卞鳳鳴， 胡海峰， 賈 玫， 徐春濤

(吉林省國土資源調(diào)查規(guī)劃研究院，吉林長春 130061)

糧食安全背景下吉林省黑土資源退化防治分析

卞鳳鳴， 胡海峰， 賈 玫， 徐春濤

(吉林省國土資源調(diào)查規(guī)劃研究院，吉林長春 130061)

摘要黑土資源關(guān)系著國家糧食安全。該研究基于吉林省黑土資源概況及利用優(yōu)勢，探討了吉林省黑土資源利用存在的問題，從宏觀管理、農(nóng)田建設(shè)、土壤肥力等方面提出了防治對策。

關(guān)鍵詞黑土資源；防治措施；糧食安全；吉林省

黑土資源是世界上最寶貴的農(nóng)耕土地資源，具有質(zhì)地疏松、肥力高、供肥能力強的特點[1]，主要分布在我國的吉林省、黑龍江省及美國密西西比河沿岸和烏克蘭平原。吉林省作為我國重點糧食產(chǎn)區(qū)，玉米產(chǎn)量、商品量、調(diào)出量多年居全國前列，玉米出口數(shù)量一度占全國一半以上[2]。2013年數(shù)據(jù)顯示，我國5.90%的糧食產(chǎn)自于吉林省，其糧食生產(chǎn)能力及可持續(xù)性關(guān)系到我國的糧食安全戰(zhàn)略[3]。黑土資源區(qū)是吉林省主要的糧食產(chǎn)區(qū)，關(guān)系著國家糧食安全。充分利用和保護(hù)好黑土地資源，對于穩(wěn)定和提高該省糧食生產(chǎn)能力，保障全省經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但近幾十年來，由于過度墾殖和掠奪式經(jīng)營，該省黑土區(qū)出現(xiàn)土壤質(zhì)量下降，養(yǎng)分庫容降低，水土流失嚴(yán)重，土壤抵御自然災(zāi)害能力降低等一系列問題，這將直接威脅到國家糧食安全。為此，該研究從吉林省黑土區(qū)現(xiàn)狀和問題出發(fā)，提出適宜的退化防治措施，對保護(hù)黑土資源、提高糧食綜合生產(chǎn)能力具有重要意義[4]。

1吉林省黑土資源概況與利用優(yōu)勢

1.1吉林省黑土資源概況黑土區(qū)主要土壤類型包括黑土、黑鈣土、棕壤、暗棕壤、白漿土、草甸土，吉林省黑土區(qū)以草甸土、黑鈣土為主[5]。根據(jù)全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)顯示，吉林省黑土資源區(qū)總面積為110.10萬hm2，占全省土壤總面積的5.9%，占全國黑土資源總面積的15.65%。其中，耕地為83萬hm2，占黑土總面積的75.56%，墾殖率較高[6]。區(qū)內(nèi)地勢平坦開闊，光、熱、水資源豐富，配合協(xié)調(diào)，黑土層深厚，養(yǎng)分貯量高，土質(zhì)肥沃，土壤適宜性廣泛，可滿足一季農(nóng)作物生長，是世界上為數(shù)不多的黑土地帶之一，也是該省的主要商品糧基地和黃金玉米帶[7]。從自然地域看，該省黑土資源集中分布于京哈鐵路兩側(cè)，北部隔第二松花江、拉林河與黑龍江省雙城五常縣接壤，南部沿京哈鐵路延伸至四平地區(qū)，西至松花江支流伊通河及東遼河支流小遼河、興開河，東至大黑山西側(cè)山前臺地的廣大區(qū)域[8]。此外，在大黑山西側(cè)山前臺地和演變盆谷地有零星分布。從行政區(qū)域看，廣泛分布在榆樹、農(nóng)安、德惠、九臺、雙陽、公主嶺、梨樹、伊通、扶余、永吉、舒蘭等縣(市)及長春市區(qū)，其他縣(市)也有零散分布。

