黑土地“喊累”中國科技力量來“加油”

黑土地“喊累” 中國科技力量來“加油”

高肥力、高產量的東北黑土地，被譽為“耕地中的大熊貓”，近年來卻面臨土壤退化等挑戰。如何變“減法”為“加法”？

中國科學院正在牽頭籌備一場“科技會戰”，要用科學的方法，讓黑土“緩口氣”“加點油”。

5‰速率退化 超負荷耕作“累”了

“抓把黑土冒油花，插根筷子能發芽”——肥沃的黑土地，讓東北產糧區的年糧食產量占全國1/4，成為保障我國糧食安全的“穩壓器”。

糧食連年豐收的同時，黑土地也遭到透支。中科院的研究報告顯示，與開墾前相比，東北地區的黑土層平均厚度由50厘米至60厘米下降到30厘米左右，土壤耕層的有機質含量下降了50%至60%，年均下降速率約為5‰。

找準“減法”的根源，才能更好地精準發力，扭“減”為“加”。

“退化原因包括缺乏有機物還田、種植制度不合理、常年翻耕旋耕使得疏松土壤裸露地表等。”中科院東北地理與農業生態研究所研究員關義新說，黑土的肥力下降，為維持一定的糧食產量，農戶過量使用化肥，進而導致土壤板結、酸化，保水保肥能力進一步降低，形成惡性循環。

“土地利用處于超負荷狀態，是導致土壤退化的根本原因。”中科院沈陽應用生態研究所研究員張旭東介紹，東北黑土地退化最嚴重的是旱作農業區，尤其是玉米種植帶。研究表明，傳統耕作制度下的玉米連作，是導致土壤退化的主要原因。

10年增長6% 秸稈還田能“加油”

5月初的東北大地，萬畝黑土，播種正忙。

在吉林省四平市梨樹縣高家村，一塊225畝的玉米地，上一年秋收后的秸稈經過粉碎，鋪在地里，此時已經腐爛過半。地里的秸稈不清理干凈就播種，曾經是一種“懶漢種法”，如今成了給黑土地“加油”的新模式。

十多年前，這塊地一鍬子下去就露出黃土，是被農戶嫌棄的“破皮黃”。經過這些年秸稈覆蓋還田，地又給養肥、養黑了。“地比原來更松軟了。”農戶楊青魁說，“原先還怕秸稈鋪在地里，苗長不出來，現在不擔心了，每畝地能增產100多斤玉米。”

試驗田的對比數據顯示，經過玉米秸稈歸還處理，從2007年到2018年，耕層（0～20厘米）土壤有機質由22.5克/千克增加至24.0克/千克，年均增幅達到0.5%至0.7%。

除了有機質，秸稈歸還同時顯著提高了氮、磷、鉀等養分在耕層的積累。中科院的研究顯示，每年向土壤輸入的上述養分，分別相當于當地化肥施用量的25%、30%和200%。

張旭東說，把秸稈留在地里，可以防止風蝕、水蝕，保水、保墑，等于給地表蓋上一層厚厚的“被子”，黑土地可以越種越肥沃。

免耕+智能農機 用集成方案來保護

秋季，條帶旋耕機行走在田間，完成玉米秸稈粉碎、歸行、鎮壓、淺旋等全流程作業；春季，換成免耕播種機，一次性完成播種、施肥。

關義新介紹，傳統耕作方式易把黑土暴露，加大風蝕、水蝕影響，此外還易形成犁底層，阻礙水分下滲、養分運移以及作物根系穿透。通過免耕技術、新型農機研發、作物品種選育等，將形成一整套黑土地保護的集成方案。

中科院東北地理與農業生態研究所副所長王宗明說，東北黑土地保護不僅要對“耕作機理”進行創新，還要結合國情，打造智能農機裝備和大數據支撐的黑土地保護“裝備和信息系統”。

秸稈深混還田—肥沃耕層構建技術，蘇打鹽堿旱田的障礙復合消減—地力提升技術，有機廢棄物的微生物降解技術，優質、高產、抗病、抗倒伏品種分子育種技術……黑土地保護利用的技術體系正在形成。