王東印 裴莉

(吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院,吉林 長春 130021)

東北地區(qū)一直享有“祖國大糧倉”的美譽(yù)，是我國最重要的商品糧生產(chǎn)基地，糧食產(chǎn)量一直位于全國首位。東北地區(qū)之所以有如此高的糧食產(chǎn)量，主要是因?yàn)槲覈鴸|北地區(qū)擁有著世界4大黑土帶之一的肥沃黑土區(qū)，另外3大黑土帶，分別是位于歐洲的烏克蘭黑土帶、北美洲的美國密西西比河黑土帶以及南美洲阿根廷至烏拉圭的潘帕草原黑土帶。東北黑土資源土地肥沃、有機(jī)質(zhì)含量高、土壤容重低、保水性好，加上東北地區(qū)獨(dú)特的氣候條件，尤其適合玉米、水稻、大豆等主要作物，以及高粱、綠豆等雜糧作物生長。東北黑土資源為我國糧食產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)出磅礴之力，是我國糧食生產(chǎn)的“穩(wěn)壓器”和“壓艙石”，又被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”；但是，也面臨著土壤酸化、有機(jī)質(zhì)下降、水土流失等問題，引起全社會的廣泛關(guān)注。

1 黑土資源利用現(xiàn)狀

黑土是指溫帶半濕潤氣候草原草甸植被條件下形成的均腐殖質(zhì)土壤，東北黑土主要包括黑土和黑鈣土，還有一部分草甸土、暗棕壤、棕色針葉林土、褐土、白漿土和栗鈣土等類型。我國東北地區(qū)黑土分布主要在黑龍江省、吉林省的全境，遼寧省的中北部，內(nèi)蒙古的呼倫貝爾市和興安盟等，黑土在黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古4省區(qū)的分派比例分別為55.11%、23.44%、10.47%和10.97%。黑龍江和吉林2省的黑土耕種比重比較大，墾種指數(shù)也比較高[1]。

但東北黑土資源同時也面臨著一系列嚴(yán)重問題。我國黑土資源的開發(fā)利用主要開始于20世紀(jì)初，尤其集中于建國初期。自建國以后，伴隨著國家對各行各業(yè)產(chǎn)能要求的提高，東北黑土資源被集中性開發(fā)利用。由于當(dāng)時對于“可持續(xù)發(fā)展”觀念的缺乏，各行各業(yè)都在大刀闊斧的搞發(fā)展，所以對于黑土資源的開發(fā)利用缺乏合理性、保護(hù)性，也因此導(dǎo)致我國東北黑土資源問題愈演愈烈，不僅黑土資源質(zhì)量在下降，而且面積也在逐漸減少。東北黑土總面積為103萬km2，據(jù)水利部提供數(shù)據(jù)，已有27.6萬km2的黑土資源受到不同程度的侵蝕。建國初期僅有2.5萬km2的黑土資源流失面積，約占黑土資源總面積的1/40。

黑土區(qū)漫崗漫川地比較多，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，侵蝕溝的數(shù)量驚人，2013年東北黑土區(qū)侵蝕溝專項普查結(jié)果，耕地侵蝕溝89%為發(fā)展溝。侵蝕溝總長度19.55萬km，溝道面積3648.4km2，占普查區(qū)面積的0.4%，溝道侵蝕損毀耕地已達(dá)22萬hm2以上，相當(dāng)于中等縣面積的耕地面積[2]。黑土層厚度急劇下降。距今為止，黑土層的平均厚度已經(jīng)由20世紀(jì)50年代的50～60cm下降到目前的20～30cm，且正以每年1cm左右的速度流失，然而在自然條件下，黑土層厚度增長1cm卻需要數(shù)百年，某些地區(qū)的黑土地已經(jīng)出現(xiàn)暴露出土壤母質(zhì)的現(xiàn)象。東北黑土資源的厚度變薄使得土壤肥力下降、土壤板結(jié)、病蟲害多發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致東北黑土地區(qū)糧食產(chǎn)量大幅下降，不僅影響國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，也深深撼動了國家糧食安全的根基?？偨Y(jié)黑土地區(qū)利用現(xiàn)狀，分析黑土資源退化原因，提出保護(hù)黑土資源的措施，幫助我國東北地區(qū)黑土可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)變得刻不容緩。

