從10多年前起,楊海軍就已經(jīng)明白腳下這塊自己最熟悉不過的土地已經(jīng)發(fā)生了變化:玉米和大豆的根系在地里都扎不深,長出的苗像瘦弱的病人,面色發(fā)黃;大雨過后,雨水幾乎不往土里滲,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去是一片淺塘;種植大豆,即便一畝地用50斤化肥,也不及父親年輕時用更少的化肥產(chǎn)量高。
楊海軍是黑龍江省海倫市前進(jìn)鄉(xiāng)勝利村的種植大戶,他所在的農(nóng)民合作社有600多畝地,地里的土壤擁有厚厚的黑色表層,是世界上最肥沃的土壤類型之一。
楊海軍知道,黑土地在退化。
東北黑土地是世界上最肥沃的土壤類型之一。圖/黑龍江省黑土地保護(hù)利用研究院
東北黑土地主要包括黑龍江省、吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東部的部分地區(qū),耕地面積5.38億畝,糧食產(chǎn)量占全國總量的四分之一,是中國最重要的商品糧基地,被比作是維護(hù)國家糧食安全的“壓艙石”。
中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所(以下簡稱“中科院東北地理所”)研究員張興義告訴《中國新聞周刊》,東北黑土地的耕地,仍呈退化發(fā)展的趨勢。根據(jù)中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站的長期定位試驗,東北黑土地的糧食生產(chǎn)能力較開墾前已經(jīng)下降了20%。
現(xiàn)在,對黑土地的保護(hù)已經(jīng)成為國家層面的共識。除東北各地正通過采取工程、農(nóng)藝、生物等措施減緩黑土地的退化、讓土地重新變得肥沃外,一部黑土地保護(hù)法的制訂也在緊鑼密鼓推進(jìn)中。2022年4月,黑土地保護(hù)法草案提交全國人大常委會會議二次審議。草案二審稿突出了黑土地對糧食安全的保障作用,增加規(guī)定,黑土地應(yīng)當(dāng)用于糧食和油料作物、糖料作物、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn);劃入 基本農(nóng)田的黑土地應(yīng)當(dāng)重點用于糧食生產(chǎn)。草案二審稿還規(guī)定,盜挖、濫挖黑土的,依照土地管理等有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定從重處罰。
2022年6月10日至13日, 中央政治局常委、全國人大常委會委員長 率全國人大常委會執(zhí)法檢查組在黑龍江檢查環(huán)境保護(hù)法實施情況,同時也就黑土地保護(hù)立法進(jìn)行調(diào)研。 說,黑土地是大自然賦予人類的寶貴禮物。保護(hù)好黑土地,事關(guān)國家糧食安全、生態(tài)安全,事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展。要落實政府、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者、社會各方面的保護(hù)責(zé)任,確保黑土地總量不減少、功能不退化、質(zhì)量有提升、產(chǎn)能可持續(xù),切實保護(hù)好黑土地這個“耕地中的大熊貓”。
這場黑土地保衛(wèi)戰(zhàn),關(guān)乎億萬國人手中的飯碗。
變薄、變瘦、變硬的黑土地
1988年秋季,沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院院長汪景寬剛剛畢業(yè),留校任教,在“土壤調(diào)查與制圖”的課堂上講解全國乃至全世界土壤的類型和特點。他重視講解東北的土壤,其中最有名的是黑土。東北的冬季漫長且寒冷,微生物活動受限,土壤有機(jī)質(zhì)積累大于分解,形成了深厚且肥沃的黑土層。
現(xiàn)在,當(dāng)農(nóng)民、學(xué)術(shù)界和政府部門提到“東北黑土地”時,所指的是涵蓋黑土、黑鈣土、草甸土、白漿土、暗棕壤和棕壤等6種土壤類型的黑土區(qū),面積109萬平方千米。而在2000年以后,東北黑土地的退化逐漸成為了學(xué)術(shù)界的共識。