1.2吉林省黑土資源利用優(yōu)勢吉林省黑土區(qū)無論是作物生長整個季節(jié)還是生長旺季，水熱配合都極為協(xié)調(diào)，是我國北方一年一熟制地區(qū)水熱資源配合最好的地區(qū)之一，有利于作物生長。區(qū)內(nèi)地勢開闊平坦，除局部坡坎處坡度較大外，坡度多<8°，多數(shù)地帶為1～3°。且黑土母質(zhì)為第四季松散堆積物，多數(shù)地區(qū)為黃土質(zhì)堆積物，土層深厚，1 m土層內(nèi)無礫石層，土壤質(zhì)地為壤土或粘壤土，土壤的粘著性、粘結(jié)性、耕性均較好，適耕期較長，耕作阻力小，適于機械化作業(yè)。黑土養(yǎng)分貯量較豐富，土壤的潛在肥力、有效肥力均較高。許多商品糧基地縣在基本農(nóng)田建設(shè)中，對黑土進(jìn)行培肥并實施高產(chǎn)配套栽培技術(shù)，已建立了大面積畝產(chǎn)千斤的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田。隨著中低產(chǎn)田改良工作的進(jìn)展，黑土地區(qū)大面積高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田將日益擴(kuò)大。且黑土區(qū)不僅適于玉米栽培，也適種高粱、大豆、谷子、小麥，在水資源較充足的河谷平原區(qū)，也適合發(fā)展水稻生產(chǎn)。近幾年，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和土地的綜合開發(fā)，黑土地區(qū)林業(yè)、果樹、蔬菜、油料、煙草、藥材得到了發(fā)展，許多基地正在開發(fā)建設(shè)。實踐證明，黑土資源不但是糧食生產(chǎn)的基地，也是多種經(jīng)營的基地。從農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)觀點出發(fā)，吉林省黑土資源地區(qū)具有發(fā)展多種經(jīng)營，建立高效循環(huán)的復(fù)合的農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系的優(yōu)勢。

2吉林省黑土資源利用存在的問題

2.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)單一，經(jīng)濟(jì)效益較低黑土資源是該省最肥沃的土地資源，也是我國主要的商品糧基地，經(jīng)過多年的農(nóng)田基本建設(shè)，多數(shù)地區(qū)已成為高產(chǎn)農(nóng)田區(qū)。但由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較為單一，多數(shù)地區(qū)為單一的旱作糧食作物區(qū)，主要種植玉米，其次為大豆、高粱、谷子。而單一的糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)抗御自然災(zāi)害的能力較差，低溫、洪澇、干旱、早霜都會造成玉米大幅度的減產(chǎn)，如黑土較為集中的長春市豐欠之年糧食總產(chǎn)相差15億kg左右。此外，單一的玉米農(nóng)田結(jié)構(gòu)也難以形成合理的輪作制度，作物病蟲害較為普遍，玉米大斑病、玉米螟病日趨嚴(yán)重。單一的糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)模式下，盡管糧食生產(chǎn)水平很高，但投入較大，經(jīng)濟(jì)效益不高，許多地區(qū)人均收入低于1 000元，同時還限制了多種經(jīng)營的發(fā)展。

2.2水土流失日趨嚴(yán)重，腐殖質(zhì)層、有效土層變薄黑土資源地區(qū)地貌為起伏臺地，有分水坡面和集水坡面，母質(zhì)為黃土狀堆積物，質(zhì)地較為粘重，透水不良，并有季節(jié)性凍層存在。夏季降水高度集中，春季融水和夏秋降水季節(jié)，極易形成坡面徑流和線狀洪流，造成不同程度的溝蝕和面蝕。據(jù)調(diào)查，廣大臺地面蝕極為普遍，由于逐年剝失，形成群眾俗稱的“破皮黃黑土”、“露黃黑土”。據(jù)測算，坡度超過5°的黑土層每年流失厚度約為0.6～1.0 cm，溝頭侵蝕速度為每年平均1 m左右，每年平均流失有機質(zhì)為3.9 t/hm2，全氮0.28 t/hm2，全磷0.13 t/hm2。此外，廣大臺地坡度較大的臺坎地帶和坡面匯水地帶，溝蝕現(xiàn)象也極為普遍，細(xì)溝、淺溝、切溝、沖溝到處可見，造成土地切割，交通破壞，耕地蠶食，部分地區(qū)已形成“雞爪崗”。由于水蝕、風(fēng)蝕的影響，黑土資源地區(qū)腐殖質(zhì)層普遍變薄。自然黑土腐殖質(zhì)層多在30～70 cm，厚的可達(dá)100 cm以上，而<30 cm比較少見；而第二次土壤普查顯示，全省黑土腐殖質(zhì)層厚度在20～30 cm的(薄層黑土)面積占黑土總面積的24.44%，而腐殖質(zhì)層厚度<20 cm的(破皮黃黑土)占11．46%，完全失去腐殖質(zhì)層心土層出露地表(露黃黑土)的占2.8%，三者之和共占38.7%。

