東北黑土

黑土的土質(zhì)松軟，腐殖質(zhì)層深厚

表層土壤有機質(zhì)含量大約是黃土的十倍

是世界公認的最肥沃、最適宜耕作的土壤

這里說的“黑土”

是對黑土區(qū)暗色土壤的統(tǒng)稱

包含了土壤系統(tǒng)分類中的

黑土、黑鈣土、暗棕壤、棕壤、

白漿土、草甸土、水稻土等多種土壤類型

我國東北平原與烏克蘭平原、

密西西比河流域所在的美國大平原、

南美洲的潘帕斯草原

并稱為“世界四大黑土分布區(qū)”

這些地區(qū)無一例外都是“大糧倉”

深刻影響著所在國乃至全球

糧食的產(chǎn)量和市場價格

◎ 我國東北的黑土，主要分布在黑龍江、吉林、遼寧三省和內(nèi)蒙古自治區(qū)的呼倫貝爾、興安、通遼、赤峰等地的低山、丘陵和平原地區(qū)。這里是我國重要的糧食產(chǎn)區(qū)，玉米、水稻和大豆的產(chǎn)量在全國領(lǐng)先，這些作物不僅是關(guān)乎民生的商品糧，也是重要的戰(zhàn)略儲備糧。

在黑龍江省三江平原的廣袤墾區(qū)

大豆和水稻收割之后，那些剛被翻出的黑土

在秋日午后陽光的照耀下閃閃發(fā)亮

如同流油一般

黑土的形成

得益于這里獨特的濕冷氣候條件

東北夏季降雨充沛

土壤表面被豐茂的草甸植物覆蓋

土壤上層含水量豐富

這種狀態(tài)被稱為“上層滯水”

到了漫長、寒冷的冬季

土壤的含水層形成季節(jié)性凍土

抑制了微生物的活動

枯草、落葉等有機殘體的分解變得緩慢

從而轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)

經(jīng)過成千上萬年

最終累積出了黑土表面那層深厚的腐殖質(zhì)層

儲存大量養(yǎng)分的腐殖質(zhì)

正是黑土肥沃的秘密所在

不過，令人感到痛心的是

盡管東北黑土被人類開發(fā)、利用的歷史不長

但表土流失、肥力衰退等問題卻日益嚴重

耕種多了，黑土“乏了”

中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所的

調(diào)查報告表明

黑土區(qū)的耕層土壤正面臨著嚴峻的退化問題：

土壤養(yǎng)分得不到彌補和再生、

肥力逐漸下降、有機質(zhì)喪失

該報告的結(jié)論是：

黑土的退化與翻耕有著直接關(guān)系

耕地松土，怎么反而害了黑土呢？

一直以來，人們習慣翻地耕作

但久而久之，翻耕造成土壤下層裸露

水分蒸發(fā)流失，黑土層的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)被破壞

有機質(zhì)在日曬雨淋下快速分解

導(dǎo)致土地肥力大幅下降，作物減產(chǎn)

用當?shù)厝说脑捳f，就是黑土地“乏了”

而且，缺乏有機質(zhì)的土壤更易板結(jié)

變得十分堅硬，進而存不住水分和養(yǎng)分

抗旱能力也隨之降低

雖然其他土壤也面臨翻耕破壞土壤結(jié)構(gòu)的問題

但黑土受到破壞后，恢復(fù)起來卻要艱難得多

在自然狀態(tài)下，植物一歲一枯榮

每年產(chǎn)生的枯枝落葉進入土壤

在東北特殊的氣候條件下

經(jīng)過長年累月的累積才會逐漸轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)

進而形成黑土層，這是一個漫長的過程

但沉睡萬年的黑土

正在短時間內(nèi)經(jīng)歷著前所未有的開發(fā)

從晚清大批中原百姓遷往東北的“闖關(guān)東”開始

東北土地的大規(guī)模開墾便不曾停止

這里迅速成為了

中國面積最為廣闊、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量最大的農(nóng)耕區(qū)