土壤的“退化”是一個綜合概念,體現(xiàn)在多個方面,黑土層厚度的下降,或者說“變薄”,是黑土地退化的重要表象。
黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)原教授張之一曾參與了黑龍江省第一次、第二次土壤普查,他在總結(jié)第二次土壤普查中非耕地黑土數(shù)據(jù)后,分析稱,未開墾之前的黑土層平均厚度為50厘米,而現(xiàn)為30多厘米,這意味著墾殖后的黑土大幅變薄了。
水土流失是導(dǎo)致黑土層變薄的重要原因。據(jù)中國水土保持公報2019年數(shù)據(jù),東北黑土地水土流失面積達(dá)到21.87萬平方公里,占黑土地總面積的20.11%。水土流失主要來自于3 %uB0~15 %uB0坡耕地,占水土流失總面積的46.39%,其中60%以上的旱作農(nóng)田發(fā)生了水土流失的問題,黑土層正以年均0.1~0.5厘米的速度剝蝕流失。
張興義說,在東北黑土區(qū),典型的地貌是漫川漫崗,坡緩坡長,農(nóng)耕則多為順坡、斜坡壟作。與此同時,東北黑土區(qū)的降水多以暴雨形式集中在6月至9月,夏季集中降雨后,雨水往往匯集到壟溝,徑流沿壟向沖刷表土,造成水土流失。
張興義參與了全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目,他對《中國新聞周刊》說,東北黑土地的水土流失絕大多數(shù)發(fā)生在坡耕地,坡的中部和坡的上部土壤被剝離,絕大部分沉積在了坡腳,坡面的黑土層變薄了,坡腳的肥沃黑土也會被掩埋,導(dǎo)致坡耕地土壤質(zhì)量下降,生產(chǎn)力降低。
張興義及其團(tuán)隊的研究顯示,黑土質(zhì)量的快速下降,加上坡耕地地表徑流損失所導(dǎo)致的水分脅迫作用,已經(jīng)導(dǎo)致東北黑土地的糧食產(chǎn)能喪失10%左右。
溝道侵蝕是水土流失的另一種表現(xiàn)形式,外觀看起來就像是耕地中的一道道傷痕。研究黑土水土保持以來,張興義常去東北各地調(diào)查溝道侵蝕的情況,但每次開車經(jīng)過一些大侵蝕溝,他還是不太敢開,“有的侵蝕溝邊緣10多米高,像一個大懸崖,在侵蝕溝邊站著都恐高。”去各地調(diào)研時,張興義總和七八十歲的當(dāng)?shù)厝肆奶,他們總有類似的表述:幾十年前,村里有一條小溝,一步就能跨過去,但現(xiàn)在,小溝已經(jīng)成了十幾米寬的大溝,再也跨不過去。
溝道侵蝕一旦發(fā)生,溝道中就不能種莊稼了,耕地被切割得支離破碎,一塊地變成了幾塊地。張興義說,東北農(nóng)業(yè)以機(jī)械化耕作為主,而溝道侵蝕阻礙了機(jī)耕作業(yè),“耕地是破碎的,還怎么發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)?”
中科院東北地理所研究員與趙其國院士討論黑土地變硬的問題。圖/韓曉增
在東北黑土地,侵蝕溝的數(shù)量正在迅速增加。2021年,水利部在東北黑土區(qū)組織了侵蝕溝調(diào)查,據(jù)調(diào)查,目前東北黑土地的侵蝕溝數(shù)量已經(jīng)達(dá)到60萬條,僅次于黃土高原,耕地中的侵蝕溝則有49.5萬條,損毀耕地超過500萬畝,相當(dāng)于47萬個足球場的面積。而在49.5萬條耕地中的侵蝕溝中,九成左右是發(fā)展溝,長度還在增加,面積還在擴(kuò)大,溝底仍在加深。
除了水蝕,風(fēng)蝕對于東北黑土地農(nóng)田土壤變薄也有重要影響,其主要發(fā)生在干旱的東北黑土區(qū)西部。根據(jù)中國科學(xué)院2021年發(fā)布的《東北黑土地白皮書》,東北黑土區(qū)受風(fēng)蝕影響的面積約占黑土地面積的11.1%,年均風(fēng)蝕厚度0.5~1.0毫米,占總侵蝕量的20%~30%。
松原市乾安縣丙字村位于吉林省西北部,近30年多次發(fā)生旱災(zāi)。丙字村原第一書記藺向志對《中國新聞周刊》說,每年播種時村里常刮大風(fēng),風(fēng)大了就得種兩茬或三茬,前一天剛播的種,第二天可能就被風(fēng)刮了出來。出苗時,大風(fēng)常把苗連根拔起。
向志是在2015年來到丙字村的,聽村里的老人說,早些年地里黑土層還算厚的,種地都不用下化肥,但他到丙字村時,一些農(nóng)田已經(jīng)沒有黑土層,有些農(nóng)田只剩下10多厘米的黑土層,“這在村子里就已經(jīng)算厚了。”