2.3土地資源退化，土壤肥力下降該省自然黑土表層有機質(zhì)含量多在4%～6%之間，低于3%的比較少見。而黑土經(jīng)耕墾后，由于草甸草原植被的破壞和環(huán)境條件的改變，表層土壤有機質(zhì)礦化迅速，含量明顯下降。據(jù)第二次土普調(diào)查，目前黑土有機質(zhì)多在2%～3%之間，如黑土分布較為集中的長春市(占全省黑土的60%以上)，有機質(zhì)含量平均(加權(quán))僅為2.33%，與墾前比較大約減少了一倍左右。目前，受土壤侵蝕和管理不當(dāng)影響，有機質(zhì)仍緩慢下降，據(jù)觀測資料，每年仍以0.01%的速度減少。隨著耕層有機質(zhì)含量的降低，土壤中的三要素(氮、磷、鉀)和部分微量元素(鋅、镅)也在減少，養(yǎng)分的總貯量水平降低。土壤的一系列理化性狀漸趨惡化，表現(xiàn)為耕層變薄，目前黑土耕地耕層厚度達(dá)20 cm的僅占30.5%，達(dá)18 cm的占42.3%，<18 cm的占27.2%；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞，容重增大，孔隙減小，保水性、保肥性、通氣性、耕性變差，土壤日趨板結(jié)，抗御旱澇能力降低，耕層容重平均為1.29 g/cm3，比墾前容重平均增大了0.2 g/cm3，說明土壤物理性狀變壞，土壤板結(jié)，耕性變差?？梢?，黑土墾后土地資源退化日趨明顯，部分肥沃的黑土也變成中、低產(chǎn)田，這應(yīng)該引起人們的高度重視。

3吉林省黑土資源退化的防治措施

3.1加強黑土資源區(qū)宏觀管理加強統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，聯(lián)系多部門對黑土資源區(qū)進(jìn)行科學(xué)管理。根據(jù)相關(guān)法律、法規(guī)，政府相關(guān)的國土、農(nóng)業(yè)、水利等諸多部門各司其職，國土部門通過土地利用總體規(guī)劃的科學(xué)編制、實施，嚴(yán)格控制建設(shè)占用黑土資源；農(nóng)業(yè)部門應(yīng)加強黑土質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，健全并實施培肥措施，防止黑土質(zhì)量的下降；水利部門應(yīng)加強對黑土資源區(qū)水土流失的監(jiān)測、預(yù)防及治理[9]。二是構(gòu)建黑土資源保護(hù)區(qū)。為實現(xiàn)黑土資源的可持續(xù)利用，保障黑土地區(qū)糧食產(chǎn)量，建議將吉林省京哈鐵路兩側(cè)黑土較為集中的區(qū)域，劃定為“吉林省黑土資源保護(hù)區(qū)”，制定相關(guān)保護(hù)治理工程規(guī)劃及辦法。國土、水利、農(nóng)業(yè)等多部門協(xié)調(diào)配合，對區(qū)內(nèi)的黑土資源實行綜合保護(hù)，按照村鎮(zhèn)建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)，重新核定保護(hù)區(qū)內(nèi)村鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模，把多余的村鎮(zhèn)用地整理還田；采取工程、生物等多種措施，加大水土流失防治力度，用養(yǎng)結(jié)合，增加有機肥施用量，減少化肥和農(nóng)藥的施用量，把黑土資源保護(hù)區(qū)建成生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色食品生產(chǎn)基地。

3.2加強農(nóng)田基本建設(shè)，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境從治理區(qū)域大環(huán)境入手，應(yīng)加強農(nóng)防林建設(shè)，以林劃方，實現(xiàn)大地林網(wǎng)化、方田化，應(yīng)在“三北”防護(hù)林統(tǒng)一規(guī)劃的基礎(chǔ)上，搞好主輔林帶建設(shè)，可采用主輔林帶間距500 m×1 000 m大網(wǎng)眼疏透型結(jié)構(gòu)，以利于農(nóng)業(yè)機械化，并提高土地利用率。加強松花江灌排區(qū)、飲馬河灌排區(qū)、卡岔河灌排區(qū)、伊通河澇區(qū)、大嶺澇區(qū)的水利建設(shè)，完善水工建筑物和灌排渠系，有計劃地開發(fā)地下水資源，擴(kuò)大水稻面積，搞好中低產(chǎn)田改良，提高農(nóng)田抵御旱澇的能力。應(yīng)從大農(nóng)業(yè)觀點出發(fā)，建立農(nóng)、林、牧、副、漁比例協(xié)調(diào)的現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)體系，在糧食生產(chǎn)中保證一定玉米高產(chǎn)作物比重外，應(yīng)適當(dāng)增加大豆和其他禾谷類作物面積比例。在水資源豐富的低平地帶，應(yīng)擴(kuò)大水稻面積，建立合理的輪作制度。同時采用精密播種技術(shù)，玉米寬窄交替休閑，隔年深松，高茬還田[10]。

