黑土地流失包括量的流失和质的退化。解决质的退化,只有长期、大量补充有机肥一种方法,且对我国其他耕地同样有效,对保障国家粮食安全意义重大。

我国每年农业生产都会产生大量秸秆,合理转化就能得到足够的有机肥。目前常用的秸秆肥料化利用技术有四项:“秸秆直接还田”“秸秆腐熟还田”“秸秆生物反应堆”和“秸秆堆沤还田”。这四项技术的秸秆转化过程都是在不可控状态下完成的。应用不当的还田技术,秸秆就成了病虫害的宿主,连作会加重病虫害的发生,而我国粮食主产区基本都没有轮作条件。

因此,应大力推广秸秆综合利用项目,充分发挥秸秆的饲料功能、燃料功能和肥料功能。有条件的地方,秸秆经畜禽过腹转化后再将粪便投入沼气池获得能源;没有条件和没有畜禽保有量的地方,直接将秸秆粉碎投入到沼气池。将厌氧反应的剩余物、沼渣、沼液还田,增加土壤有机质含量。

沼渣、沼液养分含量比任何一种堆沤方法制取的有机肥都高,由于含有丰富的有机质、腐殖酸、氨基酸、氮、磷、钾和微量元素,沼渣、沼液具有肥田、改良土壤、防治病虫害,提高产量等多种功效,可以增加土壤有机质含量。

建议:将以秸秆为代表的生物质资源通过厌氧发酵获得沼气并提纯成天然气,确定为“十三五”国家引导生物质资源应用的主推模式,并大力扶持。再用沼渣、沼液改良黑土地,从而实现资源合理开发利用、环境治理及黑土地保护的多赢目标。

东北黑土地保护应以黑土资源可持续利用和粮食综合生产能力稳步提升为目标,坚持因地制宜、用养结合、优化产业结构,推进技术创新,健全社会化服务,强化法制约束,完善政策保障,有效解决黑土地退化问题,为农业可持续发展奠定坚实基础。

一、 统筹布局,合理轮作,保障各作物持续增产。随着黑土开垦和玉米连作时间的增长,土壤的抗逆性和缓冲性减弱,易旱、易涝、易脱水、脱肥、产生除草剂药害(土癌)。应依据各地区实际承担生产风险的能力,调优种植结构,适当增加养地作物如大豆种植面积,减少玉米和水稻的种植面积,大力开展轮作制度等。

二、 加强研究,创新集成,保障黑土地的有效利用。一是优良品种的培育,培育和种植抗旱节水、耐涝、资源高效利用的玉米、水稻、大豆、小麦、马铃薯等高产优良作物品种。根据土壤和品种特性,创新施肥技术、耕作技术等。三是加强农艺农机融合。加强农机研究,一方面提高提高秸秆粉碎质量,另一方面确保下一年播种质量。四是加强技术集成。集成示范与推广品种、栽培和耕作技术以及农机紧密结合的深翻深松、少耕免耕、秸秆还田等技术的不同组合,提升土壤肥力,促进黑土地可持续利用。

三、 加强建设,完善监管,健全黑土地安全保护。加强肥力长期定位监测和预警系统建设,建立黑土地保护的评价指标体系,指导合理施肥;建立监管评价机构,对作物、环境进行系统监测并建立监测数据共享平台,为决策提供参考并指导生产。严禁农牧业废弃资源乱堆放、焚烧等管理制度,制定耕地质量管理法,提出对土地承包者、经营者耕地质量保护义务,规范城镇化建设中对优质基本农田的保护。

一、 黑土地的形成过程

我国黑土是东北地区特有的气候和植被相互作用而形成的土壤类型。数万年至几十万年前,草原和森林植被枯死后的残体在原先的砂砾层上逐渐堆积,形成厚重的腐殖质层,最终发育成养分丰富的黑土。据估计,每形成1米厚的黑土层,需要3万至4万年。

二、 黑土地利用的变迁史

第1阶段,公元1850年清代中期以前:11世纪时,华北地区部分居民迁入松嫩平原一带,出现较大规模垦殖活动。13世纪以后,东北地区先后被蒙古族、女真族控制,游牧和渔猎文明成为主体。之后,清朝限制人们出关垦殖活动,一直持续到19世纪中叶。在此期间,黑土区以草原和疏林草原的自然景观为主。

第2阶段,公元1851-1931年清代晚期至民国早期:1860年,清政府决定“移民实边”,允许在东北边境地区进行垦荒;1897年,黑土地大规模开发利用开始;1780年,东北地区耕地面积仅有0.33亿亩;到了1908年清末,耕地总面积已达1.2亿亩;1931年,耕地总面积增加到2.2亿亩。

第3阶段,1931-1945年:日本侵占东北后,开始大量移民,至1945年日本战败投降,日本在东北占据耕地和备耕地已达3.9亿亩,黑土区自然环境受到极大破坏。

第4阶段,新中国成立后:由于战争影响,部分耕地弃耕,1950年,东北三省的耕地面积减少至2.1亿亩。20世纪50-70年代,政府组织大批复员转业军人、农民、知青“进军北大荒”,三江平原的草原草甸被开垦为农田。至80年代初,东北的耕地面积已达3.1亿亩。改革开放以来,特别是自90年代开始,全国粮食调运格局由“南粮北运”转变为“北粮南运”,黑土地开发强度进一步提高。

三、 保护黑土地的技术措施

长期开垦黑土地,产生了严重的生态后果。建议:一是因地制宜地推动以还草为主,辅以还林的退耕活动,使黑土地逐渐恢复其自然或半自然状态;二是施行草田轮作,尤其是种植豆科牧草,改善土壤的物理状况、增加土壤肥力;三是大力发展生态节水农业;四是积极推进生态恢复和重建。