黑土地退化的另一典型表象,是土壤肥力下降,即“黑土地變瘦”,而這主要是由于土壤有機(jī)質(zhì)的下降。有機(jī)質(zhì)是土壤質(zhì)量的一個重要指標(biāo),因為黑土地肥沃的核心就是具有深厚的黑土層,以及土壤中富含有機(jī)質(zhì)。直觀來看,有機(jī)質(zhì)含量越高,土壤越黑,有機(jī)質(zhì)一旦顯著下降,黑土層的顏色就變淺了,看起來沒那么“有營養(yǎng)”了。
根據(jù)《東北黑土地白皮書》,近60年,黑土耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量下降了三分之一,部分地區(qū)下降了50%。
東北黑土地有機(jī)質(zhì)含量的大幅度降低,是以東北黑土地被大面積開墾為分界線的。1949~1960年,以大型國營農(nóng)場為主體,大規(guī)模開發(fā)北大荒,黑土地農(nóng)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,土壤有機(jī)質(zhì)含量也在隨后幾十年里迅速下降。
黑土開墾后,土壤有機(jī)質(zhì)含量并不是平穩(wěn)下降的,而是剛開墾時迅速下降,一段時間后進(jìn)入相對穩(wěn)定期。《東北黑土地白皮書》顯示,黑土地開墾最初20年,有機(jī)質(zhì)含量下降約30%,40年后下降50%左右,70至80年后下降65%左右,此后黑土有機(jī)質(zhì)下降緩慢。
墾殖一段時間后的黑土地也在明顯變硬。種植大戶楊海軍說,幾十年來,自己種地前都是旋耕整地,旋耕的深度不太深,基本是10多厘米,久而久之,旋耕土壤的交界處越來越硬,后來聽專家說才知道,這就是形成了犁底層。
在東北黑土區(qū),經(jīng)過長時間耕作,尤其是機(jī)械化耕種的農(nóng)田都會存在犁底層。把犁底層挖出來,看到的是一個有棱有角的土塊,掰開時,土壤不是自然松開呈粒狀,而是一片一片的。犁底層形成后,作物的根系很難扎下去,根系不再受地心引力的影響向下發(fā)展,而是橫向生長。
黑龍江省黑土地保護(hù)利用研究院院長劉杰說,導(dǎo)致黑土層變薄、變瘦、變硬的根本原因,是不合理的耕作,黑土地在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷被索取,加劇土地退化,例如作物生長所帶走的土壤有機(jī)質(zhì)的養(yǎng)分,沒有還到田里,機(jī)械作業(yè)、旋耕導(dǎo)致土壤變硬后,該深松土地時沒有深松。
汪景寬說,整體來看,現(xiàn)在東北黑土區(qū)整體的糧食產(chǎn)量沒有降低,還有提升,這說明現(xiàn)在東北黑土地的土壤質(zhì)量是能保證糧食生產(chǎn)的,“但是黑土層厚度、有機(jī)質(zhì)含量等單項指標(biāo)確實是在下降。如果現(xiàn)在不保護(hù)黑土地,不把這些指標(biāo)提升上去,以后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就會有問題。”
中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站進(jìn)行秸稈翻混還田。圖/韓曉增
從“利用”到“保護(hù)與利用”
在最初感受到土地退化的那幾年,楊海軍感覺自己束手無策,除了不斷加大化肥的用量,他不知道還能做什么。劉杰說,在種地這件事上,老百姓是有智慧的,但如果要探索總結(jié)出黑土地保護(hù)的各種措施,還是需要科研機(jī)構(gòu)。
國內(nèi)學(xué)術(shù)界對于黑土地的研究,很長一段時間里聚焦于如何開發(fā)和利用,至于提出“保護(hù)黑土地”這個方向,是在2000年以后。
2004年9月16日,中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所(以下簡稱中科院沈陽生態(tài)所)牽頭組織了一次為期8天的科學(xué)考察,中科院沈陽生態(tài)所研究員張旭東帶隊,還包括中科院東北地理所、吉林省農(nóng)科院、黑龍江省農(nóng)科院共10個單位的32位專家和管理人員。
張旭東對《中國新聞周刊》說,那次考察從沈陽出發(fā),把東北的典型黑土區(qū)跑了一圈,“我們想要親眼看一看,東北黑土地到底出現(xiàn)了什么問題,退化到了什么程度?”汪景寬也在這個科考隊中,他認(rèn)為,自那次考察之后,學(xué)界就開始探索保護(hù)黑土地的措施。
