东北黑土地告急事关14亿人的饭碗

从10多年前起，杨水兵就现已理解脚下这块自己最熟悉不过的土地现已发生了变化：玉米和大豆的根系在地里都扎不深，长出的苗像瘦弱的病人，面色发黄；大雨往后，雨水简直不往土里渗，远远望去是一片浅塘；栽培大豆，即便一亩地用50斤化肥，也不及父亲年轻时用更少的化肥产值高。

杨水兵是黑龙江省海伦市前进乡胜利村的栽培大户，他所在的农人合作社有600多亩地，地里的土壤具有厚厚的黑色表层，是世界上最肥美的土壤类型之一。

杨水兵知道，黑土地在退化。

东北黑土地主要包含黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区东部的部分区域，犁地面积5.38亿亩，粮食产值占全国总量的四分之一，是我国最重要的商品粮基地，被比作是维护国家粮食安全的“压舱石”。

我国科学院东北地舆与农业生态研讨所（以下简称“中科院东北地舆所”）研讨员张兴义告知《我国新闻周刊》，东北黑土地的犁地，仍呈退化开展的趋势。依据中科院海伦农业生态实验站的长时间定位实验，东北黑土地的粮食出产能力较开垦前现已下降了20％。

现在，对黑土地的维护现已成为国家层面的一致。除东北各地正通过采取工程、农艺、生物等办法减缓黑土地的退化、让土地从头变得肥美外，一部黑土地维护法的制订也在紧锣密鼓推进中。2022年4月，黑土地维护法草案提交全国人大常委会会议二次审议。草案二审稿突出了黑土地对粮食安全的保障效果，添加规则，黑土地应当用于粮食和油料作物、糖料作物、蔬菜等农产品出产；划入永久基本农田的黑土地应当重点用于粮食出产。草案二审稿还规则，盗挖、滥挖黑土的，按照土地管理等有关法律法规的规则从重处罚。

2022年6月10日至13日，中共中央政治局常委、全国人大常委会委员长栗战书率全国人大常委会执法查看组在黑龙江查看环境维护法施行状况，一起也就黑土地维护立法进行调研。栗战书说，黑土地是大天然赋予人类的宝贵礼物。维护好黑土地，事关国家粮食安全、生态安全，事关中华民族永续开展。要落实政府、农业出产经营者、社会各方面的维护职责，确保黑土地总量不减少、功用不退化、质量有提升、产能可继续，实在维护好黑土地这个“犁地中的大熊猫”。

1988年秋季，沈阳农业大学土地与环境学院院长汪景宽刚刚毕业，留校任教，在“土壤查询与制图”的课堂上解说全国甚至全世界土壤的类型和特色。他注重解说东北的土壤，其间最有名的是黑土。东北的冬天绵长且冰冷，微生物活动受限，土壤有机质积累大于分化，构成了深沉且肥美的黑土层。

现在，当农人、学术界和政府部分说到“东北黑土地”时，所指的是涵盖黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、暗棕壤和棕壤等6种土壤类型的黑土区，面积109万平方千米。而在2000年今后，东北黑土地的退化逐渐成为了学术界的一致。

土壤的“退化”是一个归纳概念，体现在多个方面，黑土层厚度的下降，或者说“变薄”，是黑土地退化的重要表象。

黑龙江八一农垦大学原教授张之一曾参加了黑龙江省第一次、第二次土壤普查，他在总结第二次土壤普查中非犁地黑土数据后，分析称，未开垦之前的黑土层平均厚度为50厘米，而现为30多厘米，这意味着垦殖后的黑土大幅变薄了。

水土流失是导致黑土层变薄的重要原因。据我国水土保持公报2019年数据，东北黑土地水土流失面积到达21.87万平方公里，占黑土地总面积的20.11％。水土流失主要来自于3 °～15 °坡犁地，占水土流失总面积的46.39％，其间60％以上的旱作农田发生了水土流失的问题，黑土层正以年均0.1～0.5厘米的速度剥蚀流失。

张兴义说，在东北黑土区，典型的地貌是漫川漫岗，坡缓坡长，农耕则多为顺坡、斜坡垄作。与此一起，东北黑土区的降水多以暴雨方式会集在6月至9月，夏季会集降雨后，雨水往往汇集到垄沟，径流沿垄向冲刷表土，构成水土流失。

