121-大国粮仓1-为何我国是世界唯一逆转黑土地退化趋势的国家3-梨树模式下

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。

下面讲梨树模式中的轮作和施用有机肥措施，为何有效保护黑土地。

当代轮作体系的思想来源于上世纪30年代由苏联土壤学家威廉斯提出的草田轮作制。他主张把牧草和粮食作物进行轮作。牧草作为饲料，牲畜粪便用来肥田。同时要少扰动土壤，尽量避免深耕。

但在上世纪60年代通过大量施用化肥、农药实现粮食高产的绿色革命兴起后，他的思想一度被世界冷落。但当代的保护性耕作、再生农业等可持续农业种植模式又开始借鉴他的思想。

轮作体系用豆科植物的固氮功能来养地。此外，可以降低作物连作中存在的病虫害通过秸秆和土壤积累和传播的发生情况。

吉林梨树当地用1/4到1/3的耕地用来种植大豆和玉米轮作，这样可减少化肥用量30%。但由于我国人多地少的现实，东北黑土区承担着粮仓的职责，没办法推行大规模轮作。

东北黑土区玉米连作比例高达68%。玉米生长耗氮高，需要额外使用氮肥。此外，玉米螟、大斑病菌会在秸秆上越冬。这造成需要多打农药。

其他有黑土地的国家在实行豆科植物参与的轮作制上要比我国更有实施条件。因为轮作要能良好实施，必须要有大量的耕地。

世界有黑土地的其他国家中，鹅钨阿根廷加拿大的轮作曾经都做得很好，但目前轮作体系维持较好的只剩下了加拿大。现在它已发展出兼顾经济效益和生态效益的四年轮作制。

从第一年到第四年分别种植油菜、春小麦、豆类、大麦或燕麦。油菜是深根作物，能利用土壤深处的水，而且可以改善深层土壤的透气和排水性能。种植豆类能固氮，培肥地力。春小麦等麦类可以利用豆类固定的氮素，实现高产。

因此加拿大是世界油菜籽最大出口国、小麦第三大出口国。

此外，钨客澜和大鹅在前苏联时期都严格执行轮作。每年由集体农庄的农艺师制定全农场轮作图，然后按此严格实施。

例如钨客澜实施的是基于草田轮作制思想的6年轮作制。从第一年到第六年分别种植小麦、玉米或大麦、豌豆、苜蓿、苜蓿、土豆或者甜菜。

但在1991年钨客澜独立之后，集体农庄解散，耕地被分给农民。耕地变得分散，轮作变得难以实施，基本被放弃。钨客澜为了经济利益，大量种植经济价值较高但很耗费地力的向日葵，并且实行连作。

此外，由于经济困难，钨客澜的耕地化肥施用量长期不足。数据显示，钨客澜2023年作物带走的氮、磷、钾分别比施肥量多出30%、80%和70%。

以上原因导致钨客澜的黑土地有机质含量直线下降，相对刚独立时下降了一半多。据估算，10年到30年内这些农田的有机质就会消耗完毕。

大鹅的情况和钨客澜大体类似，独立后轮作体系也已基本废弃，它也是实行小麦和向日葵连作。

而阿根廷以前也曾经实行6年轮作制。从第一年到第三年分别种植冬小麦、玉米或者高粱、燕麦并混播紫花苜蓿，接下来后面3年种植紫花苜蓿用于放牧。其轮作效果也不输于加拿大和钨客澜，所以黑土地的有机质含量曾经维持较好。

但在1996年之后，阿根廷大量种植经济价值更高的转基因大豆。轮作体系被放弃。现在它的大豆种植面积占耕地总面积45%，而且实行连作。

 因此这里的耕地有机质含量也快速下降。黑土地所在的潘帕斯草原表层土壤有机质平均含量从1970年代的4.5%至5%下降到目前的3%至3.8%。部分高强度耕作区已低于2.5%。

那么，我国为何能在没办法大规模推行轮作的条件下，竟然还逆转了黑土地退化趋势？

这是因为我们鼓励施用农家肥，同时减少化肥过量施用。

要想土壤肥力不下降，需要做的是有用有养。每年种植作物，会带走土壤中的养分。这就需要我们用措施把作物带走的养分返还给土壤。

如果光施用化肥，不实行秸秆还田，因为氮磷钾肥不含碳，就会造成土壤中的有机碳得不到补充。土壤有机质还是会下降。

用秸秆还田、施用化肥，也无法弥补作物从土壤中带走的有机碳缺口。因为作物的籽粒被收走了，只留下秸秆。而籽粒中也含有碳。

而施用有机肥可以弥补土壤有机碳缺口。因为有机肥含有化肥没有的碳，而且还富含氮，有助于土壤微生物提高分解秸秆的效率。

土壤中的微生物分解秸秆时，会同时摄入碳氮，最适合的碳氮比大约在25比1。微生物以碳元素为能源，以氮元素作为合成自身需要的蛋白质。

碳氮比过高或过低，都不利于土壤肥力的提升。

秸秆碳氮比高达60比1至100比1。如果光把秸秆还田，土壤中的氮太低，这相当于光有干柴（碳），却没有火柴（氮），点不着火。微生物会和作物争夺土壤中的氮，分解秸秆的效率降低。秸秆中的碳成为二氧化碳白白排入空气中。

