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大观视线 | 这里是中国农大吉林梨树实验站黑土地博物馆(二)

新闻中心 欧阳永志 孟祥慈 2021年07月23日 报道 浏览次数:

黑土地是地球上最珍贵的土壤资源之一,具有土质疏松、潜在肥力高的特点。目前世界上仅存有三大黑土区,分别是乌克兰的乌克兰平原、美国的密西西比平原、中国的东北平原。习近平总书记形象地称它为“耕地中的大熊猫”,其稀有程度可见一斑。

今天,记者带你走进中国农业大学吉林梨树实验站黑土地博物馆,一起来了解黑土地、认识黑土地。

黑土地是怎么形成的呢?中国农业大学土地科学与技术学院教授周虎告诉记者,黑土的形成与气候及地质条件密不可分,它的成土条件是夏季气候温和湿润、冬季气候严寒干燥,且地面排水不畅形成上层滞水。夏天的大量植物在秋冬枯死后,附着在地表,由于冬季的寒冷,严寒抑制了微生物的生长活动,植物的残骸无法被腐烂分解。与此同时,地面存有的滞水冻结形成冻土,将枯枝落叶和枯死的植物保存起来。直到第二年开春,冻土融化,微生物重新开始活动,但由于地面排水不畅,冻土融化后的水不能被及时排掉,导致土壤湿度过大,植物的残骸依然分解缓慢。直到来年在年初的植物残骸被完全分解前,新一年的夏季和冬季便已经到来,新生的植物开始重新生长、繁殖,之后凋零与前一年未完全分解的植物残骸堆积在一起,每年有机质的积累量超过分解量,大量有机质的堆积使腐殖质的形成有了深厚的物质基础,随着有机质的逐年增多,腐殖质也逐年加厚,产生了深厚的腐殖质层。在微生物的作用下,硅酸盐被分解产生二氧化硅,形成土壤,由于含有极大量腐殖质使得土壤呈现出纯黑色,另外产生的无机盐成为土壤的养分。上层滞水引发淋溶作用,各种无机盐矿物质和小分子有机物在土层中扩散开,使土壤变的肥沃。黑土由于含有极大量的腐殖质而呈现出纯黑色,腐殖质的本质是各种植物残骸的生物大分子被分解产生的小分子及无机盐,富含氮、磷等矿物质,有利于植物吸收。

在我国,东北黑土泛指分布在东北地区海拔600米以下低山、丘陵和平原,具有暗沃表层的土地,具备农林牧全面发展的优越自然条件,是我国商品粮生产和农林牧综合发展的重要基地,是国家粮食安全的“稳压器”,对于我国粮食安全战略具有举足轻重的作用。

然而,长期大规模的开发和过度利用,造成了黑土层流失、土壤退化和农业生态环境破坏等问题。据调查,黑土区平均每年流失0.3—1.0cm厚的黑土表层,土壤有机质每年以1/1000的速度递减,由于多年严重水土流失,黑土区原本较厚的黑土层现在只剩下20—30cm,有的地方甚至已露出黄土母质,基本丧失了生产能力。每生成1厘米黑土需要300年左右的时间,而现在黑土层却在以每年近1厘米的速度流失,因此,保护黑土地刻不容缓! 

为了践行“青山绿水就是金山银山”的发展理念,促进东北地区社会的长期可持续发展,中国农大师生在吉林梨树地区进行了十多年的跟踪研究,并探索总结出了“梨树模式”,全方位地开展黑土地保护和培育行动。2019年,由吉林省梨树县人民政府投资,中国农业大学国家黑土地现代农业研究院主持设计的“中国黑土地博物馆”建成使用。

博物馆记载着“梨树模式”的研发历程,“梨树模式”即玉米秸秆覆盖免耕种植技术是中国科学院和中国农业大学等专家经13年联合攻关,总结出的适合我国东北四省区的玉米保护性耕作技术。建立了包括收获与秸秆覆盖、土壤疏松、免耕播种施肥、防除病虫草害的全程机械化技术体系。

博物馆里的大屏幕是黑土地(梨树县)保护监测指挥中心,以近几年来已经建设完成的41个监测点,依托吉林梨树实验站建设的黑土地大数据监测分析平台,通过各监测站的各种传感器(将墒情、气象条件、图像等)和无线通信网络,将各项监测数据实时传送到监测平台,同时将平时积累的土壤和植株化验数据、农业生产调查情况等多项指标上传平台,并经处理分析,及时给出相应的生产指导方案或建议,从而实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。(摄影:孟祥 欧阳永志)




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