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“耕地中的大熊猫”——寒地黑土

2021-5-28 6:57:15 来源:中国矿业报 作者:李丹丹 陈明

寒地黑土是世界公认的最肥沃的土壤,素有“土中之王”“黑色黄金”之美誉,弥足珍贵。下面我们就揭开寒地黑土的神秘面纱,让更多读者认识和了解寒地黑土。

寒地黑土及其形成

寒地黑土是指发育在北纬40°~50°之间的寒温带湿润、半湿润地区,具有深厚腐殖层的高寒黑色土壤。寒地黑土之所以呈现出“纯黑色”,是因其含有极大量的有机质。据研究,寒地黑土有机质含量平均在3%~10%,大约是黄土的10倍,土壤肥力极高,素有“捏把黑土冒油花、插根筷子也发芽”的美誉,是最适宜农耕的土地。

寒地黑土是成分复杂的混合物,主要由矿物质、有机质、水分、空气组成,按照其组成成分不同,可分为黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、暗棕壤等类型。世界上仅有三大寒地黑土分布区,分别是欧洲的乌克兰平原、北美洲的密西西比平原和亚洲中国的东北平原。中国寒地黑土区位于黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省,广义的黑土区总面积为103万平方千米,黑土区面积位列世界第三位,是我国的“黄金玉米带”“大豆之乡”。

寒地黑土的形成与气候及w88体育app条件密不可分,它的成土条件是夏季气候温和湿润、冬季气候严寒干燥,且地面排水不畅形成上层滞水,因此黑土仅能形成于四季分明的寒温带地区。在夏季温暖多雨的环境下植物生长繁殖,秋季植物枯萎,冬季气候寒冷,抑制了微生物的生长活动,植物的枯枝落叶无法腐烂分解,被保存起来,开春后冻土融化,微生物重新开始活动,但由于地面排水不畅,湿度过大,植物的残骸依然分解缓慢。这样形成了年复一年土壤表层有机质的积累大于分解,历经千百年的漫长积累,形成了珍贵的黑土地。

据研究,每形成1厘米厚的黑土层需要200~400年时间,东北黑土区的土壤中黑土层厚达30~100厘米, 其形成时间长达数万年。

寒地黑土的重要作用

东北寒地黑土区幅员辽阔,土质肥沃,产出的农作物品质优良,是我国重要的农业生产基地,粮食年产量约占全国1/5,粮食商品量、调出量均居全国首位,为我国实现粮食自给做出了巨大贡献,是保障国家粮食安全的“稳压器”。据统计,黑龙江省作为寒地黑土的核心分布区,现有耕地2.39亿亩,居全国首位。黑龙江省实现粮食生产“十七连丰”,连续多年以粮食总产量达6000万吨以上,位居全国第一位,充分发挥了“北大仓”在维护国家粮食安全方面的“压舱石”作用。

通过近年来开展的土w88体育app量地球化学调查发现,寒地黑土核心区黑龙江省松嫩平原、三江平原黑土地土壤环境质量优良,土壤肥力丰富,绿色的农业发展条件得天独厚。同时,黑龙江省富硒黑土地资源也十分丰富,土壤中硒元素含量普遍超过0.325毫克/千克,局部地区达到0.40毫克/千克以上,黑龙江省海伦市被授予“中国黑土硒都”“全国十大天然富硒基地”称号。硒元素有着“生命的火种”“心脏的守护神”“抗癌之王”等美誉,是预防和治疗“克山病”等疾病的重要元素,食用富硒食品是人体补充硒元素的最安全直接的途径,而富硒土壤则是富硒农作物生长的基础条件,拥有了富硒黑土资源就相当于拥有了一座得天独厚的宝库,为地方发展绿色农业产业带来了“硒”望。

土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,其固碳能力约为植物碳库的3~4倍、大气碳库的2~3倍,是实现碳中和的重要路径之一。土壤的固碳能力与土壤的总有机质含量(TOC)、活性有机碳量、紧实度、容重、孔隙度等性质密切相关。研究表明,寒地黑土是具有强烈涨缩和扰动特性的粘质土壤,水稳性团粒量较高,是结构性最好的土壤之一,寒地黑土因含有极高的矿物结合态有机碳比例而具有巨大的固碳潜力。保护好、利用好黑土地,能够发挥出土壤碳汇潜力,为实现“碳中和”“碳达峰”目标助力。

拯救寒地黑土刻不容缓

受长期的农业生产、耕种方式、自然侵蚀等因素影响,我国寒地黑土的质量、数量、理化性状、生态功能等不断的退化。据测算,目前东北大部分地区黑土层仅有30厘米,并以每年0.3~1厘米 的速度逐渐减薄;水土流失造成了土壤有机质含量的迅速下降,近30年来,海伦市土壤有机质含量从4.87%降至3.98%,降低了土壤的生产能力;不合理的耕作方式使土壤在耕种层下形成坚硬的犁底层,造成农作物不能吸收耕层以下土壤的养分;春季耕种前和秋季收割后地表长期裸露,致使地表水分加速蒸发,破坏了寒地黑土的团粒结构,造成土壤容重增大变硬、沙化-盐碱化等现象频发。寒地黑土作为巨大的土壤碳库,由于不合理的开发利用也会逐渐演变为大型碳源,因此抢救性的保护寒地黑土迫在眉睫。

寒地黑土是地球上极其珍贵的土地资源、农业资源、生态资源,黑土层一旦流失,土壤的生态功能、生产力将发生难以逆转的变化。近年来,全社会充分认识到保护寒地黑土的重要性和紧迫性,各级政府出台了系列政策措施,推动黑土地保护试点,建立黑土地保护机制,为寒地黑土保护、修复、科学开发利用提供制度依据和法制保障。同时,强化黑土地保护利用科技支撑,利用“星、空、地”手段加强对寒地黑土的调查监测,摸清寒地黑土资源家底;探索研究寒地黑土富集规律、形成演化过程等关键科学问题,为国家和地方政府制定政策提供依据;深入挖掘寒地黑土在碳汇潜力,提升黑土地的固碳能力,为碳中和贡献黑色力量;推广应用如“梨树模式”等较为成熟的黑土地农业种植技术技术。

让我们像保护大熊猫一样保护好、利用好寒地黑土资源,藏粮于地、藏粮于技,切实维护好国家粮食安全、生态安全。

(作者单位:黑龙江省自然资源厅 )

网站编辑:宫莉