3.3加強水土保持，防止土壤侵蝕一是等高種植，多采取壟作。為保持水土，坡度1～4°的坡耕地應(yīng)把順坡壟改成橫坡壟或斜坡壟。二是在坡度較大的坡坎地帶修筑梯田是防治水土流失的有效措施。修筑梯田應(yīng)以等高為主，兼顧等距，大彎就彎，小彎取直，田塊規(guī)整，田面等寬，方便機耕。三是在黑土集水坡面水線尚未發(fā)生溝蝕地帶，應(yīng)以防治為主，保留天然植被，以免溝蝕發(fā)生。耕墾的地帶、匯水區(qū)應(yīng)不留田間道路，通過耕作使匯水地帶形成平坡面。在已經(jīng)發(fā)生溝蝕地區(qū)應(yīng)采取綜合治理措施，如細(xì)溝、淺溝地區(qū)，可在溝頭修筑防護(hù)埂，防治溝頭延伸，并通過耕作人工措施填平，以防發(fā)展擴(kuò)大。四是植樹造林，它是治理強度面蝕區(qū)和溝蝕的有效措施。植樹造林應(yīng)因地治宜，因害設(shè)防，在坡度大、侵蝕嚴(yán)重、土質(zhì)變薄的地帶，可營造經(jīng)濟(jì)林或薪炭林；在坡度小、侵蝕輕、土壤肥力高的大漫崗地區(qū)，可結(jié)合農(nóng)田規(guī)劃，設(shè)置封閉林帶；在兩崗之間的洼溝地區(qū)，如面積不大，可營造楊、柳、落葉松片林；在土地開闊、面積大的地區(qū)，可配置方田林網(wǎng)。

3.4增加土壤有機質(zhì)，保持培肥地力一是增施優(yōu)質(zhì)有機肥料。許多研究資料表明，施用有機肥料可增加土壤腐殖質(zhì)含量，提高土壤養(yǎng)分貯量，改善土壤的理化性狀。同時還能改變土壤腐殖質(zhì)的組成，增加胡敏酸含量，提高土壤的代換量、酶活性，有利土壤中有益微生物的生長。二是推廣秸桿還田，根槎還田。黑土地區(qū)是該省的玉米帶，每年玉米秸稈產(chǎn)量很大，農(nóng)村以秸稈為燒柴的能源緊張現(xiàn)象已有緩解，大

約還有1/4的玉米秸稈可用于還田。研究資料表明，每年還田1.5 t/hm2玉米秸稈，可積累腐殖質(zhì)0.277 5 t/hm2，大體可與腐殖質(zhì)礦化相平衡。秸稈還田可通過過腹及造肥方式還田，也可直接還田。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)培肥研究所研究結(jié)果表明，非腐解態(tài)秸稈還田有更好的培肥作用，土壤中多種酶活性、生物活性提高，土壤腐殖質(zhì)中游離松結(jié)合態(tài)碳明顯增加。

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中圖分類號S158.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2015)30-212-02

作者簡介卞鳳鳴(1958- )，男，吉林梨樹人，高級工程師，碩士，從事土地資源管理研究。

收稿日期2015-09-11

Analysis on the Regress and Control of the Black Soil Resource in Jilin Province under the Background of Food Security

BIAN Feng-ming, HU Hai-feng, JIA Mei et al(Land Survey & Planning Institute of Jilin, Changchun, Jilin 130061)

AbstractBlack soil resources are related to national food security. Based on general situation and utilization advantages of black soil resource in Jilin Province, the existing problems in black soil resource utilization were discussed, prevention and control countermeasures were put forward from the macroscopic management, construction of farmland and soil fertility and so on.

Key wordsBlack soil resource; Control measure; Food security; Jilin Province