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14億人飯碗告急!生產力下降20% 中國東北黑土地退化 保衛戰刻不容緩

14億人飯碗告急!生產力下降20% 中國東北黑土地退化 保衛戰刻不容緩
中國東北黑土地是世界上最肥沃的土壤類型之一。   圖:翻攝自黑龍江省黑土地保護利用研究院

根據《中國新聞周刊》報導,楊海軍是中國黑龍江省海倫市前進鄉勝利村的種植大戶,他所在的農民合作社有 600 多畝地,地裡的土壤擁有厚厚的黑色表層,是世界上最肥沃的土壤類型之一。

從 10 多年前起,楊海軍就已經明白腳下這塊自己最熟悉不過的土地已經發生了變化,玉米和大豆的根系在地裡都扎不深,長出的苗像瘦弱的病人,面色發黃;大雨過後,雨水幾乎不往土裡滲,遠遠望去是一片淺塘;種植大豆,即便一畝地用 50 斤化肥,也不及父親年輕時用更少的化肥產量高。

楊海軍深知,黑土地正在退化。

東北黑土地主要包括黑龍江省、吉林省、遼寧省和內蒙古自治區東部的部分地區,耕地面積 5.38 億畝,糧食產量佔全國總量的四分之一,是中國最重要的商品糧基地,被比作是維護國家糧食安全的「壓艙石」。

中國科學院東北地理與農業生態研究所(以下簡稱中科院東北地理所)研究員張興義告訴《中國新聞週刊》,東北黑土地的耕地,仍呈退化發展的趨勢,根據中科院海倫農業生態試驗站的長期定位試驗,東北黑土地的糧食生產能力較開墾前已經下降了 20 %。

現在,對黑土地的保護已經成為國家層面的共識,除東北各地正通過採取工程、農藝、生物等措施減緩黑土地的退化、讓土地重新變得肥沃外,一部黑土地保護法的制訂也在緊鑼密鼓推進中。 2022 年 4 月黑土地保護法草案提交全國人大常委會會議二次審議,草案二審稿突出了黑土地對糧食安全的保障作用,增加規定,黑土地應當用於糧食和油料作物、糖料作物、蔬菜等農產品生產; 划入永久基本農田的黑土地應當重點用於糧食生產,草案二審稿還規定,盜挖、濫挖黑土的,依照土地管理等有關法律法規的規定從重處罰。

 2022 年 6 月 10 日至 13 日,中國中央政治局常委、全國人大常委會委員長栗戰書率全國人大常委會執法檢查組在黑龍江檢查環境保護法實施情況,同時也就黑土地保護立法進行調研。栗戰書表示,黑土地是大自然賦予人類的寶貴禮物,保護好黑土地,事關國家糧食安全、生態安全,事關中華民族永續發展。

要落實政府、農業生產經營者、社會各方面的保護責任,確保黑土地總量不減少、功能不退化、品質有提升、產能可持續,切實保護好黑土地這個「耕地中的大熊貓」。

這場黑土地保衛戰,關乎億萬中國人手中的飯碗。

現今,當農民、學術界和政府部門提到「東北黑土地」時,所指的是涵蓋黑土、黑鈣土、草甸土、白漿土、暗棕壤和棕壤等 6 種土壤類型的黑土區,面積 109 萬平方千米。而在 2000 年以後,東北黑土地的退化逐漸成為了學術界的共識。

土壤的「退化」是一個綜合概念,體現在多個方面,黑土層厚度的下降,或者說「變薄」,是黑土地退化的重要表像。

黑龍江八一農墾大學原教授張之一曾參與了黑龍江省第一次、第二次土壤普查,他在總結第二次土壤普查中非耕地黑土數據後,分析稱,未開墾之前的黑土層平均厚度為 50 釐米,而現為 30 多釐米,這意味著墾殖後的黑土大幅變薄了。

水土流失是導致黑土層變薄的重要原因。據中國水土保持公報 2019 年數據,東北黑土地水土流失面積達到 21.87 萬平方公里,占黑土地總面積的 20.11 %,水土流失主要來自於 3 ° 至 15 ° 坡耕地,佔水土流失總面積的 46.39 %,其中 60 %以上的旱作農田發生了水土流失的問題,黑土層正以年均 0.1 至 0.5 釐米的速度剝蝕流失。

張興義表示,在東北黑土區,典型的地貌是漫川漫崗,坡緩坡長,農耕則多為順坡、斜坡壟作。與此同時,東北黑土區的降水多以暴雨形式集中在 6 月至 9 月,夏季集中降雨後,雨水往往彙集到壟溝,徑流沿壟向沖刷表土,造成水土流失。

張興義參與了全國水土流失動態監測與公告專案,他提到,東北黑土地的水土流失絕大多數發生在坡耕地,坡的中部和坡的上部土壤被剝離,絕大部分沉積在了坡腳,坡面的黑土層變薄了,坡腳的肥沃黑土也會被掩埋,導致坡耕地土壤品質下降,生產力降低。

