋天来临后,所有植物枯死,大量枯枝落叶堆积在地面上。之后,寒温带的气候导致地面迅速封冻,严寒抑制了微生物的活动。植物的残骸无法迅速腐烂分解,同时土壤中的水分迅速冻结,对动植物的残骸起到了保存作用。直到来年开春,冻土融化后水分在土壤中淤积,水分过多导致植物的残骸依然分解缓慢。在上一年的动植物残骸未被完全分解前,新一轮植物的生长繁殖又开始了,继续又一次循环。


东北平原黑土带

黑土的本质就是在原本的土层上不断堆积的腐殖质层,人类在腐殖质层(黑土)上进行开垦。大量枯枝落叶经微生物作用下形成的腐殖质,是肥力的主要来源。黑土层的不断增厚,本质上是每年有机质(腐殖质)的积累量超过了土壤中微生物的分解量,从外表来看积累的腐殖质呈现黑色。

在黑土地进行开垦后,土壤中的孔洞被人为地增加了,黑土的水热状况发生了改变:水分能够被快速蒸发,空气流通使得春季和秋季的微生物作用加强,土壤中长期积累的营养物质释放较快,造成了土壤肥力较大,适合种植作物。

三、多举措助力我国黑土地永续发展

作为大国“粮仓”,黑土地被规模化开垦。在这个过程中,腐殖质含量下降,土壤松散造成风蚀、水蚀频发,使各国都遇到了严重的土地退化问题。

上世纪五十年代以来,东北地区的黑土层在以每年近一厘米的速度流失,相应的生成一厘米黑土却需要上百年时间,黑土的质和量都出现了较大的下降。

黑土的肥力明显减少,土壤有机质含量由开垦前的80-100克/千克下降到25-30克/千克;土层明显变薄,黑土层厚度大约只剩下了开垦初期的一半,有些耕地甚至已经露出黄土(母质层),令人触目惊心。

从长远来看,东北黑土带是保障我国粮食安全最重要的砝码,如何保护好土地中的“大熊猫”,已经成为国家层面的共识。


东北地区土壤类型分布

2021年,我国颁布了《黑土地保护法》,针对黑土地质与量均降的严峻形势,通过基于大数据的土地质量监测,针对不同的土壤状况,我国正试图建立修复黑土地的长效机制。参考黑土地形成的过程,黑土地修复最关键一点是吸纳足够数量的有机质,目前我国已经在黑土带针对不同土层,重点推广了三个有效修复模式:


秋收后进行深翻的黑土地

1.腐殖质层保护措施

通过对浅层施肥和填充多种有机质,形成一个专用于种植的耕作层,从而避免影响更深的土层。

2.淀积层保护措施

部分地区探索了秸秆深翻技术,在秋季作物收获后,将秸秆等粉碎覆盖地表,再采用翻转犁进行深翻作业,深度不低于30厘米,直接补充土地深层的有机质;另外,推进种养均衡结合,确保养殖业的粪肥能够还田,在耕作间隙不断翻入淀积层,使有机质和营养物源源不断地输入,并增加土壤的微生物含量。

3.地表水土流失拯救措施

科研人员提出将秸秆覆盖在地表起到固化作用,防止大风将黑土表层刮走,同时秸秆能够成为补充土壤有机质的原料,在此基础上实施保护性耕作也能使黑土层重新增厚。

黑土地是大自然数万年缓慢积累的产物,更是世界级强国崛起的基石,近几十年来的过度开垦是对自然资源巨大的挥霍。

结语:

多项并举,加上有了法律和科技的双层保护,我国黑土地的合理有效利用正在走向永续发展的道路。

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