施用含有大量氮的有机肥后，微生物分解秸秆的效率就会提高。秸秆中的碳，会变成土壤中的有机碳。有机质是腐殖质的组成。然后土壤的肥力会提升。

吉林梨树县每亩每年施用1到2吨腐熟的农家肥或商品有机肥200公斤，这样每年可提升土壤有机质含量0.03%。

此外，我国农业中过去存在过量施用氮肥的问题。氮元素过多，又不进行秸秆还田，土壤中的微生物会分解土壤固定的有机碳。这就造成施用氮肥越多，土壤有机碳含量下降越快。氮肥施用给作物增产的效果反而还越来越差。

2015年，我国开始推动化肥施用量零增长行动。2022年，更强调要提高有机肥资源还田量、测土配方施肥覆盖率和化肥利用率。

而按土壤需求施用适量的氮肥，减少过量施用氮肥，同时施用有机肥，配合秸秆还田，反而会有效提升土壤肥力的提升。

所以，我国不仅要作物产量，还要土壤自然肥力提升。

而其他有黑土地的国家对施用有机肥施来培肥地力的重要性重视不足。

除了前面提到的钨客澜化肥施用不足以外，大鹅、阿根廷的化肥施用量也不足。大漂亮玉米带氮肥施用量超出作物需求30%，导致地下水和河流中的硝酸盐超标。

而氮肥施用过多，会造成土壤微生物分解土壤固定的有机碳。氮肥施用不足，土壤微生物分解秸秆的效率低，也不利于土壤肥力的提升。

另外，世界上拥有黑土地的国家中，只有我国、加拿大、大漂亮在提倡施用有机肥以培肥地力。其他国家并不重视施用有机肥。

但只有我国是唯一将有机肥培肥黑土作为国家战略的国家。我国实施的黑土地保护利用项目，将有机肥替代化肥作为核心措施。

我们有很成熟的商品有机肥，而大漂亮和加拿大并没有。它们的有机肥施用方式，是在秋季或春季时，把液态猪粪牛粪施入土壤。但显然这种方式很有局限性。因为液态畜禽粪便中的氮会挥发，而且养分浓度低。这种施用方式只能在靠近养猪场和奶牛场的农田使用。

此外，我国还每吨有机肥补贴150到300元推动规模化应用。而大漂亮、加拿大就没有这方面的补贴。

而且，只有我国对土壤肥力提升的认识才是准确的。

黑土地生长的野草枯死后，然后腐烂分解，形成有深厚腐殖质的黑土，因此黑土层不断增厚。如果只有秸秆还田和轮作，无法弥补作物从土地中带走的碳缺口，土壤有机质含量还是会下降。

只有通过人为干预，模拟大自然黑土的形成过程，主动施用有机肥增加有机碳，加快土壤微生物对秸秆的分解，这样才能保证黑土肥力不下降。

所以尽管我们没有大规模推广轮作的条件，但是用秸秆还田、施用有机肥，却还能实现土壤有机质含量的提升。

因此我国才在世界黑土普遍在退化的情况下，实现了黑土地退化趋势逆转的奇迹。

而加拿大，尽管它的黑土地保护已经做得很好。它已实行秸秆覆盖还田和轮作，但有机肥施用不足。所以它的黑土地厚度仍然在轻微变薄。

而钨客澜黑土地在世界拥有黑土地的国家中退化最严重。

因为它农田防护林网被破坏，秸秆覆盖还田和免耕播种并没有执行，轮作体系被破坏，化肥施用量长期不足，又不重视施用有机肥，还存在很严重的黑土地盗挖。目前，它超过40%的耕地处于退化状态。按当前退化速度，在30到60年内，它的黑土层大部分就会消失。

下面总结一下梨树模式的优点。

它通过秸秆覆盖还田、免耕播种、轮作、有机肥施用，实现了兼顾经济效益和生态效益。

它能显著减少土壤侵蚀，保水能力增强，耕层有机质年均增加0.04%。耕作层厚度也实现了增加。

每亩成本仅增加30元，可以增收100元。相对于传统耕作方式，产量要高出10%。干旱年份要高出10%至15%。

因此，这是一种可以低成本推广的黑土地保护模式。

而梨树模式还大有潜力可挖。

近年来，东北地区在摸索秋季收获玉米后，继续种植冬黑麦。然后在春季收获并作为牧草。这样就可以实现一年种植两季，而且能更好地保护黑土地。

这个做法来源于近年来在欧美兴起的再生农业。再生农业思想来源于上世纪30年代由苏联土壤学家威廉斯提出的草田轮作制。

他强调活根系统对土壤的保护作用。草田轮作制中，用苜蓿等牧草参与轮作，不仅可以利用豆科植物固氮的特性提高土壤肥力。而且苜蓿是深根作物，常年覆盖土壤，可以减少土壤风蚀水蚀，而且还可以改善土壤的透水透气性能。

现在我国东北地区在秋季收获玉米、水稻后，耕地半年闲置。此外，秸秆覆盖的效果是肯定赶不上苜蓿这样拥有活根作物的。

显然，如果冬季能种植从大鹅引进的冬黑麦，对黑土地的保护效果将会更好。

它会多出冬黑麦这一季的收益，而且拥有活根的冬黑麦能更好地保护土壤，提升土壤的透气性。不过，这个技术目前还不成熟，希望未来能应用起来。

接下请听下集，我国如何用工程治理侵蚀沟，来修复黑土地。