【中國科學報】眾智守護國家糧食安全“壓艙石”——“黑土生態與農業可持續發展國際研討會”側記
“東北黑土區是世界四大黑土分布區之一，黑土是支撐東北地區農業生產的得天獨厚的優勢資源。”中科院東北地理與農業生態研究所所長何興元在講話中說。
日前，由該所主辦的“黑土生態與農業可持續發展國際研討會”在黑龍江省哈爾濱市召開。來自國內外的200余位專家學者齊聚冰城，為黑土地資源的永續利用出謀劃策。
肥沃黑土
遭遇退化危機
“我叫‘白云’！我叫‘黑土’！”——當你想起春晚上的這句經典臺詞時，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，不僅是支撐東北地區現代農業可持續發展的重要保障，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、顏色深而結構良好的一類土壤，大致分布于濕潤、半干潤的草原化草甸、草原地區。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。
“肥沃”是黑土的重要特征。然而經過長期高強度開發利用，世界各地的黑土先后出現土層變薄、土壤板結、水土流失、土壤質量下降、土壤環境污染等一系列問題。問診黑土、保護黑土，是全世界科學家面臨的共同課題。
中科院院士、中科院生態環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的。如何將人類與自然的力量協調起來，通過管理土地利用的方式，來干預改變環境，提高生態系統服務的質量，是研究的重點和關鍵。
眾議黑土保衛戰
圍繞黑土地的管理和保護，各國專家從管理技術策略、肥料和除草劑的應用及控制、土壤侵蝕風蝕的防治、重金屬污染、土壤微生物和秸稈的作用效應等方面，展開了熱烈的討論和交流。
美國愛荷華州立大學教授理查德·克魯斯指出，中美黑土的常見侵蝕模式不同，但都降低了涵養水分和作物生產的能力。在許多地區，土壤侵蝕率比土壤更新率高出一個數量級甚至更多。他們的研究顯示，種植系統、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水平的一個重要途徑。
北京師范大學教授劉寶元展示了東北黑土區土壤侵蝕的空間分布特征。他們發現旱地是最主要的水土流失來源區，而2°以上的坡耕地是最主要的侵蝕源區。
“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，“不可持續的土地管理難辭其咎，相關治理刻不容緩。”
“土壤退化可能是造成氮肥損失及相應環境風險的重要原因。”中科院沈陽生態所研究員張旭東說。他指出，中國氮肥的施用量是發達國家的兩倍。我國消耗了占全球35%的化肥，卻只產出了24%的糧食。與肥料氮相比，秸稈中的有機氮素能在農田中長期積累，損失很少、回收率很高。通過秸稈的連續歸還，可以對土壤起到有效氮補充和調控作用。
中科院遺傳與發育生物學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，促進產物轉化為無害的氮氣。
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業生態實驗站和海倫水土保持監測研究站進行了參觀考察。
中科院海倫農業生態實驗站是中國唯一從事黑土農業生態系統長期定位監測、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、黑土農田生態過程及其可持續利用等方面的研究工作，為提高黑土農田綜合生產能力提供科學依據與優化管理方法。加拿大農業與農業食品部尼爾麥克·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揮的積極作用給予了肯定。
海倫水土保持監測研究站則主要從事黑土水土流失監測、侵蝕研究和水土保持科技示范，擁有21個徑流標準小區和2個流域控制站，是水利部在全國范圍內的30個重點監測小流域之一。考察專家對模擬極端侵蝕及沉積對作物產量影響和以秸稈侵蝕溝復墾為代表的坡耕地等多種水土保持措施研究示范產生濃厚興趣。
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