张兴义参加了全国水土流失动态监测与公告项目，他对《我国新闻周刊》说，东北黑土地的水土流失绝大多数发生在坡犁地，坡的中部和坡的上部土壤被剥离，绝大部分沉积在了坡脚，坡面的黑土层变薄了，坡脚的肥美黑土也会被埋葬，导致坡犁地土壤质量下降，出产力下降。

张兴义及其团队的研讨显现，黑土质量的快速下降，加上坡犁地地表径流损失所导致的水分钳制效果，现已导致东北黑土地的粮食产能丧失10％左右。

沟道腐蚀是水土流失的另一种表现方式，外观看起来就像是犁地中的一道道伤痕。研讨黑土水土保持以来，张兴义常去东北各地查询沟道腐蚀的状况，但每次开车通过一些大腐蚀沟，他仍是不太敢开，“有的腐蚀沟边际10多米高，像一个大山崖，在腐蚀沟边站着都恐高。”去各地调研时，张兴义总和七八十岁的当地人谈天，他们总有相似的表述：几十年前，村里有一条小沟，一步就能跨曩昔，但现在，小沟现已成了十几米宽的大沟，再也跨不曩昔。

沟道腐蚀一旦发生，沟道中就不能种庄稼了，犁地被切割得四分五裂，一块地变成了几块地。张兴义说，东北农业以机械化耕耘为主，而沟道腐蚀阻碍了机耕耘业，“犁地是破碎的，还怎么开展现代农业？”

在东北黑土地，腐蚀沟的数量正在敏捷添加。2021年，水利部在东北黑土区组织了腐蚀沟查询，据查询，现在东北黑土地的腐蚀沟数量现已到达60万条，仅次于黄土高原，犁地中的腐蚀沟则有49.5万条，损毁犁地超越500万亩，相当于47万个足球场的面积。而在49.5万条犁地中的腐蚀沟中，九成左右是开展沟，长度还在添加，面积还在扩展，沟底仍在加深。

除了水蚀，风蚀关于东北黑土地农田土壤变薄也有重要影响，其主要发生在干旱的东北黑土区西部。依据我国科学院2021年发布的《东北黑土地白皮书》，东北黑土区受风蚀影响的面积约占黑土地面积的11.1％，年均风蚀厚度0.5～1.0毫米，占总腐蚀量的20％～30％。

松原市乾安县丙字村位于吉林省西北部，近30年多次发生旱灾。丙字村原第一书记蔺向志对《我国新闻周刊》说，每年耕种时村里常刮大风，风大了就得种两茬或三茬，前一天刚播的种，第二天或许就被风刮了出来。出苗时，大风常把苗连根拔起。

蔺向志是在2015年来到丙字村的，听村里的老人说，早些年地里黑土层还算厚的，种田都不必下化肥，但他到丙字村时，一些农田现已没有黑土层，有些农田只剩下10多厘米的黑土层，“这在村子里就现已算厚了。”

黑土地退化的另一典型表象，是土壤肥力下降，即“黑土地变瘦”，而这主要是由于土壤有机质的下降。有机质是土壤质量的一个重要目标，由于黑土地肥美的中心便是具有深沉的黑土层，以及土壤中富含有机质。直观来看，有机质含量越高，土壤越黑，有机质一旦显着下降，黑土层的色彩就变浅了，看起来没那么“有营养”了。

依据《东北黑土地白皮书》，近60年，黑土耕耘层土壤有机质含量下降了三分之一，部分区域下降了50％。

东北黑土地有机质含量的大幅度下降，是以东北黑土地被大面积开垦为分界线的。1949~1960年，以大型国营农场为主体，大规模开发北大荒，黑土地农业进入快速开展期，土壤有机质含量也在随后几十年里敏捷下降。

黑土开垦后，土壤有机质含量并不是平稳下降的，而是刚开垦时敏捷下降，一段时间后进入相对安稳时。《东北黑土地白皮书》显现，黑土地开垦开端20年，有机质含量下降约30％，40年后下降50％左右，70至80年后下降65％左右，尔后黑土有机质下降缓慢。

垦殖一段时间后的黑土地也在显着变硬。栽培大户杨水兵说，几十年来，自己种田前都是旋耕整地，旋耕的深度不太深，基本是10多厘米，一朝一夕，旋耕土壤的交界处越来越硬，后来听专家说才知道，这便是构成了犁底层。

在东北黑土区，通过长时间耕耘，尤其是机械化耕种的农田都会存在犁底层。把犁底层挖出来，看到的是一个有棱有角的土块，掰开时，土壤不是天然松开呈粒状，而是一片一片的。犁底层构成后，作物的根系很难扎下去，根系不再受地心引力的影响向下开展，而是横向成长。

