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“耕地中的大熊貓”——寒地黑土

2021-5-28 6:57:15 來源:中國礦業報 作者:李丹丹 陳明

寒地黑土是世界公認的最肥沃的土壤,素有“土中之王”“黑色黃金”之美譽,彌足珍貴。下面我們就揭開寒地黑土的神秘面紗,讓更多讀者認識和了解寒地黑土。

寒地黑土及其形成

寒地黑土是指發育在北緯40°~50°之間的寒溫帶濕潤、半濕潤地區,具有深厚腐殖層的高寒黑色土壤。寒地黑土之所以呈現出“純黑色”,是因其含有極大量的有機質。據研究,寒地黑土有機質含量平均在3%~10%,大約是黃土的10倍,土壤肥力極高,素有“捏把黑土冒油花、插根筷子也發芽”的美譽,是最適宜農耕的土地。

寒地黑土是成分復雜的混合物,主要由礦物質、有機質、水分、空氣組成,按照其組成成分不同,可分為黑土、黑鈣土、草甸土、白漿土、暗棕壤等類型。世界上僅有三大寒地黑土分布區,分別是歐洲的烏克蘭平原、北美洲的密西西比平原和亞洲中國的東北平原。中國寒地黑土區位于黑龍江、吉林、遼寧和內蒙古4省,廣義的黑土區總面積為103萬平方千米,黑土區面積位列世界第三位,是我國的“黃金玉米帶”“大豆之鄉”。

寒地黑土的形成與氣候及地質條件密不可分,它的成土條件是夏季氣候溫和濕潤、冬季氣候嚴寒干燥,且地面排水不暢形成上層滯水,因此黑土僅能形成于四季分明的寒溫帶地區。在夏季溫暖多雨的環境下植物生長繁殖,秋季植物枯萎,冬季氣候寒冷,抑制了微生物的生長活動,植物的枯枝落葉無法腐爛分解,被保存起來,開春后凍土融化,微生物重新開始活動,但由于地面排水不暢,濕度過大,植物的殘骸依然分解緩慢。這樣形成了年復一年土壤表層有機質的積累大于分解,歷經千百年的漫長積累,形成了珍貴的黑土地。

據研究,每形成1厘米厚的黑土層需要200~400年時間,東北黑土區的土壤中黑土層厚達30~100厘米, 其形成時間長達數萬年。

寒地黑土的重要作用

東北寒地黑土區幅員遼闊,土質肥沃,產出的農作物品質優良,是我國重要的農業生產基地,糧食年產量約占全國1/5,糧食商品量、調出量均居全國首位,為我國實現糧食自給做出了巨大貢獻,是保障國家糧食安全的“穩壓器”。據統計,黑龍江省作為寒地黑土的核心分布區,現有耕地2.39億畝,居全國首位。黑龍江省實現糧食生產“十七連豐”,連續多年以糧食總產量達6000萬噸以上,位居全國第一位,充分發揮了“北大倉”在維護國家糧食安全方面的“壓艙石”作用。

通過近年來開展的土地質量地球化學調查發現,寒地黑土核心區黑龍江省松嫩平原、三江平原黑土地土壤環境質量優良,土壤肥力豐富,綠色的農業發展條件得天獨厚。同時,黑龍江省富硒黑土地資源也十分豐富,土壤中硒元素含量普遍超過0.325毫克/千克,局部地區達到0.40毫克/千克以上,黑龍江省海倫市被授予“中國黑土硒都”“全國十大天然富硒基地”稱號。硒元素有著“生命的火種”“心臟的守護神”“抗癌之王”等美譽,是預防和治療“克山病”等疾病的重要元素,食用富硒食品是人體補充硒元素的最安全直接的途徑,而富硒土壤則是富硒農作物生長的基礎條件,擁有了富硒黑土資源就相當于擁有了一座得天獨厚的寶庫,為地方發展綠色農業產業帶來了“硒”望。

土壤碳庫是陸地生態系統中最大的碳庫,其固碳能力約為植物碳庫的3~4倍、大氣碳庫的2~3倍,是實現碳中和的重要路徑之一。土壤的固碳能力與土壤的總有機質含量(TOC)、活性有機碳量、緊實度、容重、孔隙度等性質密切相關。研究表明,寒地黑土是具有強烈漲縮和擾動特性的粘質土壤,水穩性團粒量較高,是結構性最好的土壤之一,寒地黑土因含有極高的礦物結合態有機碳比例而具有巨大的固碳潛力。保護好、利用好黑土地,能夠發揮出土壤碳匯潛力,為實現“碳中和”“碳達峰”目標助力。

拯救寒地黑土刻不容緩

受長期的農業生產、耕種方式、自然侵蝕等因素影響,我國寒地黑土的質量、數量、理化性狀、生態功能等不斷的退化。據測算,目前東北大部分地區黑土層僅有30厘米,并以每年0.3~1厘米 的速度逐漸減薄;水土流失造成了土壤有機質含量的迅速下降,近30年來,海倫市土壤有機質含量從4.87%降至3.98%,降低了土壤的生產能力;不合理的耕作方式使土壤在耕種層下形成堅硬的犁底層,造成農作物不能吸收耕層以下土壤的養分;春季耕種前和秋季收割后地表長期裸露,致使地表水分加速蒸發,破壞了寒地黑土的團粒結構,造成土壤容重增大變硬、沙化-鹽堿化等現象頻發。寒地黑土作為巨大的土壤碳庫,由于不合理的開發利用也會逐漸演變為大型碳源,因此搶救性的保護寒地黑土迫在眉睫。

寒地黑土是地球上極其珍貴的土地資源、農業資源、生態資源,黑土層一旦流失,土壤的生態功能、生產力將發生難以逆轉的變化。近年來,全社會充分認識到保護寒地黑土的重要性和緊迫性,各級政府出臺了系列政策措施,推動黑土地保護試點,建立黑土地保護機制,為寒地黑土保護、修復、科學開發利用提供制度依據和法制保障。同時,強化黑土地保護利用科技支撐,利用“星、空、地”手段加強對寒地黑土的調查監測,摸清寒地黑土資源家底;探索研究寒地黑土富集規律、形成演化過程等關鍵科學問題,為國家和地方政府制定政策提供依據;深入挖掘寒地黑土在碳匯潛力,提升黑土地的固碳能力,為碳中和貢獻黑色力量;推廣應用如“梨樹模式”等較為成熟的黑土地農業種植技術技術。

讓我們像保護大熊貓一樣保護好、利用好寒地黑土資源,藏糧于地、藏糧于技,切實維護好國家糧食安全、生態安全。

(作者單位:黑龍江省自然資源廳 )

網站編輯:宮莉

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