現(xiàn)在,保護(hù)黑土地已經(jīng)成為國家層面的共識。
2021年6月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等7部門印發(fā)了《國家黑土地保護(hù)工程實施方案(2021-2025年)》,其中重點提到了幾個東北黑土區(qū)有效治理模式,要求東北適宜地區(qū)采用,包括以秸稈粉碎、有機(jī)肥混合深翻還田,結(jié)合玉米-大豆輪作為關(guān)鍵技術(shù)、深耕培土的“龍江模式”,以及以免耕少耕秸稈覆蓋還田為關(guān)鍵技術(shù)的“梨樹模式”。
而這些由科研機(jī)構(gòu)得出的黑土地保護(hù)模式,都是結(jié)合過去幾十年的試驗總結(jié)出來的。
中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所張旭東研究員團(tuán)隊成員在保護(hù)性耕作研發(fā)基地采集土壤剖面標(biāo)本和深層土壤樣品。
土壤領(lǐng)域的科學(xué)家,總是會提到英國洛桑試驗站,這座農(nóng)業(yè)研究所從1843年開始進(jìn)行長期定位試驗,最初目的是比較不同有機(jī)、無機(jī)肥料對作物產(chǎn)量的影響。如今,英國洛桑試驗站一些長期定位試驗已經(jīng)持續(xù)超過170年,它們能夠解答土壤肥力的發(fā)展趨勢、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的演變等多種問題,所留下的試驗樣品也能為驗證新的科學(xué)假設(shè)提供材料。
地處東北典型黑土區(qū)腹地的海倫,擁有一座中科院建立的海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站。從1985年開始,中科院東北地理所研究員、黑龍江省黑土地保護(hù)利用專家組組長韓曉增在這里設(shè)計了13組長期定位試驗,以研究黑土地的變化規(guī)律,在韓曉增開始探索黑土地保護(hù)利用技術(shù)之后,他發(fā)現(xiàn)過去長期定位試驗所得出的成果給理論數(shù)據(jù)提供了有效支撐。
2005年,韓曉增提出了肥沃耕層構(gòu)建技術(shù),核心是采用機(jī)械的方法將秸稈和有機(jī)肥深混到0~35厘米的土層中,形成一個深厚肥沃的耕作層,這項技術(shù)成為他后來總結(jié)的“龍江模式”的核心之一。據(jù)《東北黑土地白皮書》,經(jīng)過肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)的農(nóng)田,玉米和大豆能分別增產(chǎn)10.5%和11.3%,甚至更多。
楊海軍的農(nóng)田從2005年起成為韓曉增的試點,他記得在第二年,玉米的產(chǎn)量就每畝增產(chǎn)80公斤左右,降雨后水幾乎沒有澇在地里,而采用這一技術(shù)幾年后,腳踩在土地上“明顯感覺地松軟了很多”。
中科院沈陽生態(tài)所研究員張旭東也從2006年冬季開始籌備一個關(guān)于保護(hù)性耕作的長期試驗點。張旭東認(rèn)為,在干旱的東北黑土區(qū)西部,如果經(jīng)常翻動土壤,大風(fēng)更容易將土壤表層刮走,因此需要將秸稈覆蓋在地表上。如果實施保護(hù)性耕作,秸稈能夠成為補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)的原料,也能保護(hù)土壤不受風(fēng)蝕和水蝕的影響。
中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所張旭東研究員講解土壤形成知識剖面調(diào)查和采樣規(guī)范。圖/中科院沈陽生態(tài)所
保護(hù)性耕作起源于北美,指的是播種后地表作物殘留物覆蓋率不低于30%的耕作措施。1934年,黑風(fēng)暴橫掃了美國西部草原地區(qū),塵暴席卷了成千上萬噸的黑土,約14180萬公頃農(nóng)田被毀。自此,美國在降低耕作強(qiáng)度和增加地表作物殘留物覆蓋方面做了大量試驗。20世紀(jì)60年代,保護(hù)性耕作技術(shù)在美國逐步成型。秸稈覆蓋免耕是典型的保護(hù)性耕作措施,即收獲后至播種前,不攪動土壤,利用秸稈覆蓋地表,減輕風(fēng)侵和水蝕,并采用免耕播種機(jī)播種。