張興義及其團隊的研究顯示,黑土品質的快速下降,加上坡耕地地表徑流損失所導致的水分脅迫作用,已經導致東北黑土地的糧食產能喪失 10 %左右。

溝道侵蝕是水土流失的另一種表現形式,外觀看起來就像是耕地中的一道道傷痕。研究黑土水土保持以來,張興義常去東北各地調查溝道侵蝕的情況,但每次開車經過一些大侵蝕溝,他還是不太敢開,「有的侵蝕溝邊緣 10 多米高,像一個大懸崖,在侵蝕溝邊站著都恐高。」去各地調研時,張興義總和七八十歲的當地人聊天,他們總有類似的表述,「幾十年前,村裡有一條小溝,一步就能跨過去,但現在,小溝已經成了十幾米寬的大溝,再也跨不過去。」

溝道侵蝕一旦發生,溝道中就不能種莊稼了,耕地被切割得支離破碎,一塊地變成了幾塊地。 張興義說,東北農業以機械化耕作為主,而溝道侵蝕阻礙了機耕作業,「耕地是破碎的,還怎麼發展現代農業?」

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中科院東北地理所研究員正討論黑土地變硬的問題。 圖:翻攝自《中國新聞周刊》

在東北黑土地,侵蝕溝的數量正在迅速增加。 2021 年,中國水利部在東北黑土區組織了侵蝕溝調查,據調查,目前東北黑土地的侵蝕溝數量已經達到 60 萬條,僅次於黃土高原,耕地中的侵蝕溝則有 49.5 萬條,損毀耕地超過 500 萬畝,相當於 47 萬個足球場的面積。而在 49.5 萬條耕地中的侵蝕溝中,九成左右是發展溝,長度還在增加,面積還在擴大,溝底仍在加深。

除了水蝕,風蝕對於東北黑土地農田土壤變薄也有重要影響,其主要發生在乾旱的東北黑土區西部。根據中國科學院 2021 年發佈的《東北黑土地白皮書》,東北黑土區受風蝕影響的面積約佔黑土地面積的 11.1 %,年均風蝕厚度 0.5 至 1.0 毫米,佔總侵蝕量的 20 %至 30 %。

黑土地退化的另一典型表像,是土壤肥力下降,即「黑土地變瘦」,而這主要是由於土壤有機質的下降。有機質是土壤品質的一個重要指標,因為黑土地肥沃的核心就是具有深厚的黑土層,以及土壤中富含有機質。 直觀來看,有機質含量越高,土壤越黑,有機質一旦顯著下降,黑土層的顏色就變淺了,看起來沒那麼「有營養」了。

根據《東北黑土地白皮書》,近 60 年,黑土耕作層土壤有機質含量下降了三分之一,部分地區下降了 50 %。

黑土開墾後,土壤有機質含量並不是平穩下降的,而是剛開墾時迅速下降,一段時間後進入相對穩定期。《東北黑土地白皮書》顯示,黑土地開墾最初 20 年,有機質含量下降約 30 %, 40 年後下降 50 %左右, 70 至 80 年後下降 65 %左右,此後黑土有機質下降緩慢。

墾殖一段時間後的黑土地也在明顯變硬。種植大戶楊海軍說,幾十年來,自己種地前都是旋耕整地,旋耕的深度不太深,基本是 10 多釐米,久而久之,旋耕土壤的交界處越來越硬,後來聽專家說才知道,這就是形成了犁底層。

在東北黑土區,經過長時間耕作,尤其是機械化耕種的農田都會存在犁底層。把犁底層挖出來,看到的是一個有棱有角的土塊,掰開時,土壤不是自然鬆開呈粒狀,而是一片一片的。 犁底層形成後,作物的根系很難紮下去,根系不再受地心引力的影響向下發展,而是橫向生長。

黑龍江省黑土地保護利用研究院院長劉傑說道,導致黑土層變薄、變瘦、變硬的根本原因,是不合理的耕作,黑土地在農業生產中不斷被索取,加劇土地退化。

在最初感受到土地退化的那幾年,楊海軍感覺自己束手無策,除了不斷加大化肥的用量,他不知道還能做什麼。劉傑表示,在種地這件事上,老百姓是有智慧的,但如果要探索總結出黑土地保護的各種措施,還是需要科研機構。

中國國內學術界對於黑土地的研究,很長一段時間里聚焦於如何開發和利用,至於提出「保護黑土地」這個方向,是在 2000 年以後。現在,保護黑土地已經成為國家層面的共識。

2021 年 6 月,農業農村部等 7 部門印發了《國家黑土地保護工程實施方案(2021-2025年)》,其中重點提到了幾個東北黑土區有效治理模式,要求東北適宜地區採用,包括以秸稈粉碎、有機肥混合深翻還田,結合玉米-大豆輪作為關鍵技術、深耕培土的「龍江模式」,以及以免耕少耕秸稈覆蓋還田為關鍵技術的「梨樹模式」。而這些由科研機構得出的黑土地保護模式,都是結合過去幾十年的試驗總結出來的。

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中科院瀋陽應用生態研究所研究員團隊成員在保護性耕作研發基地採集土壤剖面標本和深層土壤樣品。 圖:翻攝自《中國新聞周刊》

