周虎：保護黑土地的“梨樹模式”
2024-12-19 中國質(zhì)量萬里行 點擊：次
日前，首屆“息縣鄉(xiāng)村振興學(xué)術(shù)交流會”在河南省信陽市息縣成功召開。大會由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)主辦，會議主題為“耕地保護與鄉(xiāng)村振興”。會議聚焦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、耕地保護及鄉(xiāng)村振興等核心議題對鄉(xiāng)村振興的新機遇與新路徑進行探討。會上，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院周虎教授向與會代表介紹了保護黑土地的“梨樹模式”。
周虎教授在會上介紹保護黑土地的“梨樹模式”
黑土地以黑色或暗黑色腐殖質(zhì)表土層為顯著標志，具有優(yōu)良性狀和高肥力，是極其珍貴的土地資源。全球黑土總面積在全球陸地面積中的占比不足7%。中國的黑土地主要分布于東北地區(qū)，其總面積達1.09×108ha，約占全球黑土區(qū)總面積的12%，涵蓋黑龍江省和吉林省全部、遼寧省東北部以及內(nèi)蒙古自治區(qū)“東四盟”，涉及246個縣（市、旗）。20世紀以來，東北黑土區(qū)開啟了大規(guī)模土地開墾進程。尤其是中華人民共和國成立后開發(fā)北大荒，推動?xùn)|北黑土區(qū)糧食生產(chǎn)能力迅勐提升。黑土區(qū)糧食產(chǎn)量在全國糧食總產(chǎn)量中的占比也從1980年的11.53%增長至2019年的24.92%，為國家糧食安全提供了堅實保障。
周虎介紹，長期的高強度利用造成黑土的嚴重退化主要表現(xiàn)在以下方面。一是土壤有機質(zhì)下降。近60年來，黑土耕層土壤有機質(zhì)含量減少了約1/3，部分地區(qū)降幅甚至達50%。自上世紀90年代以來，東北黑土地成為我國旱地土壤中有機碳唯一呈下降趨勢的區(qū)域。與1981年第二次土壤普查結(jié)果相比，2011年海倫市農(nóng)田黑土平均有機碳含量下降4.0g/kg，厚層黑土下降幅度最大，達22%。二是水土流失嚴重。東北黑土地超60%的旱地均存在水土流失現(xiàn)象，黑土層正以每年0.1cm-0.5cm的速度持續(xù)流失。水土流失致使土壤肥力嚴重受損，平均坡度3°的坡耕地每年每平方公里流失氮磷180kg-240kg、鉀360kg-480kg，相當(dāng)于流失農(nóng)家肥7500kg-15000kg。部分地區(qū)黑土層厚度已從20世紀50年代的60cm-80cm降至如今的20cm-40cm。此外，侵蝕溝發(fā)展導(dǎo)致耕地破碎化，東北黑土地分布著29.17萬條百米以上侵蝕溝，其中88.7%仍處于發(fā)展狀態(tài)，累計損毀耕地3.33×105ha，年均糧食損失達2.8×106t。三是不合理的耕作方式使黑土“變硬”。與自然黑土相比，開墾20年、40年、80年的耕地土壤0cm-30cm土層土壤容重分別增加7.6%、34.2%和59.5%。與自然恢復(fù)20年以上的黑土相比，吉林德惠和梨樹農(nóng)田黑土在0cm-20cm土層容重增加7.0%左右。
周虎認為，隨著黑土地退化問題凸顯和科學(xué)研究的深化，黑土地問題已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。研究表明，不合理墾殖和集約化的耕作制度是導(dǎo)致黑土地退化的主要因素。針對黑土地退化問題，保護性耕作技術(shù)應(yīng)運而生，其關(guān)鍵要點包括地表30%以上被殘茬覆蓋、耕作次數(shù)降低40%以上、擾動區(qū)域減少50%以上。保護性耕作技術(shù)已在多個國家廣泛應(yīng)用。東北地區(qū)作為我國保護性耕作的先行區(qū)，誕生了以保護性耕作技術(shù)為核心的“梨樹模式”，對土壤有機質(zhì)積累、養(yǎng)分高效利用、阻控土壤侵蝕以及水熱過程調(diào)控等有顯著的作用。
在培肥土壤方面，“梨樹模式”推行的秸稈覆蓋與免耕相結(jié)合顯著推動了土壤有機質(zhì)的積累，2007-2018年期間，秸稈全量覆蓋后耕層土壤有機質(zhì)年均增幅達0.5%-0.7%。同時提高土壤中 NO₃-N、NH₄-N 等養(yǎng)分含量。此外，長期采用“梨樹模式”能夠降低化肥、農(nóng)藥使用量，減少農(nóng)業(yè)面源污染，保護生態(tài)環(huán)境。
在改善土壤結(jié)構(gòu)與水土保持能力方面，“梨樹模式”秸稈覆蓋免耕改善了土壤結(jié)構(gòu)，增強了抗旱保水能力（尤其是在春季干旱期），實現(xiàn)了水分的年際和季節(jié)內(nèi)有效調(diào)節(jié)與穩(wěn)定供應(yīng)。此外，還降低了土壤風(fēng)蝕水蝕。長期免耕能夠形成連通性好的大孔隙，能夠促進作物根系生長、水分下滲與保持、保障養(yǎng)分供應(yīng)。
在增產(chǎn)增效與節(jié)本方面，“梨樹模式”實現(xiàn)了增產(chǎn)增效、節(jié)本節(jié)能。從作業(yè)成本來看，“梨樹模式”省去了翻地、耙地等環(huán)節(jié)，節(jié)約農(nóng)田作業(yè)成本，同時節(jié)省勞力和時間，減少機械耗損。區(qū)域調(diào)查顯示，免耕栽培在不同區(qū)域與常規(guī)栽培相比產(chǎn)量有不同程度提升，在前3-4年產(chǎn)量稍低或持平，4年后穩(wěn)定增產(chǎn)，干旱風(fēng)沙區(qū)增產(chǎn)效果更為明顯（約10%）。綜合測算表明，采用“梨樹模式”可以節(jié)本增收達1500元/公頃以上。
周虎介紹，梨樹模式在應(yīng)對黑土地退化問題、提升黑土地質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益方面發(fā)揮了積極且重要的作用，為黑土地的可持續(xù)利用提供了有效的解決方案。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合相關(guān)單位，開展了“梨樹模式”的推廣工作。首先建立多個學(xué)術(shù)交流平臺，通過舉辦梨樹黑土地論壇、微信大講堂、開放黑土地博物館和“黑土地發(fā)布”公眾號推廣等形式，促進技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新與知識傳播。推廣活動深入基層，通過舉辦農(nóng)民研討會、科技特派員和研究生深入一線入駐合作社助力技術(shù)推廣。推廣對象聚焦新型主體，以合作社等新型經(jīng)營主體為主，實施主體多元協(xié)同，農(nóng)業(yè)企業(yè)、金融部門、保險公司共同支持保障的模式，推動“梨樹模式”廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)黑土地的可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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