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农田生态学和长期试验示范引领黑土地保护和农业可持续发展

  中国网/中国发展门户网讯 东北黑土地主要分布在黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区东四盟,耕地面积 2.78 亿亩,主要包括黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、棕壤和暗棕壤,是国家重要的商品粮生产基地。东北黑土地的粮食产量占全国总产的 1/4,商品粮占全国的 1/4,该地区的调出粮食占全国的 1/3,是国家粮食安全的“压舱石”。东北黑土地存在的主要问题是耕地在高强度利用下发生不同程度的退化,主要包括:坡度 2的坡耕地由于水土流失导致的黑土层变薄,其面积约占黑土地的 1/3;坡度 2的耕地由于用养失调导致的耕作层变浅、变瘦,犁底层变厚、变硬,其面积约占黑土地的 2/3;同时还有自然土壤形成过程中存在的障碍层(白浆土)等问题。土壤退化和障碍层的存在阻碍了区域农业可持续发展。

  从 1978 年开始,以原中国科学院黑龙江农业现代化研究所所长曾昭顺为首的一大批院内外专家,围绕东北黑土地的农业科学问题、技术问题和生产问题,开展了系统的科学研究,同时在具有代表性的区域农业生态类型的黑龙江省海伦市建立了中国科学院海伦农业生态实验站(以下简称“海伦站”)。建站初期,正值国家要实现“工业现代化、农业现代化、国防现代化和科学技术现代化”的高潮期,在实现农业现代化的问题上,部分专家提出了农业也要实现“机械化、水利化、化学化和大地园田化”。在当时国力比较孱弱的情况下,在县域尺度上实现“农业四化”需要几百亿资金,因此是一个不可实现的目标。但经过专家们的反复论证后,海伦站再次组织马世骏和侯学煜等专家进行调研论证,提出了农业现代化起步必须从调整农业结构入手,实现农、林、牧、副、渔统筹发展,种养加并行,走山水田林路综合治理的道路。这对我国当时农业“以粮为纲”的方针来说,是一个创新性的理念,引领了我国农业现代化。专家们通过大量的研究提出了海伦“飞鸟型经济”模式(图 1),该模式是“一主”(种植业)“两翼”(畜牧业和加工业),旨在瞄准经济效益(“鸟头”),不断按照社会需求和生态效益来调整经济发展。与此同时,国务院批准了中国科学院将海伦县列为综合农业试验基地县,这些前期准备工作为我国目前的现代农业发展奠定了坚实的基础。为了系统研究土壤肥力演变过程及调控因素,海伦站设置了多组、多类型的长期定位试验,旨在探明东北黑土区土壤肥力的演化过程。同时结合农业生产秸秆处理难的问题和实现黑土地保护利用的目标,提出了肥沃耕层理论,研发肥沃耕层构建关键技术,并创新集成了黑土地保护利用模式进行示范推广,引领了黑土地保护利用和区域农业可持续发展。

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