金衛(wèi)東

歌曲《東北我的黑土地》中唱道“東北，東北，我的黑土地，走到哪里我都想著你，抓把黑土能攥出油……”新中國(guó)成立后經(jīng)過(guò)開(kāi)墾的“北大荒”變成“北大倉(cāng)”，東北黑土地每年為我國(guó)生產(chǎn)著大量的農(nóng)副產(chǎn)品，然而在長(zhǎng)期耕種過(guò)程中黑土層正在變薄，黑土肥力正在下降。那么，該如何拯救寶貴的黑土資源呢？

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)要素，為農(nóng)作物提供養(yǎng)分、水分和扎根立足的基本條件。土壤類型多樣，其中黑土一般發(fā)育于草原或草甸植被之下，是富含黑色腐殖質(zhì)（利于植物生長(zhǎng)的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素）、土層深厚、通氣透水性能好的珍貴土壤，也是世界上肥力最高、最適宜農(nóng)墾的土壤，有著“一兩土，二兩油”“一把就能攥出油”的美譽(yù)?！昂谕痢边@一統(tǒng)稱其實(shí)包含土壤分類學(xué)中的黑土、黑鈣土、暗棕壤、棕壤、白漿土、草甸土、水稻土等多種類型。

在人類進(jìn)入農(nóng)業(yè)文明后，開(kāi)墾、施肥、灌溉等作業(yè)環(huán)節(jié)正在改造著土壤，例如我國(guó)北方的黑壚土、南方的水稻土，都是人類在自然土壤的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)開(kāi)墾和培育而形成的人工土壤;而不合理的開(kāi)發(fā)利用，破壞了土壤結(jié)構(gòu)和肥力，影響了糧食安全和人類的可持續(xù)發(fā)展。

一、 黑土資源的分布

世界上黑土集中連片分布的四大區(qū)域?yàn)闉蹩颂m大平原、北美洲的密西西比河流域、我國(guó)東北黑土地和南美洲以潘帕斯草原為主的地區(qū)，其他地區(qū)也有零星分布。我國(guó)東北地區(qū)的黑土主要分布于黑龍江、吉林和遼寧三省和內(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)，肥沃的黑土資源創(chuàng)造了我國(guó)著名的商品糧基地，盛產(chǎn)玉米、春小麥、大豆、水稻、馬鈴薯、甜菜、高粱等。

二、 黑土形成的條件和過(guò)程

黑土的形成與氣候、地形、水文、植被類型等因素密切相關(guān)。黑土形成的條件和過(guò)程有三個(gè)關(guān)鍵詞：“茂盛”“濕冷”“緩慢”。

1.茂盛

黑土分布區(qū)的一大共性是都形成于草類“茂盛”的草原或草甸區(qū)。以我國(guó)東北黑土區(qū)為例，其發(fā)育于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季溫?zé)?、降水多，但無(wú)霜期較短（積溫低），草原和草甸生長(zhǎng)茂盛，地表被草原、草甸覆蓋，為黑土的形成提供了豐富的有機(jī)質(zhì)。

2.濕冷

在世界黑土集中連片的四大區(qū)域中，除潘帕斯草原外，其他三大區(qū)域都分布于北半球的溫帶地區(qū)，其中主要分布于40°N～50°N的中溫帶地區(qū)。因緯度高，冬季寒冷漫長(zhǎng)，氣候“濕冷”，有利于有機(jī)質(zhì)的積累，即土壤中的含水層被凍結(jié)，形成季節(jié)性的凍土層，抑制了微生物對(duì)有機(jī)殘?bào)w的分解速度，使其轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，而土壤母質(zhì)中的鈣鹽和部分黏粒隨著淋溶而逐漸下移，經(jīng)過(guò)數(shù)百甚至上萬(wàn)年的日積月累，逐漸形成了地表的黑土層。

3.緩慢

黑土層形成“緩慢”，1厘米厚的黑土層需要200～400年腐殖質(zhì)的積累;黑土主要分布在緩坡地帶，利于黑土積存，所以黑土層一旦遭到破壞，恢復(fù)起來(lái)很困難。

4.潘帕斯草原區(qū)黑土的特殊成因

潘帕斯草原又稱南美草原或阿根廷草原，主要分布在拉普拉塔平原的南部，包括烏拉圭、阿根廷中東部、巴西南部等地區(qū)，為亞熱帶季風(fēng)性濕熱氣候下發(fā)育的亞熱帶大草原。那里夏熱冬溫，最冷月均溫在0℃以上，年均溫14～19℃;降水自東北向西南遞減，年降水量1000～ 250㎜。以500㎜年等降水量線為界，其東部為降水豐富、草類茂盛的“濕熱潘帕”，因氣候濕熱，氧化（土壤中的鐵、鋁礦物被氧化）作用強(qiáng)，土壤出現(xiàn)了一定的紅化現(xiàn)象，發(fā)育了肥沃的紅化黑土;西部為降水較少、草類稀疏的“干燥潘帕”，主要發(fā)育了棕鈣土和栗鈣土。