這在東北的歷史上是未曾有過的

◎ 這張照片是吉林一處胡蘿卜田的剖面圖，橙紅色的胡蘿卜密密麻麻地擠在黑土之中，在陽光下顯得尤為可愛。從清末至今，東北黑土在僅一百多年時間內(nèi)經(jīng)歷了前所未有的大規(guī)模開墾，如今面臨著嚴峻的退化和流失問題。（攝影／許陽）

狂風加驟雨

可以輕易摧毀松軟的黑土

看似旱澇保收的黑土農(nóng)田

其實十分脆弱

很容易遭受風蝕和水蝕的破壞

維護起來也很困難

東北多風，不僅冬春兩季西北風頻繁

夏天受東北冷渦影響

（東北冷渦：常在夏季東北地區(qū)上空活動的旋轉(zhuǎn)氣柱）

也容易形成強對流天氣，造成局地大風

開墾之后，如果得不到植被的保護

富含有機質(zhì)的黑土表層

不消幾場大風便會被吹走

特別是翻耕過的土壤

土質(zhì)結(jié)構(gòu)更加疏松，風蝕更為嚴重

◎ 春耕時節(jié)，采用傳統(tǒng)耕作方式的吉林省四平市農(nóng)民正在田間播種，大風席卷而來，塵土漫天飛揚。東北在冬春季節(jié)盛行西北風，大風頻繁，再加上春季雨水較少，而田間萬物剛開始復(fù)蘇，裸露的土壤得不到植被的保護，表面上的肥沃黑土就會被風吹走。

除了風蝕

土壤遭受侵蝕的另一個原因就是降雨

東北在我國北方屬于降水比較豐沛的地帶

東北東部有些地區(qū)的年降水量

甚至會超過1000毫米

適宜的雨水，對農(nóng)耕有著巨大的幫助

但并非所有降水過程都是“潤物細無聲”的

夏季的東北冷渦

極易帶來短時強降雨甚至冰雹

光是雨滴或冰雹打到裸露地面的沖擊力

就會對土壤造成破壞

更不必說流水的沖刷了

人們常常以為

東北的糧食產(chǎn)區(qū)都是一望無際的大平原

其實，東北許多山脈前的波形臺地

才是黑土的主要分布區(qū)

這些耕地被稱為坡耕地

由于并不平整，有一個傾斜角度

因此這些坡耕地上發(fā)生的水蝕現(xiàn)象尤為顯著

“梨樹模式”

東北多風、多雨、多坡耕地的特點

決定了黑土的脆弱性

那么，有沒有一種方法

既可以少翻土還照樣能保證作物的高產(chǎn)呢

在東北，我國科學家已經(jīng)行動起來了

在中國農(nóng)業(yè)大學、

中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所、

中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所等科研院所

和吉林四平市梨樹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站等部門

共同的努力下，科研人員與當?shù)卮迕褚黄?/p>

運用免耕法對土壤進行修復(fù)和保護

◎ 如此深厚的黑土層，在東北已經(jīng)極為罕見了

這是一塊“理想型”黑土的剖面。它是黑龍江綏化海倫市的一塊大豆田，屬于土壤發(fā)生分類學中的典型黑土。得益于優(yōu)越的水分條件和比較低洼的地勢，這塊土壤受到的侵蝕很少，烏黑的腐殖質(zhì)層已經(jīng)超過皮尺上1米的刻度?？上?，東北大多數(shù)土地并沒有這樣的好運氣，特別是中南部地區(qū)，黑土的侵蝕尤為嚴重，免耕法的效果也尤為顯著。（攝影／李保國）

我和攝影師許陽、張強

走訪了梨樹縣的高家保護性耕作研發(fā)基地

和一些私人農(nóng)場

那里的一切對于我們來說

簡直像是打開了一扇通往新世界的大門

梨樹縣所在的吉林省

就位于世界黃金玉米帶上

當?shù)貜V種玉米

他們的免耕法便以“秸稈還田”為基礎(chǔ)

