周虎：保护黑土地的“梨树模式”

2024-12-19   中国质量万里行   文字整理/杜吟   点击：次

　　日前，首届“息县乡村振兴学术交流会”在河南省信阳市息县成功召开。大会由中国农业大学主办，会议主题为“耕地保护与乡村振兴”。会议聚焦现代农业产业发展、耕地保护及乡村振兴等核心议题对乡村振兴的新机遇与新路径进行探讨。会上，中国农业大学土地科学与技术学院周虎教授向与会代表介绍了保护黑土地的“梨树模式”。

周虎教授在会上介绍保护黑土地的“梨树模式”

　　黑土地以黑色或暗黑色腐殖质表土层为显著标志，具有优良性状和高肥力，是极其珍贵的土地资源。全球黑土总面积在全球陆地面积中的占比不足7%。中国的黑土地主要分布于东北地区，其总面积达1.09×108ha，约占全球黑土区总面积的12%，涵盖黑龙江省和吉林省全部、辽宁省东北部以及内蒙古自治区“东四盟”，涉及246个县（市、旗）。20世纪以来，东北黑土区开启了大规模土地开垦进程。尤其是中华人民共和国成立后开发北大荒，推动东北黑土区粮食生产能力迅勐提升。黑土区粮食产量在全国粮食总产量中的占比也从1980年的11.53%增长至2019年的24.92%，为国家粮食安全提供了坚实保障。

　　周虎介绍，长期的高强度利用造成黑土的严重退化主要表现在以下方面。一是土壤有机质下降。近60年来，黑土耕层土壤有机质含量减少了约1/3，部分地区降幅甚至达50%。自上世纪90年代以来，东北黑土地成为我国旱地土壤中有机碳唯一呈下降趋势的区域。与1981年第二次土壤普查结果相比，2011年海伦市农田黑土平均有机碳含量下降4.0g/kg，厚层黑土下降幅度最大，达22%。二是水土流失严重。东北黑土地超60%的旱地均存在水土流失现象，黑土层正以每年0.1cm-0.5cm的速度持续流失。水土流失致使土壤肥力严重受损，平均坡度3°的坡耕地每年每平方公里流失氮磷180kg-240kg、钾360kg-480kg，相当于流失农家肥7500kg-15000kg。部分地区黑土层厚度已从20世纪50年代的60cm-80cm降至如今的20cm-40cm。此外，侵蚀沟发展导致耕地破碎化，东北黑土地分布着29.17万条百米以上侵蚀沟，其中88.7%仍处于发展状态，累计损毁耕地3.33×105ha，年均粮食损失达2.8×106t。三是不合理的耕作方式使黑土“变硬”。与自然黑土相比，开垦20年、40年、80年的耕地土壤0cm-30cm土层土壤容重分别增加7.6%、34.2%和59.5%。与自然恢复20年以上的黑土相比，吉林德惠和梨树农田黑土在0cm-20cm土层容重增加7.0%左右。

　　周虎认为，随着黑土地退化问题凸显和科学研究的深化，黑土地问题已引起国内外的广泛关注。研究表明，不合理垦殖和集约化的耕作制度是导致黑土地退化的主要因素。针对黑土地退化问题，保护性耕作技术应运而生，其关键要点包括地表30%以上被残茬覆盖、耕作次数降低40%以上、扰动区域减少50%以上。保护性耕作技术已在多个国家广泛应用。东北地区作为我国保护性耕作的先行区，诞生了以保护性耕作技术为核心的“梨树模式”，对土壤有机质积累、养分高效利用、阻控土壤侵蚀以及水热过程调控等有显著的作用。

　　在培肥土壤方面，“梨树模式”推行的秸秆覆盖与免耕相结合显著推动了土壤有机质的积累，2007-2018年期间，秸秆全量覆盖后耕层土壤有机质年均增幅达0.5%-0.7%。同时提高土壤中 NO₃-N、NH₄-N 等养分含量。此外，长期采用“梨树模式”能够降低化肥、农药使用量，减少农业面源污染，保护生态环境。

　　在改善土壤结构与水土保持能力方面，“梨树模式”秸秆覆盖免耕改善了土壤结构，增强了抗旱保水能力（尤其是在春季干旱期），实现了水分的年际和季节内有效调节与稳定供应。此外，还降低了土壤风蚀水蚀。长期免耕能够形成连通性好的大孔隙，能够促进作物根系生长、水分下渗与保持、保障养分供应。

　　在增产增效与节本方面，“梨树模式”实现了增产增效、节本节能。从作业成本来看，“梨树模式”省去了翻地、耙地等环节，节约农田作业成本，同时节省劳力和时间，减少机械耗损。区域调查显示，免耕栽培在不同区域与常规栽培相比产量有不同程度提升，在前3-4年产量稍低或持平，4年后稳定增产，干旱风沙区增产效果更为明显（约10%）。综合测算表明，采用“梨树模式”可以节本增收达1500元/公顷以上。

　　周虎介绍，梨树模式在应对黑土地退化问题、提升黑土地质量和农业生产效益方面发挥了积极且重要的作用，为黑土地的可持续利用提供了有效的解决方案。中国农业大学联合相关单位，开展了“梨树模式”的推广工作。首先建立多个学术交流平台，通过举办梨树黑土地论坛、微信大讲堂、开放黑土地博物馆和“黑土地发布”公众号推广等形式，促进技术研发创新与知识传播。推广活动深入基层，通过举办农民研讨会、科技特派员和研究生深入一线入驻合作社助力技术推广。推广对象聚焦新型主体，以合作社等新型经营主体为主，实施主体多元协同，农业企业、金融部门、保险公司共同支持保障的模式，推动“梨树模式”广泛应用，实现黑土地的可持续利用和农业的可持续发展。

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