三、 黑土墾殖過(guò)程中產(chǎn)生的地理問(wèn)題

我國(guó)東北地區(qū)多風(fēng)、多雨的特性以及多坡耕地的方式?jīng)Q定了黑土的脆弱性。我國(guó)東北黑土區(qū)主要分布在山脈前的波狀臺(tái)地上，所以我國(guó)東北的黑土資源遭受著風(fēng)蝕和水蝕的雙重破壞。例如，目前我國(guó)東北黑土區(qū)坡耕地的黑土層厚度已由開(kāi)墾初期的平均80～100㎝下降到了20～ 40㎝，正以每年0.3～1㎝的侵蝕速率在流失，如不及時(shí)治理，40～50年后大部分黑土層將流失殆盡。

與我國(guó)東北黑土地不同的是，烏克蘭大平原和美國(guó)密西西比河流域地勢(shì)平坦，坡地較少，黑土主要受風(fēng)力侵蝕。由于過(guò)度毀草開(kāi)荒、破壞地表植被和大規(guī)模機(jī)械化“創(chuàng)造”了“黑風(fēng)暴”。在春季和春夏之交，因?yàn)榻邓伲瑲鉁鼗厣?，所以耕地裸露，表層干?在強(qiáng)風(fēng)作用下，大量的黑土被風(fēng)暴卷走，產(chǎn)生了“黑風(fēng)暴”?！昂陲L(fēng)暴”使土壤中的養(yǎng)分大量流失，土層變薄;加之，長(zhǎng)期耕種翻犁和使用化肥使黑土層的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)遭到破壞;以及農(nóng)作物吸收黑土中的養(yǎng)分，久而久之，黑土肥力下降。

四、 “免耕法”是如何修復(fù)和保護(hù)黑土資源的

1.傳統(tǒng)農(nóng)耕方式的不足之處

無(wú)論是傳統(tǒng)的農(nóng)耕方式，還是現(xiàn)代機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化的耕作方式，作物每個(gè)生長(zhǎng)季都要從土壤中汲取養(yǎng)分。在收割后，秸稈等作物殘茬也被運(yùn)走，年復(fù)一年，土壤中的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素就會(huì)減少;加之風(fēng)蝕、水蝕會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降甚至枯竭，把可再生資源變成非可再生資源。

傳統(tǒng)的鏵式犁翻耕的缺點(diǎn)：①易造成土壤水分蒸發(fā)，失墑大;②土層裸露，易被風(fēng)蝕、水蝕;③易形成犁底層，影響土壤蓄水能力和作物根系生長(zhǎng)發(fā)育;④翻耕使富含腐殖質(zhì)的土層外露，與大氣接觸，日曬雨淋，加速腐殖質(zhì)的分解，土壤肥力下降;⑤土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞;⑥翻耕后黏土上移，表層有機(jī)質(zhì)含量下降，導(dǎo)致土壤板結(jié);⑦翻耕后，表土裸露，在風(fēng)力作用下，易產(chǎn)生浮塵、揚(yáng)塵和沙塵暴天氣，污染大氣，危害人體健康;⑧干旱、半干旱地區(qū)易造成土地沙化（荒漠化）。

2.“免耕法”

人類在總結(jié)得失和反復(fù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了保護(hù)性耕作技術(shù)，即對(duì)農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕，并用作物秸稈、殘茬覆蓋地表來(lái)減輕農(nóng)田土壤侵蝕，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，提高抗旱能力和土壤肥力，以達(dá)到增產(chǎn)、增收、增效（生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益）的農(nóng)業(yè)技術(shù)，其中一種代表性的方法就是“免耕法”，也叫最少耕作法，是指作物播種前不翻動(dòng)或少翻動(dòng)表層土壤，并全年在土壤表層留下可用來(lái)覆蓋保護(hù)土壤的作物殘茬，也就是在收割農(nóng)作物的種子（果實(shí)）之后，留下作物的根、莖、葉，在土壤表層形成一定的覆蓋?！懊飧ā币话阌伤膫€(gè)環(huán)節(jié)組成，即地面覆蓋殘茬、秸稈、砂石或其他覆蓋物;以松動(dòng)代替翻耕;免耕播種;使用化學(xué)除草劑清除雜草。

3.“免耕法”是如何保護(hù)和修復(fù)土壤的？

“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”，秸稈腐化，提高土壤肥力;保護(hù)土壤原本的分層結(jié)構(gòu)和改善土壤結(jié)構(gòu)的勞作者——蚯蚓，即改善土壤結(jié)構(gòu);受秸稈、殘茬保護(hù)，增加地表粗糙度、減弱風(fēng)速、降低地表水流速度，減輕風(fēng)蝕和水蝕，減少養(yǎng)分流失;增加地表水下滲量，減少雨水形成的地表徑流和水分蒸發(fā)，提高土壤保墑和抗旱性能;減弱風(fēng)速，抑制土地沙化和沙塵暴的形成;秸稈還田，減少秸稈燃燒量，減輕霧霾天氣;降低作業(yè)成本和減少農(nóng)業(yè)投入（省工、省力、省能）等。

由于自然環(huán)境的差異，并非每個(gè)地區(qū)都適合使用免耕法，免耕法在我國(guó)東北更適合相對(duì)溫暖的中南部黑土區(qū)，而在哈爾濱以北，因緯度高，積溫（熱量）不足;降水量大，土壤水分過(guò)多;受秸稈覆蓋，地溫較低，升溫緩慢，影響凍土層的解凍和作物生長(zhǎng)，故不適合免耕，更適合壟作和條耕技術(shù)。免耕法也適合于積溫充足、土壤肥力低、風(fēng)蝕嚴(yán)重的半干旱地區(qū)（我國(guó)的西北和華北等地區(qū)）。