【中國科學(xué)報】眾智守護國家糧食安全“壓艙石”——“黑土生態(tài)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國際研討會”側(cè)記
“東北黑土區(qū)是世界四大黑土分布區(qū)之一，黑土是支撐東北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的得天獨厚的優(yōu)勢資源。”中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所所長何興元在講話中說。
日前，由該所主辦的“黑土生態(tài)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國際研討會”在黑龍江省哈爾濱市召開。來自國內(nèi)外的200余位專家學(xué)者齊聚冰城，為黑土地資源的永續(xù)利用出謀劃策。
肥沃黑土
遭遇退化危機
“我叫‘白云’！我叫‘黑土’！”——當(dāng)你想起春晚上的這句經(jīng)典臺詞時，一定忘不了那濃郁地道的東北口音。位于我國東北的黑土區(qū)，不僅是支撐東北地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障，更是維護國家糧食安全的“壓艙石”。
黑土可不僅僅是黑色的土壤。中科院南京土壤研究所研究員張甘霖解釋，黑土是強烈腐殖質(zhì)積累、碳酸鈣淋溶淀積（廣義）或淋失（狹義）形成的高有機碳含量、鹽基飽和、顏色深而結(jié)構(gòu)良好的一類土壤，大致分布于濕潤、半干潤的草原化草甸、草原地區(qū)。中國東北、烏克蘭大平原、美國密西西比河流域及南美的烏拉圭和阿根廷等都是重要的黑土分布區(qū)。
“肥沃”是黑土的重要特征。然而經(jīng)過長期高強度開發(fā)利用，世界各地的黑土先后出現(xiàn)土層變薄、土壤板結(jié)、水土流失、土壤質(zhì)量下降、土壤環(huán)境污染等一系列問題。問診黑土、保護黑土，是全世界科學(xué)家面臨的共同課題。
中科院院士、中科院生態(tài)環(huán)境中心研究員傅伯杰在報告中指出，氣候變化和土地利用造成了全世界范圍內(nèi)的土壤退化，其中至少20億公頃的退化土地是有希望被修復(fù)的。如何將人類與自然的力量協(xié)調(diào)起來，通過管理土地利用的方式，來干預(yù)改變環(huán)境，提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的質(zhì)量，是研究的重點和關(guān)鍵。
眾議黑土保衛(wèi)戰(zhàn)
圍繞黑土地的管理和保護，各國專家從管理技術(shù)策略、肥料和除草劑的應(yīng)用及控制、土壤侵蝕風(fēng)蝕的防治、重金屬污染、土壤微生物和秸稈的作用效應(yīng)等方面，展開了熱烈的討論和交流。
美國愛荷華州立大學(xué)教授理查德·克魯斯指出，中美黑土的常見侵蝕模式不同，但都降低了涵養(yǎng)水分和作物生產(chǎn)的能力。在許多地區(qū)，土壤侵蝕率比土壤更新率高出一個數(shù)量級甚至更多。他們的研究顯示，種植系統(tǒng)、耕作模式和地表覆蓋的變化，對土壤侵蝕率的影響非常顯著。增加地表的殘留覆蓋物和植物活體，是將土壤流失降低到接近可持續(xù)水平的一個重要途徑。
北京師范大學(xué)教授劉寶元展示了東北黑土區(qū)土壤侵蝕的空間分布特征。他們發(fā)現(xiàn)旱地是最主要的水土流失來源區(qū)，而2°以上的坡耕地是最主要的侵蝕源區(qū)。
“溝壑侵蝕被認為是土地退化過程中最主要和最嚴重的形式。”中科院東北地理所研究員張興義說，“不可持續(xù)的土地管理難辭其咎，相關(guān)治理刻不容緩。”
“土壤退化可能是造成氮肥損失及相應(yīng)環(huán)境風(fēng)險的重要原因。”中科院沈陽生態(tài)所研究員張旭東說。他指出，中國氮肥的施用量是發(fā)達國家的兩倍。我國消耗了占全球35%的化肥，卻只產(chǎn)出了24%的糧食。與肥料氮相比，秸稈中的有機氮素能在農(nóng)田中長期積累，損失很少、回收率很高。通過秸稈的連續(xù)歸還，可以對土壤起到有效氮補充和調(diào)控作用。
中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員胡春勝則報告，過量施肥有可能通過減少土壤中N2O還原酶活性而增加N2O排放。在碳源充足的條件下，生物炭修正案可以顯著抑制N2O排放，促進產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為無害的氮氣。
在兩個海倫站守望黑土
會后，部分專家和代表對該所海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站和海倫水土保持監(jiān)測研究站進行了參觀考察。
中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站是中國唯一從事黑土農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)長期定位監(jiān)測、研究與示范的國家級野外臺站。長期開展黑土退化過程、機理及其地力提升、黑土農(nóng)田生態(tài)過程及其可持續(xù)利用等方面的研究工作，為提高黑土農(nóng)田綜合生產(chǎn)能力提供科學(xué)依據(jù)與優(yōu)化管理方法。加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部尼爾麥克·克勞林博士、愛德華·格里高利博士等外國專家對海倫站長期定位試驗及其在退化黑土保護中發(fā)揮的積極作用給予了肯定。
海倫水土保持監(jiān)測研究站則主要從事黑土水土流失監(jiān)測、侵蝕研究和水土保持科技示范，擁有21個徑流標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)和2個流域控制站，是水利部在全國范圍內(nèi)的30個重點監(jiān)測小流域之一。考察專家對模擬極端侵蝕及沉積對作物產(chǎn)量影響和以秸稈侵蝕溝復(fù)墾為代表的坡耕地等多種水土保持措施研究示范產(chǎn)生濃厚興趣。
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