黑龙江省黑土地维护使用研讨院院长刘杰说，导致黑土层变薄、变瘦、变硬的根本原因，是不合理的耕耘，黑土地在农业出产中不断被索取，加重土地退化，例如作物成长所带走的土壤有机质的营养，没有还到田里，机械作业、旋耕导致土壤变硬后，该深松土地时没有深松。

汪景宽说，整体来看，现在东北黑土区整体的粮食产值没有下降，还有提升，这说明现在东北黑土地的土壤质量是能确保粮食出产的，“但是黑土层厚度、有机质含量等单项目标确实是在下降。假如现在不维护黑土地，不把这些目标提升上去，今后的农业出产就会有问题。”

从“使用”到“维护与使用”

在开端感受到土地退化的那几年，杨水兵感觉自己束手无策，除了不断加大化肥的用量，他不知道还能做什么。刘杰说，在种田这件事上，老百姓是有智慧的，但假如要探究总结出黑土地维护的各种办法，仍是需求科研机构。

国内学术界关于黑土地的研讨，很长一段时间里聚焦于如何开发和使用，至于提出“维护黑土地”这个方向，是在2000年今后。

2004年9月16日，我国科学院沈阳应用生态研讨所（以下简称中科院沈阳生态所）牵头组织了一次为期8天的科学考察，中科院沈阳生态所研讨员张旭东带队，还包含中科院东北地舆所、吉林省农科院、黑龙江省农科院共10个单位的32位专家和管理人员。

张旭东对《我国新闻周刊》说，那次考察从沈阳动身，把东北的典型黑土区跑了一圈，“我们想要亲眼看一看，东北黑土地究竟呈现了什么问题，退化到了什么程度？”汪景宽也在这个科考队中，他以为，自那次考察之后，学界就开端探究维护黑土地的办法。

现在，维护黑土地现已成为国家层面的一致。

2021年6月，农业乡村部等7部分印发了《国家黑土地维护工程施行方案（2021-2025年）》，其间重点说到了几个东北黑土区有用治理形式，要求东北合适区域选用，包含以秸秆破坏、有机肥混合深翻还田，结合玉米-大豆轮作为关键技能、深耕培土的“龙江形式”，以及避免耕少耕秸秆掩盖还田为关键技能的“梨树形式”。

而这些由科研机构得出的黑土地维护形式，都是结合曩昔几十年的实验总结出来的。

土壤范畴的科学家，总是会说到英国洛桑实验站，这座农业研讨所从1843年开端进行长时间定位实验，开端目的是比较不同有机、无机肥料对作物产值的影响。现在，英国洛桑实验站一些长时间定位实验现已继续超越170年，它们可以回答土壤肥力的开展趋势、生态环境质量的演化等多种问题，所留下的实验样品也能为验证新的科学假定提供资料。

地处东北典型黑土区腹地的海伦，具有一座中科院树立的海伦农业生态实验站。从1985年开端，中科院东北地舆所研讨员、黑龙江省黑土地维护使用专家组组长韩晓增在这里规划了13组长时间定位实验，以研讨黑土地的变化规则，在韩晓增开端探究黑土地维护使用技能之后，他发现曩昔长时间定位实验所得出的成果给理论数据提供了有用支撑。

2005年，韩晓增提出了肥美耕层构建技能，中心是选用机械的方法将秸秆和有机肥深混到0～35厘米的土层中，构成一个深沉肥美的耕耘层，这项技能成为他后来总结的“龙江形式”的中心之一。据《东北黑土地白皮书》，通过肥美耕层构建技能的农田，玉米和大豆能别离增产10.5％和11.3％，甚至更多。

杨水兵的农田从2005年起成为韩晓增的试点，他记得在第二年，玉米的产值就每亩增产80公斤左右，降雨后水简直没有涝在地里，而选用这一技能几年后，脚踩在土地上“显着感觉地松软了许多”。

中科院沈阳生态所研讨员张旭东也从2006年冬天开端筹备一个关于维护性耕耘的长时间实验点。张旭东以为，在干旱的东北黑土区西部，假如经常翻动土壤，大风更简单将土壤表层刮走，因此需求将秸秆掩盖在地表上。假如施行维护性耕耘，秸秆可以成为弥补土壤有机质的原料，也能维护土壤不受风蚀和水蚀的影响。

