中国东北位于较高的纬度,气候较冷。然而,黑土是在地表植被死亡后形成的,在寒冷的气候条件下经过长时间的腐蚀后形成腐殖质。它以有机质含量高、土壤肥沃、土壤疏松和最适宜耕种而闻名。它被称为“谷物仓库”。
该地层的气候特征是东北黑土是一种黑色腐殖质表土层,发育于冲洪积、风沙等母质中。这种土壤颗粒细、性状好、肥力高,是一种适于耕作的优质土地。中国的黑土主要分布在东北平原,行政区域包括辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古东部的部分地区。
黑土颗粒细而均匀,因为母质的颗粒大小决定了土壤的性质,而黑土主要分布在东北平原,地势平坦,表面多为流水或风积物,母质颗粒主要为流水或风积物,细而均匀。
形成的气候条件是东北黑土位于中纬度,属于温带季风气候。在这种气候下,四季分明,夏季温暖湿润,生长季节多雨同时炎热,形成茂密的草原和森林植被。秋冬季落叶,枯枝落叶堆积在土壤中,冬季漫长,气候寒冷,微生物活动受到抑制,土壤中有机物的积累大于分解,从而形成腐殖质表土层。
东北黑土肥力高的原因是:(1)有机质丰富(东北草地、森林和其他植被覆盖率高);
(2)雨热同期的温带季风气候有利于植被的生长;
(3)位于地势平坦的东北平原,有利于有机质的积累;
(4)高纬度、低温、枯枝落叶等有机质不易分解,因而逐年积累,最终形成一层厚厚的黑土腐殖质层。
近日,黑龙江省五常市9万多平方米黑土地被盗挖,引起社会广泛关注。黑土,被称为“耕地中的大熊猫”,东北粮仓的命根子。黑土为什么这么珍贵?对于黑土地,你了解多少?
中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员、黑龙江省黑土地保护利用专家组组长韩晓增说,黑土地是地球上珍贵的土壤资源,是指拥有黑色或暗黑色腐殖质表土层的土地,是一种性状好、肥力高、适宜农耕的优质土地。黑土类型主要有黑土、黑钙土、白浆土、草甸土壤等。
黑龙江垦区勤得利农场一地块深翻后的黑土。(新华社记者王建摄)
根据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价成果,东北典型黑土区耕地面积约2.78亿亩。其中,内蒙古自治区0.25亿亩,辽宁省0.28亿亩,吉林省0.69亿亩,黑龙江省1.56亿亩。
据韩晓增介绍,由于暖季短、冷季长而严寒,土壤的微生物活动强度不大,大量有机物难以迅速分解,多转化为黑色的腐殖质,从而形成腐质化物质含量很高的表层土壤。在地势平缓的地方,黑土层厚度一般为40厘米至100厘米;在坡度较大的地区,黑土层厚度为20厘米至30厘米。据专家介绍,黑土的形成周期十分漫长,要形成约1厘米厚的黑土层至少需要400年不断的积累沉淀。
据韩晓增介绍,黑土地垦殖前,大部分黑土的黑土层有机质含量为3%至6%,目前耕地的黑土层有机质含量大部分在1.5%至4.5%左右。开垦后,黑土中的植物残体在微生物的作用下迅速分解,有机质积累的条件被破坏,土壤有机质含量迅速下降。
黑龙江新华农场正在深翻黑土地。(受访者供图)
专家介绍,从自然土壤到相对稳定的耕作土壤,要经过30年的土地利用方式转换期,这被称作垦殖初期。该时期,耕作层土壤有机质含量在东北北部以每年1.5%至2.6%、南部以每年0.5%至0.7%的速度下降。韩晓增说,到了稳定利用时期,土壤有机质含量平均每年下降速度为0.1%左右,对作物产量影响比较显著。根据统计,耕层土壤有机质含量每下降0.5%,作物产量就会减少15%。
东北黑土地支撑起我国最大的粮食生产基地,黑龙江、吉林、辽宁的粮食产量占我国粮食总产量比例超过20%。然而,由于东北黑土地开垦以来一直处于高强度利用状态,土地肥力长期透支,加之重用轻养、土壤侵蚀等原因,土壤有机质含量下降,生态功能退化——黑土变“瘦”了、变“薄”了、变“硬”了,给我国农业可持续发展和粮食安全带来挑战。
黑龙江省海伦市一黑土地块播种的大豆。(新华社记者王建摄)
面对不断退化的黑土地,黑龙江省因地制宜,采取不同措施保护。针对中厚黑土层采用以秸秆深混还田为主要措施的黑土保育模式,针对浅薄黑土层采用以秸秆加有机肥深混还田的黑土培育模式;针对黑土坡耕地建立控蚀增肥模式,针对黑土风蚀区建立保护性耕作模式。
近5年来,黑土保护取得了一定成效。以黑土面积最大的黑龙江省为例,根据多年监测数据,黑土区旱地平均耕层厚度由19.8厘米加深到23.3厘米。2015至2017年实施的黑龙江省第一批9个试点县项目区的监测数据显示,与2015年试点项目实施前相比,土壤有机质平均含量增加了3.6%,耕地质量平均提升了0.54个等级。(记者王建、何山)