但對於科研機構總結出的各類黑土地保護技術模式,幾乎沒有農民會在第一次接觸時就接受。

中科院海倫農業生態試驗站的試驗田,距離楊海軍所在的合作社不遠,楊海軍說道,那裡的試驗田莊稼長得好,所以總跑過去看,後來就開始向試驗田的專家們請教, 專家們告訴楊海軍,應該深翻,在 0 至 35 釐米的土層混入秸稈和有機肥。「我聽了就覺得不行,翻得那麼深,把土層下面冰涼涼的生土都翻上來了,能有營養嗎?」直到玉米長出來,比隔壁農田要高 20 釐米,楊海軍才認識到,自己過去的觀念不一定對。

藺向志作為乾安縣丙字村原第一書記,在 2015 年開始推行保護性耕作時,也遇到了不小的阻力。村裡的農戶已經習慣了父輩傳下來的種地方式,秋天收穫後每家都要翻地,第二年耙地,過程中把地上的作物秸稈全部收走,作物根茬都刨出來,地裡「乾乾淨淨」的,而保護性耕作需要農民把殘留的秸稈覆蓋到地上,遠遠望去地裡亂糟糟的,不像能種地的樣子,農民都不願意接受。

為了讓村裡的農民願意嘗試保護性耕作,藺向志給出了一些承諾,原本村裡玉米產量是每公頃 10000 斤,如果實施保護性耕作一年後產量低於這個數位,少一斤他賠一斤。

這種承諾讓部分農民願意先邁出第一步。 2015 年,丙字村有 180 公頃的農田實施了保護性耕作,第二年收穫時,玉米產量達到每公頃 13500 斤。

藺向志發現,一旦農民發現保護性耕作能夠顯著增產,疑慮很快就會消失。到 2018 年,丙字村幾乎全村都普及了保護性耕作, 2021 年,丙字村的玉米產量達到每公頃接近 2 萬斤,相比 2015 年實現翻倍。

無論是在田間,還是在學術界,保護性耕作仍然存在爭議。 秸稈大量覆蓋地表時,土壤不能直接受到太陽光直射、吸收熱量,土壤地溫普遍偏低,在黑龍江如果撥開地表覆蓋的秸稈,用手一摸,土地是冰涼的,這也影響了種子發芽出苗。

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中科院瀋陽應用生態研究所研究員團隊成員在保護性耕作研發基地測玉米產量。 圖:翻攝自《中國新聞周刊》

對此,張旭東表示,保護性耕作確實並不適合所有的東北黑土地,年積溫低、土壤水分高的地區可能就不適合,例如三江平原。不過,為了讓保護性耕作能適宜更多地區,他的團隊也在 2018 年研發出能夠適應低溫冷涼、土壤粘重區域的秸稈覆蓋條耕技術,和秸稈覆蓋壟作少耕技術,試圖解決保護性耕作難以在這些地區實現增收增產的問題。

 2017 年 7 月,原農業部、國家發展改革委、財政部等 6 部門聯合印發《東北黑土地保護規劃綱要(2017-2030年)》, 明確到 2030 年在東北典型黑土區實施 2.5 億畝黑土耕地保護任務。 2021 年印發的《國家黑土地保護工程實施方案(2021-2025年)》則提出,要在 2021 至 2025 年,實施黑土耕地保護利用面積 1 億畝。

但這一系列黑土地保護任務距離成功還有距離。在東北黑土區正在進行的各種長期定位試驗,是黑土地保護技術模式重要的數據和理論支撐,而長期定位試驗要堅持下去並不容易。

黑土地保護利用在地方的推廣不能僅憑農民自發,如果基層不重視,不主動思考和掌握新技術,保護性耕作等措施就很難推廣。

自 2021 年以來,中國全國人大常委會加快啟動黑土地保護法的立法程式。 2021 年 12 月,《中華人民共和國黑土地保護法(草案)》提交十三屆全國人大常委會第三十二次會議初次審議,會後,全國人大常委會法制工作委員會將草案印發黑龍江省、吉林省、遼寧省、內蒙古自治區的省級人大等徵求意見,並在互聯網上公佈草案全文,徵求社會公眾意見。

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黑龍江省黑土保護利用研究院研究員查看改良後土壤田間長勢及土壤狀況。 圖:翻攝自《中國新聞周刊》

實際上,在耕地保護方面,中國已經先後頒布《土地管理法》、《耕地保護法》、《土壤污染防治法》、《水土保持法》等法律,而在黑土地保護方面,也有幾部地方性法規出臺。

2018 年,吉林省制定《吉林省黑土地保護條例》,這是中國第一部關於黑土地保護的法規, 2021 年 12 月,黑龍江省《黑龍江省黑土地保護利用條例》正式通過。

根據《中國新聞周刊》報導,楊海軍是中國黑龍江省海倫市前進鄉勝利村的種植大戶,他所在的農民合作社有 600 多畝地,地裡的土壤擁有厚厚的黑色表層,是世界上最肥沃的土壤類型之一。

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