2 黑土資源退化原因

2.1 自然原因

風(fēng)蝕和水蝕是造成黑土區(qū)土壤水土流失的主要自然原因。水蝕主要是東北地區(qū)的集中降雨和春季冰雪融化的過程中產(chǎn)生的。東北地區(qū)是溫帶半濕潤氣候，降雨集中在每年的7—8月份，單次降雨強(qiáng)度大且時間短，大雨或暴雨頻發(fā)。大量的降雨會產(chǎn)生很強(qiáng)的地表徑流，對土體沖擊力強(qiáng)，往往造成土壤養(yǎng)分的流失。并且在每年春季，覆蓋在土壤表面的冰雪和土壤表層會首先融化，但是底層冰凍土壤不會融化，這就導(dǎo)致了融化的水無法下滲，增加了表層土壤的徑流量，同時因?yàn)閯×业膬鋈诮惶孀饔靡彩沟玫乇硗翆幼兊檬杷?，從而降低了土壤的水蝕性，使得一部分土壤養(yǎng)分流失。

風(fēng)蝕主要由于秋收后地表植被覆蓋減少，而且東北地區(qū)春、秋兩季少雨，且大風(fēng)天氣頻發(fā)，干燥的表層土就容易隨著風(fēng)移動；東北地區(qū)冬天氣溫過低，凍融交替情況強(qiáng)烈，劇烈的凍融作用會影響土壤結(jié)構(gòu)特征，降低土壤抗風(fēng)蝕性，土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度顯著增加[3]。

東北地區(qū)地形因素也對黑土資源退化產(chǎn)生嚴(yán)重影響。東北地區(qū)東部為長白山山脈，北靠小興安嶺，西倚大興安嶺，東面靠海，獨(dú)特的地形有利于濕潤氣流進(jìn)入內(nèi)陸，形成降雨。加之多數(shù)平原并非平地，而是地形較為復(fù)雜的漫崗地，起伏坡度較大，加劇了降雨時徑流現(xiàn)象的發(fā)生，大量黑土資源伴隨徑流流走，黑土資源水土流失現(xiàn)象由此發(fā)生。

2.2 人為原因

東北地區(qū)黑土開墾時間較早，開墾時間大多在50～100a，正常情況下黑土資源流失情況不應(yīng)如此嚴(yán)重。20世紀(jì)30—40年代，大量中原地區(qū)人口涌入東北地區(qū)，并在東北地區(qū)定居，使得東北地區(qū)黑土資源突然變得緊張起來。當(dāng)時饑荒嚴(yán)重，如何生存下去成為該批人口所面臨的首要問題。開荒種田無疑是解決生存問題的主要途徑，但由于對長期經(jīng)營黑土地觀念的缺乏，過度開墾的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。過度開墾使具有固土保水作用的植物根系遭到破壞，加劇了黑土資源的流失。

由于長時間的耕種，使得土壤肥力大幅減少、蓄水能力下降。在東北地區(qū)多采用較為傳統(tǒng)的耕種方式，耕層較淺，耕層土壤會被農(nóng)用機(jī)械壓實(shí)，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)被破壞，由于孔隙度下降會導(dǎo)致通氣和透水能力下降，作物根部無法更好利用土壤中的養(yǎng)分。同時伴隨著化肥的推廣與使用，大多農(nóng)戶選擇單施化肥來提高產(chǎn)量，施用化肥同時追加有機(jī)肥的現(xiàn)象更是鳳毛麟角，使土壤有機(jī)質(zhì)流失嚴(yán)重。而且種植結(jié)構(gòu)的單一，也會過度消耗黑土中的某些特定營養(yǎng)成分，必然引起黑土土壤養(yǎng)分的失調(diào)，而且這樣更容易引起作物的病蟲害。

同時由于社會的進(jìn)步與發(fā)展是要求多元化的，東北地區(qū)不僅作為我國最大的商品糧基地，也是我國重工業(yè)產(chǎn)業(yè)搖籃，工業(yè)發(fā)達(dá)。鞍山鋼鐵、大慶油田、長春一汽等大型重工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，都在這片肥沃的黑土上。任何產(chǎn)業(yè)進(jìn)步都離不開土地這種資源，且需求量巨大。人類的生產(chǎn)生活、工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，城市的維護(hù)建設(shè)，都需要黑土區(qū)的礦產(chǎn)與木材。初期人類在向自然汲取這類資源時，只知道滿足自身所需，濫砍濫伐、過度開采等現(xiàn)象屢見不鮮，從而忽略了對于黑土資源的保護(hù)，進(jìn)一步加劇了東北地區(qū)黑土資源的水土流失情況。

