周虎：保護黑土地的“梨樹模式”
2024-12-19 中國質量萬里行 12516次
日前，首屆“息縣鄉村振興學術交流會”在河南省信陽市息縣成功召開。大會由中國農業大學主辦，會議主題為“耕地保護與鄉村振興”。會議聚焦現代農業產業發展、耕地保護及鄉村振興等核心議題對鄉村振興的新機遇與新路徑進行探討。會上，中國農業大學土地科學與技術學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表土層為顯著標志，具有優良性狀和高肥力，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，其總面積達1.09×108ha，約占全球黑土區總面積的12%，涵蓋黑龍江省和吉林省全部、遼寧省東北部以及內蒙古自治區“東四盟”，涉及246個縣（市、旗）。20世紀以來，東北黑土區開啟了大規模土地開墾進程。尤其是中華人民共和國成立后開發北大荒，推動東北黑土區糧食生產能力迅勐提升。黑土區糧食產量在全國糧食總產量中的占比也從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在以下方面。一是土壤有機質下降。近60年來，黑土耕層土壤有機質含量減少了約1/3，部分地區降幅甚至達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域。與1981年第二次土壤普查結果相比，2011年海倫市農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象，黑土層正以每年0.1cm-0.5cm的速度持續流失。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，相當于流失農家肥7500kg-15000kg。部分地區黑土層厚度已從20世紀50年代的60cm-80cm降至如今的20cm-40cm。此外，侵蝕溝發展導致耕地破碎化，東北黑土地分布著29.17萬條百米以上侵蝕溝，其中88.7%仍處于發展狀態，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20年以上的黑土相比，吉林德惠和梨樹農田黑土在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研究的深化，黑土地問題已引起國內外的廣泛關注。研究表明，不合理墾殖和集約化的耕作制度是導致黑土地退化的主要因素。針對黑土地退化問題，保護性耕作技術應運而生，其關鍵要點包括地表30%以上被殘茬覆蓋、耕作次數降低40%以上、擾動區域減少50%以上。保護性耕作技術已在多個國家廣泛應用。東北地區作為我國保護性耕作的先行區，誕生了以保護性耕作技術為核心的“梨樹模式”，對土壤有機質積累、養分高效利用、阻控土壤侵蝕以及水熱過程調控等有顯著的作用。
在培肥土壤方面，“梨樹模式”推行的秸稈覆蓋與免耕相結合顯著推動了土壤有機質的積累，2007-2018年期間，秸稈全量覆蓋后耕層土壤有機質年均增幅達0.5%-0.7%。同時提高土壤中 NO₃-N、NH₄-N 等養分含量。此外，長期采用“梨樹模式”能夠降低化肥、農藥使用量，減少農業面源污染，保護生態環境。
在改善土壤結構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構，增強了抗旱保水能力（尤其是在春季干旱期），實現了水分的年際和季節內有效調節與穩定供應。此外，還降低了土壤風蝕水蝕。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、保障養分供應。
在增產增效與節本方面，“梨樹模式”實現了增產增效、節本節能。從作業成本來看，“梨樹模式”省去了翻地、耙地等環節，節約農田作業成本，同時節省勞力和時間，減少機械耗損。區域調查顯示，免耕栽培在不同區域與常規栽培相比產量有不同程度提升，在前3-4年產量稍低或持平，4年后穩定增產，干旱風沙區增產效果更為明顯（約10%）。綜合測算表明，采用“梨樹模式”可以節本增收達1500元/公頃以上。
周虎介紹，梨樹模式在應對黑土地退化問題、提升黑土地質量和農業生產效益方面發揮了積極且重要的作用，為黑土地的可持續利用提供了有效的解決方案。中國農業大學聯合相關單位，開展了“梨樹模式”的推廣工作。首先建立多個學術交流平臺，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“黑土地發布”公眾號推廣等形式，促進技術研發創新與知識傳播。推廣活動深入基層，通過舉辦農民研討會、科技特派員和研究生深入一線入駐合作社助力技術推廣。推廣對象聚焦新型主體，以合作社等新型經營主體為主，實施主體多元協同，農業企業、金融部門、保險公司共同支持保障的模式，推動“梨樹模式”廣泛應用，實現黑土地的可持續利用和農業的可持續發展。
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