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科普 | 解密“耕地中的大熊貓”

發(fā)布日期:2022-12-15??來(lái)源:i自然??作者:宋炯 張有為??瀏覽次數(shù):3741
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核心提示:黑土地被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”,是大自然賜予人類的得天獨(dú)厚的寶藏,是一種性狀好、肥力高、非常適合植物生長(zhǎng)的土壤,也是世界上最肥沃的土壤。它以純黑色為顯著特征,形成于夏季溫暖濕潤(rùn)、冬季嚴(yán)寒干燥的寒溫帶,因此又名寒地黑土;又由于其形成需要經(jīng)過(guò)淋溶作用,又名淋溶黑土。黑龍江省海倫市的黑土地我國(guó)黑土地的形成俗話說(shuō)“看顏色,識(shí)成分”。黑土之所以

黑土地被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”,是大自然賜予人類的得天獨(dú)厚的寶藏,是一種性狀好、肥力高、非常適合植物生長(zhǎng)的土壤,也是世界上最肥沃的土壤。它以純黑色為顯著特征,形成于夏季溫暖濕潤(rùn)、冬季嚴(yán)寒干燥的寒溫帶,因此又名寒地黑土;又由于其形成需要經(jīng)過(guò)淋溶作用,又名淋溶黑土。

黑龍江省海倫市的黑土地

我國(guó)黑土地的形成

俗話說(shuō)“看顏色,識(shí)成分”。黑土之所以是黑色,是因?yàn)樗某煞种泻懈迂S富的暗黑色的腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)是有機(jī)物經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化形成的膠體物質(zhì),一般為黑色或暗棕色。腐殖質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷等營(yíng)養(yǎng)元素組成,其主要種類有胡敏酸和富里酸。腐殖質(zhì)具有適度的黏結(jié)性,不僅可以為植物生長(zhǎng)提供豐富營(yíng)養(yǎng)成分,還使黑土具有一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)——團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤最理想的結(jié)構(gòu),被叫做植物根系的小水庫(kù)和小肥料庫(kù),是黏土、沙土等望塵莫及的。

為什么我國(guó)的黑土地只分布在東北地區(qū)呢?這與東北地區(qū)四季分明的氣候有最直接的關(guān)系。

在溫暖多雨、陽(yáng)光充足的夏季,植物得以大量繁殖,生長(zhǎng)旺盛。秋末植物枯死,并有大量枯枝落葉凋零堆積在地面上。在寒冷而漫長(zhǎng)的冬季,植物殘骸上覆蓋大雪,嚴(yán)寒抑制了微生物的生長(zhǎng)活動(dòng),植物的殘骸無(wú)法被腐爛分解。與此同時(shí),地面存有的滯水凍結(jié)形成凍土,將枯枝落葉和枯死的植物保存起來(lái)。直到來(lái)年春季,凍土融化,微生物重新開始活動(dòng),但由于地面排水不暢,凍土融化后的水不能被及時(shí)排掉,導(dǎo)致土壤濕度過(guò)大,植物的殘骸依然分解緩慢。在年初的植物殘骸被完全分解前,新一年便已到來(lái),新生的植物重新生長(zhǎng)、繁殖、凋零,與前一年未完全分解的植物殘骸堆積在一起。每年有機(jī)質(zhì)的積累量超過(guò)分解量,大量有機(jī)質(zhì)的堆積使腐殖質(zhì)的形成有了物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著有機(jī)質(zhì)逐年增多,腐殖質(zhì)也逐年加厚,產(chǎn)生了深厚的腐殖質(zhì)層。這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,需要經(jīng)歷數(shù)百年的時(shí)間才能形成1厘米厚的腐殖質(zhì),日復(fù)一日,年復(fù)一年,才形成了如今的黑土地!

我國(guó)黑土地的分布

中國(guó)黑土看東北。東北地區(qū)黑土地主要分布在松嫩平原東部及北部的山前臺(tái)地及高平原區(qū),其主體自北向南呈弧形展布,北起黑龍江省黑河市嫩江市,南至遼寧省鐵嶺市昌圖縣,西臨內(nèi)蒙古扎蘭屯市,東達(dá)黑龍江省鐵力市和哈爾濱市賓縣。這里是中國(guó)最大的商品糧生產(chǎn)基地。因黑土層厚度為30厘米至100厘米,最大厚度可達(dá)2米,人們總用“一兩土二兩油”來(lái)形容它的肥沃與珍貴。

東北黑土區(qū)的現(xiàn)狀

由于黑土地土壤肥沃,東北地區(qū)糧食綜合生產(chǎn)能力不斷提高,國(guó)家糧食安全“壓艙石”的地位持續(xù)鞏固,保護(hù)好黑土地這一“耕地中的大熊貓”刻不容緩。但是,當(dāng)前黑土地可持續(xù)利用中已凸顯和隱含的一系列科學(xué)問題受到越來(lái)越多的關(guān)注,特別是長(zhǎng)期高強(qiáng)度利用下黑土地質(zhì)量退化的問題日益嚴(yán)重。那么,我國(guó)東北的黑土地“身體”狀況究竟如何呢?