3 黑土資源保護(hù)措施

3.1 保護(hù)性耕作

保護(hù)性耕作是一種現(xiàn)代旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)，起源于美國，與傳統(tǒng)耕作方式相比，保護(hù)性耕作可大幅降低地表徑流強(qiáng)度、土壤損失。保護(hù)性耕作是指在保證種子正常發(fā)芽的前提下，降低土壤翻轉(zhuǎn)強(qiáng)度，使大量農(nóng)作物的殘茬留于地表。保護(hù)性耕作通常通過免耕或少耕、合理種植等相應(yīng)措施來達(dá)到保護(hù)耕種黑土資源的結(jié)果。

推廣保護(hù)性耕作措施首要任務(wù)就是提高農(nóng)戶的認(rèn)知水平，當(dāng)前農(nóng)戶對于保護(hù)性耕作的觀念依舊十分模糊，追求短期效益最大化而忽略長遠(yuǎn)發(fā)展的想法是廣泛存在的，也是非常不可取的。當(dāng)然，僅有保護(hù)性耕作的觀念與想法也是難以付諸切實(shí)有效行動的，因?yàn)楸Ｗo(hù)耕種措施對于機(jī)械化程度、田間管理、種植方式等有著很高的要求，這就需要高素質(zhì)和高文化水平的勞動者來從事這份工作，將保護(hù)性耕作措施和配套設(shè)施完美結(jié)合，同時全體農(nóng)戶大力配合，在達(dá)到保護(hù)耕作的同時還可以提高產(chǎn)量。要擴(kuò)大耕種的土地規(guī)模，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模種植和科學(xué)的系統(tǒng)性管理。規(guī)?；N植可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的種植模式和田間管理，并且可以使用大型的機(jī)械設(shè)備來提升耕種效率。機(jī)械化作業(yè)不僅可以降低耕作成本、減少人力物力，最重要的是還可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。有關(guān)部門需要推行相應(yīng)的政策，切實(shí)完善補(bǔ)償機(jī)制的運(yùn)行，才可以幫助更好更快地推進(jìn)東北地區(qū)黑土的保護(hù)性耕作措施，以達(dá)到東北地區(qū)黑土資源的長效性、穩(wěn)定性的保護(hù)與利用。

3.2 秸稈還田

在自然進(jìn)程中，降雨、流水的沖刷對土壤具有破壞性，所以土壤要具備保持自身結(jié)構(gòu)的能力，土壤團(tuán)聚體可以幫助土壤保持自身的結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^秸稈還田來提升土壤水的穩(wěn)定性，提高土壤大顆粒團(tuán)集體數(shù)目，尤其是在免耕秸稈還田中土壤水的穩(wěn)定性提升和大顆粒團(tuán)聚體數(shù)目的增加更為明顯。我國東北地區(qū)的主要農(nóng)作物是玉米，還有面積不小的水稻、大豆等高谷草比作物，糧食單產(chǎn)很高，高糧食產(chǎn)量同時意味著高秸稈產(chǎn)量，不合理的秸稈資源利用模式，如就地焚燒等，既是對資源的浪費(fèi)也是對環(huán)境的破壞。目前，秸稈還田已經(jīng)成為秸稈資源合理利用的主流方式。長期秸稈還田可以降低土壤的容重，土壤容重小，孔隙度大，土質(zhì)較為蓬松，物理結(jié)構(gòu)較好，因此土壤孔隙度對土壤物理性質(zhì)的優(yōu)良性具有決定性作用，添加玉米秸稈量增大，土壤孔隙度隨之增大，改善土壤因施肥導(dǎo)致的孔隙變小的現(xiàn)象，改善土壤物理結(jié)構(gòu)。這樣的土壤更有利于空氣流通，農(nóng)作物的抗蟲害性、抗病性也得到加強(qiáng)；同時也更利于水分下滲，減少地表徑流和養(yǎng)分流失。秸稈還田對土壤的化學(xué)性質(zhì)也有影響，添加玉米秸稈會改善因長期施肥或因不合理利用土地導(dǎo)致的土壤酸化[4]。

秸稈還田可增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，保護(hù)土壤和水資源。因此應(yīng)大力推廣秸稈堆漚腐熟還田、秸稈過腹還田和秸稈粉碎直接還田、秸稈制作有機(jī)肥還田等不同方式的秸稈還田技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)黑土資源的目的。

