我国东北黑土地保护与肥力提升的成效与建议
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黑土地的开发始于清朝末期，开垦极为缓慢，均是在地形适宜的肥沃平原上采用原始的人畜方式开垦。第一次黑土地大面积开垦始于 20 世纪 50 年代末至 60 年代初，主要是由转业官兵成建制来到了松嫩平原的中北部和三江平原，开垦地势相对平坦但交通不便的肥沃黑土地。20 世纪 60 年代末至 70 年代，大量的城市“知识青年”也来到了这个地区继续开垦。此时大面积的草地、林地和湿地已经被开垦，大量坡地的草木被砍伐一空，大量的湿地变成了耕地。开垦初期错误地认为肥沃的黑土地可以在没有任何投入的情况下持续利用，进而以掠夺性生产方式贯穿整个黑土地开垦过程，导致东北黑土地质量快速下降，生产上必须依赖投入大量化肥才能获得高产。因此，如何能更好地保护黑土地，又能不断地提高黑土地的质量，满足国家粮食安全和生态安全的双重需求，是亟待解决的重大问题。
黑土质量现状与存在的问题
开垦后期土壤有机质含量降低导致耕地地力下降
自然黑土是在第三纪、第四纪更新世或者全新世的砂砾和黏土层上发育的土壤，其在雨热同季的气候下，形成了茂密的植被层，然后因迅速转冷而结冰，土壤表层有机物质的积累大于分解，经过几千年的时间形成了深厚肥沃的黑土层。黑土开垦后的土壤质量变化大致经历了两个阶段（图 1）。
第一个阶段是农田作物代替了自然植被，由于作物的秸秆和籽粒移除土壤和耕作，导致土壤有机质快速分解，分解过程中释放的氮、磷和钾有利于作物生长，土壤肥力不断增强。这一阶段大约经历了 30 年，此时东北北部地区土壤有机质每年下降速度为 1.5%—2.6%，东北南部地区每年下降速度为 0.5%—0.7%。
第二阶段为稳定性农业利用阶段，土壤有机质平均以每年 0.1% 左右速度下降，这个阶段虽然有机质下降的速度变慢，但是对土壤肥力的影响是至关重要的。当其他生产条件相同的情况下，土壤有机质含量每下降 0.5%，作物产量则下降 15.0% 甚至更多。为了保住农作物产量，农民不得不大量使用化肥；然而，化肥投入量越来越高，其利用率却不断下降。
坡耕地水土流严重
水土流失主要是指将肥沃的黑土层流失殆尽，土壤亚表层或者黄土状母质露出地表，从而导致地表土壤有机质含量显著下降，降低了土壤生产力，甚至使部分土壤丧失生产能力。黑土地是由坡度小、坡面长的漫川漫岗所组成的。开垦初期，大于 3.0° 坡的地形，经常发生剧烈的面蚀和沟蚀，二者交替进行。我国东北黑土地开垦的前 10 年，每年平均流失土层厚度在 1.0—3.0 cm；而随着开垦年限的延长和农民采取了水保措施，目前每年流失量在 1.0—3.0 mm 之间。水土流失导致农田干旱，作物利用大气降水能力降低，表层所含的有机质和营养元素迁移导致土壤贫瘠；农民为了降低这部分损失，加大了化肥使用量，与平地相比，坡耕地化肥施用量增加了30% 左右，而未被利用的化肥一部分进入水体污染环境。
黑土地环境质量存在着潜在被污染的风险
我国东北黑土地比较洁净，除了辽河流域少部分区域外，其他地区土壤基本没有污染，是我国重要的有机农产品生产基地。由于气候寒冷，种植业复种指数低，病虫草害发生程度较轻，农药使用量相对较小，目前为止还没有出现大面积有机氯农药、多环芳烃、多氯联苯和硝基芳香化合物的污染，仅局部地区有少量的点源污染。在土壤成土母质中，重金属含量比较低，加上耕地地形条件和一年一季的生产方式，到目前为止土壤比较健康。对 22 个典型市县的土壤样品中镉（Cd）、铅（Pb）、铜（Cu）和锌（Zn）进行检测分析，4 种重金属的检出范围依次为 0.13—2.31 mg/kg、10.52—57.48 mg/kg、42.13—227.10 mg/kg 和 9.95—46.18 mg/kg。在 4 种重金属变化值范围内，高端数值的土壤样品全部来自于城市周边土壤和设施蔬菜土壤，说明我国东北黑土地虽然土壤环境质量相对较好，但也有潜在污染发生的可能性，在环境保护方面仍然需要给予足够的重视。