2007年,由張旭東牽頭建立的中國科學(xué)院保護(hù)性耕作研發(fā)基地在吉林省梨樹縣高家村落成。中科院東北地理所研究員關(guān)義新也在其團(tuán)隊中,他認(rèn)為,保護(hù)性耕作長期定位試驗?zāi)軌蛞悦鞔_的數(shù)據(jù)告訴決策者,實施保護(hù)性耕作十幾年,土地產(chǎn)能可以提高多少,提前給出一個答案。2010年,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李保國的團(tuán)隊也在梨樹縣建立了保護(hù)性耕作技術(shù)研發(fā)基地。
根據(jù)長期定位試驗,張旭東、關(guān)義新等從2014年陸續(xù)提出了寬窄行秸稈全覆蓋還田免耕、秸稈覆蓋條帶耕作等幾項具體技術(shù)模式!稏|北黑土地白皮書》顯示,保護(hù)性耕作技術(shù)有明顯增產(chǎn)增效的效果,比常規(guī)壟作增產(chǎn)約1000千克/公頃,每公頃節(jié)約成本1650元。此后,梨樹縣的保護(hù)性耕作被《農(nóng)民日報》總結(jié)為“梨樹模式”,被寫進(jìn)了《國家黑土地保護(hù)工程實施方案(2021-2025年)》。
當(dāng)下,對于東北中低產(chǎn)量田的改良,也被認(rèn)為是保護(hù)東北黑土地的一個環(huán)節(jié),尤其是對白漿土這種障礙土壤的改良。劉杰說,白漿土是黑土地的一種類型,在黑龍江省有近5000畝,其中耕地面積近3000畝。白漿土耕層淺薄,有堅硬的白漿層,耐寒耐澇能力差,作物產(chǎn)量低,遇到旱澇災(zāi)害容易絕產(chǎn),而經(jīng)過改良后,白漿土能夠?qū)崿F(xiàn)更高且更穩(wěn)定的糧食產(chǎn)量。
黑龍江省黑土保護(hù)利用研究院隸屬于黑龍江省農(nóng)科院,該院土壤改良團(tuán)隊負(fù)責(zé)人王秋菊對《中國新聞周刊》說,黑龍江省農(nóng)科院從1970年代就開始研究白漿土改良,但在30余年時間里,幾代科學(xué)家提出的改良模式一個個都失敗了。直到近幾年,才得出有效的白漿土心土改良培肥綜合技術(shù)模式,而這一模式的核心技術(shù)在2003年左右被歸納出來。
現(xiàn)在已經(jīng)成型的白漿土心土改良培肥技術(shù)模式,是在保證白漿土黑土位置不變的前提下,用機(jī)械打破白漿層,同時加入培肥物料。王秋菊表示,經(jīng)過改良后的白漿土產(chǎn)量增加幅度為15%~20%。
在科研機(jī)構(gòu)提出黑土地保護(hù)技術(shù)模式的過程中,作為技術(shù)實施載體的專用機(jī)械不可或缺。所有黑土地保護(hù)技術(shù)模式,都要有配套的專用機(jī)械才能成立。
韓曉增提出的肥沃耕層構(gòu)建技術(shù),需要用機(jī)械將0~35厘米土層旋轉(zhuǎn)60%uBA~120%uBA,在韓曉增2005年提出這項技術(shù)時,他還沒有在市場上看到符合要求的機(jī)械。直到2008年,他才最終在一家空軍農(nóng)場找到了適合的螺旋式犁壁犁,F(xiàn)在,同類型的機(jī)械在國內(nèi)已經(jīng)普及。
韓曉增在實驗室測試黑土地土壤微量營養(yǎng)元素。圖/韓曉增
保護(hù)性耕作技術(shù)同樣需要配套機(jī)具。秸稈大量覆蓋到地表并且免耕,意味著傳統(tǒng)的播種機(jī)在實施保護(hù)性耕作的農(nóng)田里無法使用,必須用專門的免耕播種機(jī)才能播種。
關(guān)義新說,國外的免耕播種機(jī)價格高,并且生產(chǎn)行距和中國標(biāo)準(zhǔn)不同,所以需要專門研發(fā)適合國內(nèi)的免耕播種機(jī)。關(guān)義新帶領(lǐng)的團(tuán)隊從2007年10月著手研發(fā)國產(chǎn)免耕播種機(jī),半年后研發(fā)出玉米免耕播種機(jī)樣機(jī),并在2009年至2014年不斷完善。關(guān)義新說,目前這種免耕播種機(jī)有二三十家公司生產(chǎn),2022年的市場保有量將超過8萬臺。
