下面继续讲为何我国是世界上唯一逆转黑土地退化趋势的国家。下面讲我们如何通过工程治理侵蚀沟,加快黑土地恢复。
东北黑土区侵蚀65%是水蚀。现在有66.7万条侵蚀沟。侵蚀沟即水流冲刷出来的大沟、长沟。其中74%位于耕地内。黑龙江90%的侵蚀沟都是耕地沟。
东北侵蚀沟多是因为耕地的地貌多为漫川漫岗。其特点是坡缓坡长,汇水区面积大。雨雪会顺着缓坡流向低处,然后形成侵蚀沟,带走耕地表面土壤。
东北地区的侵蚀沟
侵蚀沟一旦形成,就会不断蚕食耕地,把大块耕地分成细碎的小块,难以机械化作业。
某些侵蚀沟刚出现时,一步就能跨过去。但十多年后,小沟变成了十几米宽、十多米深的大沟,如同一道悬崖,连人都不敢站在沟边。
有侵蚀沟的耕地,农业机械根本过不去,也不敢在沟边作业。机手离着沟老远就得踩刹车,怕掉到沟里。这还是愿意干的,有的时候,一垧地即15亩地给人家800块钱人家都不干。这种位于侵蚀沟边上的耕地只能采取人工种植。
此外,由于耕地表面土壤被冲走,耕地越来越贫瘠,作物产量越来越低。
侵蚀沟靠农民自己很难治理。因为治理侵蚀沟需要挖大量客土来填充,但侵蚀沟所在的位置是汇水线,下雨时仍然会把填充的客土冲走,这相当于忙了半天都白干了。
2021年,我国启动高标准农田建设工程。2024年按每亩2400元发放补助用于建设高标准农田。其中用于田块整治的资金占比要不低于30%,而侵蚀沟治理就属于田块整治的内容。
下面就以黑龙江海伦市的侵蚀沟治理经验来看怎么实现黑土地修复。
海伦市2015年监测黑土层平均仅18.3厘米,且有237条活跃侵蚀沟,年均扩展3到5米。
当地对于宽沟,就建设谷坊。也就是在沟底横向修建坝高在5米以下或者淤地面积在0.2公顷以下的小型水坝。或者直接往里面填充石头,然后在侵蚀沟坡面种植落叶松、苕条。这种深沟治理是不让侵蚀沟继续扩大,并不打算修复后用于耕作。
对于深度不超过2米的小沟,就直接填埋秸秆。然后在地表覆土,再恢复种植。表面覆土中,会添加秸秆和有机肥,加快耕作层形成。
黑龙江省克山县华安村侵蚀沟治理现场。
因为侵蚀沟的地形是雨雪的汇水线,所以需要给流经侵蚀沟的水找出路。所以还需要在侵蚀沟底铺设暗管,在耕地表面安装渗井,让流经侵蚀沟的雨水、雪水从渗井流走。而雨水、雪水携带的泥沙会被秸秆截留在地下。
效果就是下雨和冰雪融化时,93%的地表径流被引入地下流走,显著降低了对地表土壤的冲刷。
而被埋在地下的秸秆因为当地气候寒冷,加上隔绝了氧气,腐烂很缓慢,每年烂掉1厘米。每隔几年,需要覆盖10厘米的客土,不然治理后的侵蚀沟地表会沉降。
这个办法尽管不算完美,但成本很低,很容易推广。
经过对侵蚀沟的治理,当地侵蚀沟无新增,耕地有所增加。原来被切割成碎块的耕地,现在变成了大块耕地,便于机械化耕作。耕作层厚度从18.3厘米增加到20.4厘米,土壤有机质含量从2.6%提高到3.1%。
海伦市前进镇光荣村侵蚀沟治理后的农田景象
而且由于侵蚀沟地下是秸秆,秸秆会腐烂发热,让地温升高,所以种出来的庄稼长得还高。玉米亩产从580公斤上升到720公斤。
而世界上通过工程治理黑土地侵蚀沟来实现复垦的只有我国。那么其他拥有黑土地的国家为何不这么做呢?