维护性耕耘起源于北美，指的是耕种后地表作物残留物掩盖率不低于30％的耕耘办法。1934年，黑风暴横扫了美国西部草原区域，尘暴席卷了成千上万吨的黑土，约14180万公顷农田被毁。自此，美国在下降耕耘强度和添加地表作物残留物掩盖方面做了很多实验。20世纪60年代，维护性耕耘技能在美国逐步成型。秸秆掩盖免耕是典型的维护性耕耘办法，即收获后至耕种前，不搅动土壤，使用秸秆掩盖地表，减轻风侵和水蚀，并选用免耕耕种机耕种。

2007年，由张旭东牵头树立的我国科学院维护性耕耘研制基地在吉林省梨树县高家村完工。中科院东北地舆所研讨员关义新也在其团队中，他以为，维护性耕耘长时间定位实验可以以清晰的数据告知决策者，施行维护性耕耘十几年，土地产能可以进步多少，提前给出一个答案。2010年，我国农业大学教授李保国的团队也在梨树县树立了维护性耕耘技能研制基地。

依据长时间定位实验，张旭东、关义新等从2014年陆续提出了宽窄行秸秆全掩盖还田免耕、秸秆掩盖条带耕耘等几项详细技能形式。《东北黑土地白皮书》显现，维护性耕耘技能有显着增产增效的效果，比常规垄作增产约1000千克/公顷，每公顷节省本钱1650元。尔后，梨树县的维护性耕耘被《农人日报》总结为“梨树形式”，被写进了《国家黑土地维护工程施行方案（2021-2025年）》。

当下，关于东北中低产值田的改进，也被以为是维护东北黑土地的一个环节，尤其是对白浆土这种妨碍土壤的改进。刘杰说，白浆土是黑土地的一种类型，在黑龙江省有近5000亩，其间犁地面积近3000亩。白浆土耕层浅陋，有坚固的白浆层，耐寒耐涝能力差，作物产值低，遇到旱涝灾祸简单绝产，而通过改进后，白浆土可以完成更高且更安稳的粮食产值。

黑龙江省黑土维护使用研讨院隶属于黑龙江省农科院，该院土壤改进团队负责人王秋菊对《我国新闻周刊》说，黑龙江省农科院从1970年代就开端研讨白浆土改进，但在30余年时间里，几代科学家提出的改进形式一个个都失败了。直到近几年，才得出有用的白浆土心土改进培肥归纳技能形式，而这一形式的中心技能在2003年左右被归纳出来。

现在现已成型的白浆土心土改进培肥技能形式，是在确保白浆土黑土位置不变的前提下，用机械打破白浆层，一起参加培肥物料。王秋菊表示，通过改进后的白浆土产值添加幅度为15％～20％。

在科研机构提出黑土地维护技能形式的过程中，作为技能施行载体的专用机械不可或缺。一切黑土地维护技能形式，都要有配套的专用机械才干建立。

韩晓增提出的肥美耕层构建技能，需求用机械将0～35厘米土层旋转60～120，在韩晓增2005年提出这项技能时，他还没有在市场上看到符合要求的机械。直到2008年，他才终究在一家空军农场找到了合适的螺旋式犁壁犁。现在，同类型的机械在国内现已遍及。

维护性耕耘技能同样需求配套机具。秸秆很多掩盖到地表而且免耕，意味着传统的耕种机在施行维护性耕耘的农田里无法使用，必须用专门的免耕耕种机才干耕种。

关义新说，国外的免耕耕种机价格高，而且出产行距和我国规范不同，所以需求专门研制合适国内的免耕耕种机。关义新带领的团队从2007年10月着手研制国产免耕耕种机，半年后研宣布玉米免耕耕种机样机，并在2009年至2014年不断完善。关义新说，现在这种免耕耕种机有二三十家公司出产，2022年的市场保有量将超越8万台。

黑龙江农科院在2003年左右研宣布白浆土心土改进培肥技能时，也专门研制了土壤改进机械。不过王秋菊说，当时研宣布的机械比较粗糙，比较市场上老练的机械产品，功用、效率和安稳性都存在差距，而这也在一定程度上影响了白浆土心土改进培肥技能的推行。2020年，第3代心土培肥犁研宣布来，但这种机器的造价高达十几万元，而且现在还不在农机补贴范围内，简直只要大型国营农场会大规模施行白浆土心土改进培肥技能。

王秋菊以为，中低产田改进将是未来黑土地维护的重要发力点，但受限于现在白浆土心土培肥机械造价高、难遍及，白浆土心土改进培肥技能形式的推行也面对困难。