黑龍江農(nóng)科院在2003年左右研發(fā)出白漿土心土改良培肥技術(shù)時,也專門研發(fā)了土壤改良機(jī)械。不過王秋菊說,當(dāng)時研發(fā)出的機(jī)械比較粗糙,相比市場上成熟的機(jī)械產(chǎn)品,功能、效率和穩(wěn)定性都存在差距,而這也在一定程度上影響了白漿土心土改良培肥技術(shù)的推廣。2020年,第3代心土培肥犁研發(fā)出來,但這種機(jī)器的造價高達(dá)十幾萬元,并且現(xiàn)在還不在農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼范圍內(nèi),幾乎只有大型國營農(nóng)場會大規(guī)模實施白漿土心土改良培肥技術(shù)。
王秋菊認(rèn)為,中低產(chǎn)田改良將是未來黑土地保護(hù)的重要發(fā)力點,但受限于目前白漿土心土培肥機(jī)械造價高、難普及,白漿土心土改良培肥技術(shù)模式的推廣也面臨困難。
擔(dān)心與爭議
對于科研機(jī)構(gòu)總結(jié)出的各類黑土地保護(hù)技術(shù)模式,幾乎沒有農(nóng)民會在第一次接觸時就接受。
中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站的試驗田,距離楊海軍所在的合作社不遠(yuǎn),楊海軍說,那里的試驗田莊稼長得好,所以總跑過去看,后來就開始向試驗田的專家們請教,專家中就包括韓曉增。專家們告訴楊海軍,應(yīng)該深翻,在0~35厘米的土層混入秸稈和有機(jī)肥。“我聽了就覺得不行,翻得那么深,把土層下面冰涼涼的生土都翻上來了,能有營養(yǎng)嗎?”直到玉米長出來,比隔壁農(nóng)田要高20厘米,楊海軍才認(rèn)識到,自己過去的觀念不一定對。
藺向志作為乾安縣丙字村原第一書記,在2015年開始推行保護(hù)性耕作時,也遇到了不小的阻力。村里的農(nóng)戶已經(jīng)習(xí)慣了父輩傳下來的種地方式,秋天收獲后每家都要翻地,第二年耙地,過程中把地上的作物秸稈全部收走,作物根茬都刨出來,地里“干干凈凈”的。而保護(hù)性耕作需要農(nóng)民把殘留的秸稈覆蓋到地上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去地里亂糟糟的,不像能種地的樣子,農(nóng)民都不愿意接受。
為了讓村里的農(nóng)民愿意嘗試保護(hù)性耕作,藺向志給出了一些 ——原本村里玉米產(chǎn)量是每公頃10000斤,如果實施保護(hù)性耕作一年后產(chǎn)量低于這個數(shù)字,少一斤他賠一斤。這種 讓部分農(nóng)民愿意先邁出第一步。2015年,丙字村有180公頃的農(nóng)田實施了保護(hù)性耕作,第二年收獲時,玉米產(chǎn)量達(dá)到每公頃13500斤。
藺向志發(fā)現(xiàn),一旦農(nóng)民發(fā)現(xiàn)保護(hù)性耕作能夠顯著增產(chǎn),疑慮很快就會消失。到2018年,丙字村幾乎全村都普及了保護(hù)性耕作。2021年,丙字村的玉米產(chǎn)量達(dá)到每公頃接近2萬斤,相比2015年實現(xiàn)翻倍。
但是,并不是所有實施保護(hù)性耕作的農(nóng)田都能在一年后就看到增產(chǎn)增收。沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)的汪景寬說,過去幾年自己在一些縣市調(diào)研,發(fā)現(xiàn)有些地方剛實施保護(hù)性耕作后產(chǎn)量提高得很小,甚至和過去持平,“長期來看,保護(hù)性耕作能讓土壤質(zhì)量提升,有機(jī)質(zhì)含量提高,但剛開始,產(chǎn)量能達(dá)到過去的90%就是好的。”正因如此,有農(nóng)民私下告訴汪景寬,保護(hù)性耕作沒什么用。
無論是在田間,還是在學(xué)術(shù)界,保護(hù)性耕作仍然存在爭議。秸稈大量覆蓋地表時,土壤不能直接受到太陽光直射、吸收熱量,土壤地溫普遍偏低,在黑龍江如果撥開地表覆蓋的秸稈,用手一摸,土地是冰涼的,這也影響了種子發(fā)芽出苗。
中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所張旭東研究員團(tuán)隊成員在保護(hù)性耕作研發(fā)基地測玉米產(chǎn)量。
