隋跃宇、陈一民:为什么说黑土地是“耕地中的大熊猫”

  黑土地是大自然赋予人类的宝贵资源,是指以黑色或暗黑色腐殖质为优势地表组成物质的土地,由于富含有机质呈黑色而得名。同时,黑土也是世界宝贵的农业资源,其土壤成土母质主要为黄土状黏土、洪积物、冲积物、冰碛物及风积物等松散沉积物,是一种性状好、肥力高、适宜农耕和具有生产潜力的优质土地,是世界公认的少数高肥力土壤之一。黑土层的沉积经历了第四纪全新世以来的漫长过程,长达1万年以上。全球黑土地主要集中分布于中国东北、北美密西西比河流域、乌克兰大平原以及南美阿根廷—乌拉圭潘帕斯草原,在全球粮食安全保障方面具有不可替代的作用。

  东北黑土区是我国最重要的商品粮基地,对我国乃至世界粮食、纤维、饲料的生产和输出起着举足轻重的作用。目前,该区粮食产量和粮食调出量分别占全国总量的1/4和1/3,已成为我国粮食生产的“稳定器”和“压舱石”,在农业可持续发展和粮食安全战略以及生态系统功能中发挥着不可替代的重要作用。同时,黑土地是巨大的土壤碳库,也拥有巨大的固碳潜力,合理开发与保护黑土地,大力发展低碳农业,深入挖掘黑土地土壤碳汇潜力,将有助于高效发挥土壤碳库作用,在实现碳中和进程中起到重要作用。

  因此,无论从粮食生产角度还是生态功能角度,黑土都具有相较于其他土壤不可替代的作用,是名副其实的“耕地中的大熊猫”。

  当前,黑土地保护面临着一些挑战,需有的放矢。我国黑土区与世界上其他的黑土区不同,面临着完全不同的保护压力。我国以占世界7%的耕地,养活了占世界18%的人口,创造了世界的奇迹。但奇迹的背后,便是我国耕地无法实行发达国家的免耕休耕保护措施,个别地区的过度垦殖、重用轻养、大水大肥及农化用品的过量施用,导致黑土区土壤健康长期透支,优质耕作“瘦、薄、硬”及水土流失问题严重。而且,黑土地开垦时间最短,利用强度最高,发展用养兼顾的现代农业体系面临着前所未有的挑战。

  一是建立多部门协作的调查监测工作机制,摸清黑土地资源底数。由于已有黑土地数据多样,缺乏统一底数,加之缺少关于黑土地资源专项调查工作,导致无法准确确定黑土地的面积和分布范围,造成黑土地资源数量和质量不明晰,黑土地后备资源数量和类型评估不准确。现有土壤性状数据主要依据全国第二次土壤普查的结果,而第二次土壤普查主体工作完成至今已经40年,相关土壤性状和指标难免会发生变化,使得现有的调查监测数据难以支撑对黑土地实施精确管护的要求。

  二是阻控黑土地退化,保护黑土地有赖于科技创新。一方面,东北地区纬度较高,冬季寒冷且漫长,秸秆还田降解难度大、时间长,秸秆处置已经成为黑土地可持续利用的障碍。目前,改善土壤肥力状况仍依赖于化肥,亟待通过精准的施肥方式和开发高效的有机肥产品,提高作物养分利用率。在秸秆处理技术方面,简便快速生物处理还田技术尚未成熟,高效液化技术和高效耐低温的原位复配促生生防微生物菌群应用技术尚不成熟,亟待通过科技创新引领黑土地保护水平。另一方面,我国农机装备整体水平还有待提升,亟需组织和推进新体系的建立,把农机转变为以信息技术为核心的高科技产品,实现我国农机现代装备产业的跨越式发展,实现东北黑土地农机与农艺的有机结合。而且,推进黑土地保护与利用,需要建立现代黑土地监测体系及预警系统。目前,我国初步建立了基于高分系列卫星为主体的对地观测网络,但在土壤质地监测、土壤侵蚀信息提取等方面还难以满足对黑土资源高效保护与利用的需求。亟需融合5G技术,开展黑土资源环境感知系统研发,构建包含卫星遥感、无人机、地面物联网的“天—空—地”一体化多尺度立体观测网络,突破多角度、高精度、准实时的黑土资源环境信息主动获取的关键技术,提升黑土资源环境大数据的深入分析与综合服务能力。

  三是提高全民黑土地保护意识,完善相关法律法规。为切实做好黑土地保护与利用工作,国家出台了一系列相关文件和政策,极大推动了黑土地保护工作的进展。同时,黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区为更好落实国家黑土地保护政策,先后出台了一系列的地方法律法规和文件。目前,仍需在总结地方立法经验的基础上,认真落实《中华人民共和国土地管理法》《基本农田保护条例》,积极开展立法调研工作,推动出台农田建设条例,支持东北4省(区)完善黑土地保护地方性法规规章,形成中央与地方配套衔接的黑土地保护法律法规体系。

  (隋跃宇、陈一民,系中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员、助理研究员)

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