3.3 農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施

東北黑土區(qū)雖然糧食產(chǎn)量一直處于全國領(lǐng)先水平，但農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化水平卻遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，甚至落后于華北等地區(qū)。正所謂科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，推動農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，不僅是保護(hù)東北地區(qū)黑土的一個重要的措施，也是提高廣大農(nóng)民收入的強(qiáng)力手段。水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)可以保證農(nóng)田供水充足，減少風(fēng)蝕對黑土的影響，而且相對于傳統(tǒng)灌溉方式，會減少因灌溉產(chǎn)生的地表徑流，幫助土壤留住更多養(yǎng)分，也保證了農(nóng)作物的生長，達(dá)到增產(chǎn)的目的；完善的水利基礎(chǔ)設(shè)施在保證增產(chǎn)的同時還可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，保證農(nóng)民增收，種植業(yè)是每個農(nóng)民家庭的重要收入來源，保證了農(nóng)民的收入可以更好地提升農(nóng)民保護(hù)黑土地的意識，加快農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的提升，從而達(dá)到保護(hù)黑土地的目的；與此同時，加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還可以增大農(nóng)田對于自然災(zāi)害的抵抗能力，減少自然災(zāi)害對農(nóng)田生產(chǎn)的影響，保證農(nóng)產(chǎn)品可持續(xù)增長，實(shí)現(xiàn)東北地區(qū)黑土資源的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 培肥地力

東北地區(qū)的黑土土地肥沃、有機(jī)質(zhì)含量高，尤其適合玉米、水稻、大豆等農(nóng)作物生長。長期以來，化肥已經(jīng)成為農(nóng)民生產(chǎn)過程中的必需品，農(nóng)戶在追求高產(chǎn)的同時忽略了對土壤有機(jī)質(zhì)的保護(hù)。由于長時間的種植和不合理的施肥，導(dǎo)致東北地區(qū)黑土土壤的有機(jī)質(zhì)逐年下降，培肥地力是改善這種情況的主要技術(shù)手段。

培肥地力主要是測土配方施肥和追肥深施技術(shù)，通過這2種手段達(dá)到提升土壤營養(yǎng)、減少肥料浪費(fèi)、降低投入成本、增加農(nóng)民收入的目的。在耕種過程中對土壤進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，通過科學(xué)理論和技術(shù)手段對肥料進(jìn)行配比、對施肥手段進(jìn)行指導(dǎo)。施肥主要施用以畜禽糞便為主的有機(jī)肥料，發(fā)展肥料深施技術(shù)，減少肥料的浪費(fèi)。通過科學(xué)的施肥手段，保證土壤各項營養(yǎng)元素均衡，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，不僅提高黑土土壤抗風(fēng)蝕和水蝕的能力，還能有效地提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

4 結(jié)語

在如此嚴(yán)峻的黑土資源流失情況下，如何切實(shí)做好保護(hù)黑土資源、合理開發(fā)利用工作，已經(jīng)成為東北地區(qū)農(nóng)業(yè)工作的重中之重。保護(hù)東北地區(qū)黑土資源，必須要不斷提高對東北地區(qū)黑土資源重要性的認(rèn)識。思想是先導(dǎo)，只有調(diào)整好保護(hù)東北地區(qū)黑土資源的發(fā)展思路，認(rèn)真走好防止黑土資源流失工作的每一步，才能真正實(shí)現(xiàn)東北地區(qū)黑土資源的可持續(xù)發(fā)展，從而確保我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。保護(hù)黑土資源并合理利用是造福人民、穩(wěn)定社會、振興民族的一條必走之路。

提高保護(hù)東北地區(qū)黑土資源的思想觀念，各級領(lǐng)導(dǎo)是主要、農(nóng)民是關(guān)鍵；思想是主導(dǎo)，技術(shù)是主力。各級組織應(yīng)帶頭響應(yīng)“十四五”規(guī)劃中提出的各種工作要求，學(xué)習(xí)貫徹新發(fā)展理念，深入實(shí)施“藏糧于地，藏糧于技”戰(zhàn)略。只有各級管理部門提高了東北地區(qū)黑土保護(hù)的思想認(rèn)識，大力推動保護(hù)性耕作措施、鼓勵農(nóng)民秸稈還田、完善各項農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，才可以更好更快地推動?xùn)|北地區(qū)黑土資源的可持續(xù)發(fā)展。與此同時，也需要創(chuàng)建各種激勵政策，鼓勵農(nóng)民提升保護(hù)黑土資源意識，才可以更好地實(shí)行各項保護(hù)措施，上下齊心，防治兼顧，推動保護(hù)黑土資源各項措施快速發(fā)展。還應(yīng)平衡好農(nóng)業(yè)與其它產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系，做到全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到全面進(jìn)步的最終目的。