對此,張旭東說,保護(hù)性耕作確實并不適合所有的東北黑土地,年積溫低、土壤水分高的地區(qū)可能就不適合,例如三江平原。不過,為了讓保護(hù)性耕作能適宜更多地區(qū),他的團(tuán)隊也在2018年研發(fā)出能夠適應(yīng)低溫冷涼、土壤粘重區(qū)域的秸稈覆蓋條耕技術(shù),和秸稈覆蓋壟作少耕技術(shù),試圖解決保護(hù)性耕作難以在這些地區(qū)實現(xiàn)增收增產(chǎn)的問題。
“老百姓一看沒辦法增產(chǎn)增收,任何技術(shù)第二年就停了,只有能實現(xiàn)增產(chǎn)增收,他們才會真正接受新技術(shù)。從2018年開始,我們就意識到這個問題,所以決定要研究保高產(chǎn)的保護(hù)性耕作技術(shù)。”關(guān)義新說,他所在的團(tuán)隊現(xiàn)在研究的是梨樹模式如何升級,希望做到在所有場景下都能做到增產(chǎn)增收。
另外,還有農(nóng)民認(rèn)為秸稈覆蓋免耕有可能導(dǎo)致病蟲害,因為秸稈上攜帶的蟲卵較多,秸稈提供了一個繁殖的場所,第二年春季溫度回升后,病蟲害就可能發(fā)展得更嚴(yán)重。對此,關(guān)義新表示,經(jīng)過長期試驗,沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的病蟲害情況,“更何況美國、巴西、阿根廷都已經(jīng)實施保護(hù)性耕作幾十年了,大家擔(dān)心的這些問題沒有出現(xiàn)。”
矛盾與博弈
一系列推進(jìn)黑土地保護(hù)利用的計劃和方案,幾年前就已經(jīng)開始啟動。
2017年7月,原農(nóng)業(yè)部、國家發(fā)展改革委、財政部等6部門聯(lián)合印發(fā)《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要(2017-2030年)》, 明確到2030年在東北典型黑土區(qū)實施2.5億畝黑土耕地保護(hù)任務(wù)。2021年印發(fā)的《國家黑土地保護(hù)工程實施方案(2021-2025年)》則提出,要在2021~2025 年,實施黑土耕地保護(hù)利用面積 1 億畝。
但這一系列黑土地保護(hù)任務(wù)距離成功還有距離。
在東北黑土區(qū)正在進(jìn)行的各種長期定位試驗,是黑土地保護(hù)技術(shù)模式重要的數(shù)據(jù)和理論支撐,而長期定位試驗要堅持下去并不容易。
2007年,張旭東通過和梨樹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站以及幾家農(nóng)民合作社合作,在梨樹縣租下了15公頃的農(nóng)田作為研發(fā)基地。張旭東記得,剛開始的幾年,農(nóng)民看著試驗田還不知道是怎么回事,但隨著試驗田里的莊稼長勢一年年變好,農(nóng)民就開始要求多給錢,不加錢就把地要回去。
關(guān)義新說,長期定位試驗的時間越長,數(shù)據(jù)價值越高,為了讓梨樹保護(hù)性耕作研發(fā)基地的試驗?zāi)軌蛞恢弊鱿氯ィ锌圃夯蛟S會在2022年出資把這塊地長期流轉(zhuǎn)下來,6年下來要360多萬元,“中科院掏這筆錢太難了,只能擠牙縫擠出來這個錢。”
而在實際推廣黑土地保護(hù)模式時,即便是已經(jīng)領(lǐng)了保護(hù)任務(wù)的地方,也不一定能把工作完成,F(xiàn)在,梨樹已經(jīng)因“梨樹模式”在東北聞名,但作為“梨樹模式”核心的保護(hù)性耕作,在很長一段時間甚至沒有在梨樹當(dāng)?shù)赝崎_。
吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理中心副主任鄭鐵志從2006年開始在吉林省負(fù)責(zé)保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣工作,梨樹縣是吉林省最早的保護(hù)性耕作試點縣之一,“年年都撥錢。”但直到2018年左右,鄭鐵志到梨樹想找到大面積應(yīng)用保護(hù)性耕作的農(nóng)田,發(fā)現(xiàn)都很難,“實施保護(hù)性耕作的都是專家老師的試驗田,沒有農(nóng)民的田。”