來到試驗田里

眼前的地面微微起壟

玉米整齊排列其中

乍一看與普通翻耕的玉米地差不多

但地面鋪滿了打碎的秸稈

有了秸稈的保護

風蝕對土壤的傷害得到了有效控制

◎ 春季，免耕機械在覆滿秸稈的試驗田間播種，這些特意保留的高茬，有助于防止大風將地表的碎秸稈刮跑。

◎ 夏季，碎秸稈逐漸腐爛，分解而成的有機質(zhì)開始被土壤吸收。（攝影／李保國）

◎ 到了秋冬，黑土大地迎來收獲的季節(jié)，新的秸稈覆上土地表面，為黑土蓋上一層蓄水保溫防風的“棉被”。攝影師翻開一塊土壤，深處松軟的黑土中隱約可辨往年留下的殘茬，已經(jīng)分解了大半，與土壤均勻地混合在一起。（攝影／許陽）

根據(jù)梨樹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站的

王貴滿、趙鵬飛等工作人員介紹

使用免耕法的田地

通常每年只需要讓大型機械開進田間兩次

第一次是用專門的免耕播種機

一次性完成播種和施肥等一系列操作

而且播種時不需要挖開土地

而是通過“排種器”，將種子精準地埋進地里

盡量避免對土壤的擾動

第二次則是用帶有秸稈處理功能的收割機

一邊收獲作物，一邊將秸稈切斷

均勻覆蓋在土壤表面

此外，免耕其實不等于完全不耕

在播種前少量翻動土壤表層

將秸稈與土壤表層緊密結(jié)合

才會有利于土壤吸收秸稈分解產(chǎn)生的有機質(zhì)

也不會因風吹雨淋而流失表層黑土

◎ 中國農(nóng)業(yè)大學在梨樹縣的一塊免耕試驗田

這里的大豆苗在經(jīng)歷11級大風后幾乎不受影響，而翻耕大豆田的幼葉卻被風沙肆虐得所剩無幾。（攝影／李保國）

經(jīng)過十多年的努力

王貴滿和趙鵬飛等農(nóng)業(yè)技術(shù)人員

取得了多項技術(shù)成果

首先是土壤肥力得到改善

——秸稈還田5年后的耕地

地表以下2厘米內(nèi)的土壤有機質(zhì)含量增加了約40%

20厘米內(nèi)土壤有機質(zhì)含量增加了約13%

其次，由于免耕法減少了對土壤的翻動

最大程度保護了土壤原本的分層結(jié)構(gòu)

對蚯蚓等土壤生物也起到了保護作用

它們可以幫助在土壤內(nèi)構(gòu)造大孔隙

讓養(yǎng)分更好地流通

◎ 兩圖對比了傳統(tǒng)耕作方式和免耕法會對土壤和作物產(chǎn)生怎樣的影響

在傳統(tǒng)的耕作方式下，頻繁翻耕的土壤在農(nóng)具的擠壓和降水的影響下，會在下方形成一層緊實的“犁底層”，作物根系遇到這一層后難以下扎，通氣透水不便，同時，養(yǎng)分也更容易流失（左圖）。而采用保護性耕作的土壤，表面有秸稈覆蓋，腐殖質(zhì)積累更多，而且土壤中由蚯蚓、節(jié)肢動物、線蟲、原生動物、細菌、真菌等生物制造出的大孔隙明顯增加，養(yǎng)分得到保持，犁底層也消失了（右圖）。（繪圖／譚希光）

更大的好處是

表層的秸稈覆蓋

能夠減少雨水形成的地表徑流

也能減少日曬時土壤的水分蒸發(fā)

土壤蓄水量增加，抗旱能力提升

在西北風盛行期還能抑制“沙塵暴”的形成

此外，秸稈還田后無需再去焚燒

也減少了春秋兩季霾的形成

他們的技術(shù)成果和推廣方法

已經(jīng)被業(yè)內(nèi)譽為“梨樹模式”

東北地域遼闊

拯救黑土仍然任重道遠

但至少人們已經(jīng)向前邁進了一大步

…