自2003年以來(lái),自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開始對(duì)黑土地進(jìn)行全面的體檢。第一,東北地區(qū)耕地增速趨緩,森林面積增加。第二,坡地開墾導(dǎo)致土壤侵蝕加劇,黑土變“薄”。第三,土壤有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分元素衰減,黑土變“瘦”。第四,土壤結(jié)構(gòu)改變與蓄水能力下降,黑土變“硬”。第五,生態(tài)服務(wù)功能較1990年前有所下降。曾經(jīng)“插根筷子也發(fā)芽”的黑土地如今已疲憊不堪,在“變薄、變瘦、變硬”。

如何保護(hù)黑土地

為了查明黑土地地表基質(zhì)現(xiàn)狀,為保護(hù)黑土地提供依據(jù),中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地球物理調(diào)查中心開展了遼河平原沈陽(yáng)—鐵嶺地區(qū)、遼河平原遼陽(yáng)—丹東地區(qū)黑土地地表基質(zhì)調(diào)查。針對(duì)黑土區(qū)出現(xiàn)的“薄、瘦、硬”問題,應(yīng)著重實(shí)施土壤侵蝕治理、肥沃耕作層培育等措施。

治理坡耕地,防治水土流失。建設(shè)截水、排水、引水等設(shè)施,攔蓄和疏導(dǎo)地表徑流,防止客水進(jìn)農(nóng)田。采用改順坡壟為橫坡壟,改長(zhǎng)壟為短壟,等高種植;打地埂、修筑植物護(hù)坎、較長(zhǎng)坡面種植物防沖帶;坡耕地適宜地區(qū)修建梯田,推行改自然漫流為筑溝導(dǎo)流,固定生態(tài)植被等,預(yù)防控制水蝕。

建設(shè)農(nóng)田防護(hù)體系,防治土壤風(fēng)蝕。因害設(shè)防合理規(guī)劃農(nóng)田防護(hù)林體系,與溝、渠、路建設(shè)配套防護(hù)林帶,大力營(yíng)造各種水土保持防護(hù)林草,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田林網(wǎng)化、立體化防護(hù)。結(jié)合土壤、水分、積溫、經(jīng)營(yíng)規(guī)模等實(shí)際情況,在適宜地區(qū)推廣保護(hù)性耕作、精量播種,減少土壤擾動(dòng),降低土壤裸露,防治耕地土壤風(fēng)蝕。

實(shí)施保護(hù)性耕作,優(yōu)化耕作制度。在適宜地區(qū)重點(diǎn)推廣免耕和少耕秸稈覆蓋還田技術(shù)類型的“梨樹模式”,增加秸稈覆蓋還田比例,改春整地為秋整地,旱地采取在秋季收獲后實(shí)施秸稈機(jī)械粉碎翻壓或碎混還田,推廣一年深翻兩年(或四年)免耕播種的“一翻兩免(或四免)”的“龍江模式”“中南模式”;水田采取秋季收獲時(shí)直接秸稈粉碎翻埋還田,或春季泡田攪漿整地的“三江模式”。

實(shí)施有機(jī)肥還田。秋季根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)條件和降雨量特點(diǎn),推行深松(深耕)整地,以漸進(jìn)打破犁底層為原則,疏松深層土壤。利用大中型動(dòng)力機(jī)械,結(jié)合秸稈粉碎還田、有機(jī)肥拋撒,開展深翻整地。在糞肥豐富的地區(qū)建設(shè)糞污貯存發(fā)酵堆漚設(shè)施,以畜禽糞便為主要原料堆漚有機(jī)肥并施用。

總之,利用和保護(hù)好黑土地,是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的工程??茖W(xué)保護(hù)黑土地資源,守好中國(guó)大糧倉(cāng),功在當(dāng)代,利在千秋。

(作者單位:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地球物理調(diào)查中心)

來(lái)源:中國(guó)礦業(yè)報(bào)

責(zé)任編輯:胡惠雯

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