調(diào)動農(nóng)民的積極性不是一件容易的事。劉杰說,實行40多年的家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制極大地促進(jìn)了生產(chǎn)力發(fā)展,繁榮了農(nóng)村經(jīng)濟(jì),然而黑土地保護(hù)需要大機(jī)械作業(yè)、集中水利設(shè)施建設(shè)和連片治理,而長期包產(chǎn)到戶形成的每家每戶“斑點田”,嚴(yán)重阻礙了黑土保護(hù)工作大規(guī)模開展。
張旭東說,在家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制下,即便土地承包給了農(nóng)民,也不是 的,農(nóng)民更關(guān)心的是當(dāng)下能不能快速看到回報,而不是土地長期的可持續(xù)利用,“就好像是你自己買的房子,你會很關(guān)心、維護(hù)得很好,但如果是租的房子,租約到期了可能會看到滿屋都是垃圾。”
正因為此,黑土地保護(hù)利用在地方的推廣不能僅憑農(nóng)民自發(fā)。鄭鐵志說,如果基層不重視,不主動思考和掌握新技術(shù),保護(hù)性耕作等措施就很難推廣。在乾安縣丙字村任第一書記之前,藺向志曾作為乾安縣農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心工程師推廣保護(hù)性耕作,他記得當(dāng)時在許多村遭了冷眼,“很多村干部都對新技術(shù)比較抵觸,認(rèn)為行不通。”
地方政策上的一些矛盾,也讓農(nóng)民不一定能應(yīng)用真正適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的黑土地保護(hù)技術(shù)。關(guān)義新和張旭東曾在一篇文章中提到,相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范推廣部門、地方政府相關(guān)部門在制定政策上存在一定困惑,可能一個縣的農(nóng)機(jī)部門在大力推廣示范保護(hù)性耕作技術(shù),而農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門示范推廣秸稈深翻深埋技術(shù)、秸稈碎混還田技術(shù)。這兩種技術(shù)模式存在區(qū)別,適宜不同的地方,如果沒有統(tǒng)一的規(guī)劃,會導(dǎo)致推廣人員、合作社及農(nóng)民只能跟著補(bǔ)貼金額選擇技術(shù)模式,哪個補(bǔ)貼高選哪個,而不一定是真正適合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)模式。
鄭鐵志認(rèn)為,在秸稈綜合利用上,也有很多政策是相互矛盾的,并且為黑土地保護(hù)技術(shù)模式的推廣帶來了很大的影響。2020年以來,吉林省開始實施“秸稈變?nèi)?rdquo;工程,即將秸稈集中規(guī);庸こ缮蟮娘暳,將秸稈資源轉(zhuǎn)化成肉和奶,而遼寧省近幾年還建了不少秸稈發(fā)電廠,用秸稈作為能源發(fā)電。“但是保護(hù)性耕作也需要秸稈還田覆蓋地表,這邊要把秸稈拿走變成飼料,另外一邊還要拿秸稈發(fā)電。秸稈是非常寶貴的資源,都消耗掉了,那我們用什么保護(hù)黑土地?”
另外,鄭鐵志表示現(xiàn)在地方重視禁燒秸稈工作,秸稈但凡冒煙就追責(zé)、處分,“所以很多縣、鄉(xiāng)、村干部會采取最簡單的方法,把秸稈都打包走,害怕哪天在地里秸稈就燒了,必須打包走心里才踏實,導(dǎo)致我們推廣秸稈覆蓋免耕的路越走越窄。”
立法加快推進(jìn)
2020年7月, 總書記在吉林梨樹縣視察,指出“要采取有效措施切實把黑土地這個‘耕地中的大熊貓’保護(hù)好、利用好,使之永遠(yuǎn)造福人民”。
自2021年以來,全國人大常委會加快啟動黑土地保護(hù)法的立法程序。2021年12月,《中華人民共和國黑土地保護(hù)法(草案)》提交十三屆全國人大常委會第三十二次會議初次審議,會后,全國人大常委會法制工作委員會將草案印發(fā)黑龍江省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)的省級人大等征求意見,并在互聯(lián)網(wǎng)上公布草案全文,征求社會公眾意見。
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