大漂亮和加拿大认为侵蚀沟是自然排水通道,所以它们禁止填埋侵蚀沟。因为耕地面积大,它们对侵蚀沟的治理方式是在沟底种植草皮和修建小水坝,让侵蚀沟不再扩大就可以了。
而大漂亮和加拿大因缺少东西向山脉造成的穿堂风地形,因此很容易发生风蚀。
但这里也很容易发生水蚀。因为它们的黑土地所在位置为大平原,并不是真正的平原,而是海拔较高的缓坡台地。雨水、雪水,会携带耕地土壤流向低处。
从科学原理看,我国治理侵蚀沟的方法更有效且更有远见。因为埋在侵蚀沟地下的秸秆,可以有效拦截顺着渗井流过的雨水雪水携带的泥沙,而且成本较低。而如果只在侵蚀沟种植草皮,只能阻止侵蚀沟扩大。雨携带的泥沙,却顺着侵蚀沟流走了。
而大漂亮艾奥瓦州气候学家贾斯汀·吉尔森认为,近20年到30年中,强降雨暴发的概率提高了3倍。强降雨会带来农田地表径流的强度增加,携带土壤泥沙的能力增强。
而大鹅和钨客澜因为经济困难,没有财力支持侵蚀沟治理。阿根廷的情况是因为地处潘帕斯平原,并不重视水土保持。它现在对侵蚀沟的治理只停留在学术研究上,并没有实质性的动作。
此外,我们还通过强化监控,有效管理黑土地破坏行为。
我国现在是世界上对黑土地保护最严格的国家。
2022年施行的《黑土地保护法》规定,盗挖黑土的人,严重者可依法追究刑事责任。
我国对耕地实行田长制进行管理,共分为省、市、县、乡、村五级田长。
黑土地被划分为网格,每个网格确定1名村级田长和若干网格员。村级田长会巡视耕地并拍照,查看黑土地是否存在裸露、秸秆未覆盖情况、焚烧秸秆、盗挖黑土、土地侵蚀、非粮化,例如没种粮食却种树、修建大棚等。对耕地的保护情况,被列入各级干部考核指标。
然后县级以上信息平台会根据无人机和卫星图片核对信息,及时做出决策。
例如某地通过卫星图片,发现某处耕地高程下降近30厘米的异常情况,很快就抓获了一个长期盗采黑土并销往外地苗圃的犯罪团伙。主犯最终以非法采矿罪被判处有期徒刑。
《黑土地保护法》不叫《黑土地开发保护法》的原因,就是为了强化保护,害怕有些人借用开发的名义来破坏黑土地。而对于实行秸秆覆盖等有利于黑土地保护的行为,则安排补贴给予奖励。
钨客澜在2024年才通过了《黑土特别保护法》,并设立了非法盗挖黑土的刑事罪名。但没有类似我国田长制的监管体系。全国只有300多个土地监察员负责黑土地监管。要管理全国的耕地根本有心无力。
所以长期以来,大量耕地的黑土被盗挖后卖往中东、欧盟等国家。例如2020年钨客澜查获的哈尔科夫州大规模黑土盗挖案。被盗挖的地块黑土层厚度从60厘米下降到20厘米。因为玉米等根系可以下扎到土壤20厘米的深处,遇到底层的黄土后就难以下扎。黑土盗挖让被盗挖的地块永久丧失了高产能力。
而其他拥有黑土地的国家,并没有关于黑土地保护的专门法律,也没有如田长制这样对黑土地分级管控的制度。
这也是我国能实现黑土地退化逆转的制度优势。
最后,我国能逆转黑土地退化趋势,也因为我国有深厚的可持续耕作的文化传统。
我国在汉代就已经形成将绿肥、粪肥、大豆参与轮作整合起来的施肥办法,用以恢复地力。从此以后,我们的土地不再休耕。
而世界上多数国家,一直不清楚怎么给耕地施肥。例如历史上的两河流域和印度河流域,也曾经是堪称人间天堂的繁盛之地。但是却因为没有掌握施肥方法,土地肥力很快就衰竭了,土地荒漠化、盐碱化,最终文明衰落了。
在现代化肥出现前,世界上的很多地方,没办法跟我国一样持续性耕作,只能采取休耕的办法来恢复地力。但现在世界人口这么多的情况下,哪里还有休耕的实施可能?
而西方的科学家,最近才发现施用粪肥,对恢复耕地肥力很有好处。例如,它能有效改善土壤结构,降低施用化肥造成的土壤板结。能提高土壤中的有益微生物和蚯蚓等生物数量。
正因为我国有很深厚的可持续耕作传统,我国东北农民才能和科研人员一起摸索出容易推广的以秸秆覆盖还田为核心的黑土地保护模式-梨树模式。
而世界上有黑土地的其他国家,接受了大豆等豆科植物参与轮作的好处,但一直没理解施用有机肥的好处。
例如,19世纪时法国外交官菲利克斯•德•布朱将大漂亮农民描述为不断迁移的牧民。“大漂亮人似乎无视随处可见的粪水。他们不知道,没有一寸土地不能通过施用粪便而变得肥沃。因此,他们的地力很快便衰竭了。大漂亮的农民好像牧羊人一样,特别倾向于从一个地方迁移到另一个地方”。
总之,现在除了我国之外,其他有黑土地的国家对黑土地的养分维护上,都存在竭泽而渔的情况。
而且,大漂亮黑土区中的冬小麦区,因为干旱,一直靠开采不可再生的奥加拉拉含水层的地下水维持。据估算,按目前地下水开采速度,奥加拉拉含水层20年内就会枯竭。
正是因为我们有可持续开发耕地的深厚历史传统,我们的文明才能延绵不绝。而世界上的很多文明,却因为对耕地的竭泽而渔成为了历史的尘埃!