黑土地被譽為“耕地中的大熊貓”,是大自然賜予人類的得天獨厚的寶藏,是一種性狀好、肥力高、非常適合植物生長的土壤,也是世界上最肥沃的土壤。它以純黑色為顯著特征,形成于夏季溫暖濕潤、冬季嚴寒干燥的寒溫帶,因此又名寒地黑土;又由于其形成需要經過淋溶作用,又名淋溶黑土。
黑龍江省海倫市的黑土地
我國黑土地的形成
俗話說“看顏色,識成分”。黑土之所以是黑色,是因為它的成分中含有更加豐富的暗黑色的腐殖質。腐殖質是有機物經微生物分解轉化形成的膠體物質,一般為黑色或暗棕色。腐殖質主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷等營養元素組成,其主要種類有胡敏酸和富里酸。腐殖質具有適度的黏結性,不僅可以為植物生長提供豐富營養成分,還使黑土具有一種獨特的結構——團粒結構。團粒結構是土壤最理想的結構,被叫做植物根系的小水庫和小肥料庫,是黏土、沙土等望塵莫及的。
為什么我國的黑土地只分布在東北地區呢?這與東北地區四季分明的氣候有最直接的關系。
在溫暖多雨、陽光充足的夏季,植物得以大量繁殖,生長旺盛。秋末植物枯死,并有大量枯枝落葉凋零堆積在地面上。在寒冷而漫長的冬季,植物殘骸上覆蓋大雪,嚴寒抑制了微生物的生長活動,植物的殘骸無法被腐爛分解。與此同時,地面存有的滯水凍結形成凍土,將枯枝落葉和枯死的植物保存起來。直到來年春季,凍土融化,微生物重新開始活動,但由于地面排水不暢,凍土融化后的水不能被及時排掉,導致土壤濕度過大,植物的殘骸依然分解緩慢。在年初的植物殘骸被完全分解前,新一年便已到來,新生的植物重新生長、繁殖、凋零,與前一年未完全分解的植物殘骸堆積在一起。每年有機質的積累量超過分解量,大量有機質的堆積使腐殖質的形成有了物質基礎。隨著有機質逐年增多,腐殖質也逐年加厚,產生了深厚的腐殖質層。這是一個漫長的過程,需要經歷數百年的時間才能形成1厘米厚的腐殖質,日復一日,年復一年,才形成了如今的黑土地!
我國黑土地的分布
中國黑土看東北。東北地區黑土地主要分布在松嫩平原東部及北部的山前臺地及高平原區,其主體自北向南呈弧形展布,北起黑龍江省黑河市嫩江市,南至遼寧省鐵嶺市昌圖縣,西臨內蒙古扎蘭屯市,東達黑龍江省鐵力市和哈爾濱市賓縣。這里是中國最大的商品糧生產基地。因黑土層厚度為30厘米至100厘米,最大厚度可達2米,人們總用“一兩土二兩油”來形容它的肥沃與珍貴。
東北黑土區的現狀
由于黑土地土壤肥沃,東北地區糧食綜合生產能力不斷提高,國家糧食安全“壓艙石”的地位持續鞏固,保護好黑土地這一“耕地中的大熊貓”刻不容緩。但是,當前黑土地可持續利用中已凸顯和隱含的一系列科學問題受到越來越多的關注,特別是長期高強度利用下黑土地質量退化的問題日益嚴重。那么,我國東北的黑土地“身體”狀況究竟如何呢?
自2003年以來,自然資源部中國地質調查局開始對黑土地進行全面的體檢。第一,東北地區耕地增速趨緩,森林面積增加。第二,坡地開墾導致土壤侵蝕加劇,黑土變“薄”。第三,土壤有機質與養分元素衰減,黑土變“瘦”。第四,土壤結構改變與蓄水能力下降,黑土變“硬”。第五,生態服務功能較1990年前有所下降。曾經“插根筷子也發芽”的黑土地如今已疲憊不堪,在“變薄、變瘦、變硬”。
如何保護黑土地
為了查明黑土地地表基質現狀,為保護黑土地提供依據,中國地質調查局地球物理調查中心開展了遼河平原沈陽—鐵嶺地區、遼河平原遼陽—丹東地區黑土地地表基質調查。針對黑土區出現的“薄、瘦、硬”問題,應著重實施土壤侵蝕治理、肥沃耕作層培育等措施。
治理坡耕地,防治水土流失。建設截水、排水、引水等設施,攔蓄和疏導地表徑流,防止客水進農田。采用改順坡壟為橫坡壟,改長壟為短壟,等高種植;打地埂、修筑植物護坎、較長坡面種植物防沖帶;坡耕地適宜地區修建梯田,推行改自然漫流為筑溝導流,固定生態植被等,預防控制水蝕。
建設農田防護體系,防治土壤風蝕。因害設防合理規劃農田防護林體系,與溝、渠、路建設配套防護林帶,大力營造各種水土保持防護林草,實現農田林網化、立體化防護。結合土壤、水分、積溫、經營規模等實際情況,在適宜地區推廣保護性耕作、精量播種,減少土壤擾動,降低土壤裸露,防治耕地土壤風蝕。
實施保護性耕作,優化耕作制度。在適宜地區重點推廣免耕和少耕秸稈覆蓋還田技術類型的“梨樹模式”,增加秸稈覆蓋還田比例,改春整地為秋整地,旱地采取在秋季收獲后實施秸稈機械粉碎翻壓或碎混還田,推廣一年深翻兩年(或四年)免耕播種的“一翻兩免(或四免)”的“龍江模式”“中南模式”;水田采取秋季收獲時直接秸稈粉碎翻埋還田,或春季泡田攪漿整地的“三江模式”。
實施有機肥還田。秋季根據當地土壤基礎條件和降雨量特點,推行深松(深耕)整地,以漸進打破犁底層為原則,疏松深層土壤。利用大中型動力機械,結合秸稈粉碎還田、有機肥拋撒,開展深翻整地。在糞肥豐富的地區建設糞污貯存發酵堆漚設施,以畜禽糞便為主要原料堆漚有機肥并施用。
總之,利用和保護好黑土地,是一項任重而道遠的工程。科學保護黑土地資源,守好中國大糧倉,功在當代,利在千秋。
(作者單位:中國地質調查局地球物理調查中心)
來源:中國礦業報
責任編輯:胡惠雯