黑土利用现状及保护对策黑土是地球上最珍贵的土壤资源,它具有质地疏松、肥力高、供肥能力强的特点[1~3 ] 。
是我国重要的商品粮基地[4~6 ] 。
目前东北黑土区面临着土壤质量下降[7 ] ,养分库容降低,水土流失严重,土壤抵御自然灾害能力降低,这将直接威胁到国家粮食安全。
因此通过对黑土区土壤利用现状和面临的问题进行研究,对保护黑土资源、提高粮食综合生产能力具有重要的意义1.黑龙江省黑土耕地利用中存在的问题在黑龙江省黑土耕地资源利用过程中,存在着水土流失严重、肥力降低、理化性状恶化、中低产田面积扩大等问题,这些问题直接导致黑土耕地数量减少、质量降低,严重影响黑土生产力的发挥及黑龙江省可持续农业的实现。
在振兴东北老工业基地经济政策与发展背景下,这些问题应该得到足够的重视并尽力解决,否则,必将成为影黑龙江省乃至全国经济可持续发展的重要障碍性因素。
1.1水土流失严重,土层变薄从黑土区水土流失的类型来看,以水力侵蚀、风力侵蚀为主,其中水蚀面积约占80%,风蚀面积约占20%。
水蚀主要发生在坡耕地上,风蚀主要发生在平川上。
在以水力侵蚀为主的类型区内常伴有重力侵蚀、冻融侵蚀、混合侵蚀,部分区域沟道侵蚀作用显著。
一些坡耕地的水土流失现象很严重,黑土层每年可减少4一5毫米。
水蚀不但使黑土层变薄影响作物生长,而且造成河流下游的河道和水库淤积,导致防洪抗旱能力减弱。
风蚀对黑土区农业环境的破坏也尤为显著。
每年4一5月为黑土区干旱大风期,同时也是播种期,由于地表裸露,表面土层被不同程度的刮走。
如果表层有机质消失,剩下的就将是黄上状亚粘土,在这种土壤里农作物无法生长。
据第二次全国土壤侵蚀遥感普查,黑龙江省水土流失总面积1.12x107公顷,占全省总面积的25%,平均2一3年流失1厘米,每年流失的土壤总量约2一3亿立方米。
由于土壤侵蚀,造成黑土有机质含量下降,春季风灾肆虐的地区,每年要刮走富含营养的肥沃表层1一2厘米。
开垦60一70年的坡耕地,黑土层厚度由原来的60一70厘米减少到20一30厘米左右,个别地块的耕层厚度仅有5厘米,已经出现了“破皮黄”现象,黑土层急剧变薄。
经测算,按目前的水土流失速度计算,黑土区现有耕地的黑土层将在40一50年内全部被剥蚀,黑土将不复存在,北大仓将再度变成北大荒。
严重的水土流失给黑土区的农业生产、生态环境和经济发展带来了极大的危害,地力锐减,粮食减产;土壤结构恶化,粘粒含量增多,生产力降低;生态环境日趋恶化,旱、涝、风、霜冻等自然灾害频繁发生;沟壑侵蚀加剧,蚕食破坏耕地,降低土地利用率,增加耕作成本;土壤退化面积扩大,中低产田增多,耕地减少,粮食产量低而不稳。
如果不加以保护和治理的话,再过50年东北的黑土区将不复存在。
1.2土壤肥力下降,耕地质量退化土壤翻耕后,虽然有利于土壤微生物活动和土壤养分的释放,加速土壤物质的矿化速度,但黑土翻耕后,表土更为疏松,也加速了土壤的风蚀和水蚀,同时,使有机质的分解速度大于合成的速度。
黑土垦殖后,为了减少病、虫、草、鼠害,促进农业稳产、高产,大量化肥、农药和除草剂被投入到土壤中,从而加速了土壤矿化速率,土壤微生物区系也发生改变,破坏了土壤团粒结构,恶化了土壤的理化性质,土壤肥力严重下降。
加之农民更多地采用广种薄收的掠夺式经营方式,黑土供给作物的养分得不到补偿,从而使土壤养分平衡失调。
据估算,黑龙江省每年流失氮21.9万一38.4万吨,磷16.4万一28.8万吨,折合尿素47.6万一83.5万吨,过磷酸钙91.1万一160.0万吨。
有机质含量减少的直接后果造成了作物单产低,总产量不稳定.与开垦初期相比,黑土开垦20年肥力下降1/3,开垦40年下降1/2,开垦70至80年下降2/3左右;开垦20年后的黑土地土壤有机质含量平均减少30%一40%,开垦40年后的平均减少50%一60%,土壤有机质每年以1/l000左右的速度递减。
1.3黑土理化性状日趋恶化黑土在开发前土壤的理化性质是非常好的,但随着开垦年限的延长和土壤有机量的减少,土壤的保水、保肥、通气性能等理化性状发生了明显的变化。
主要表现土有机质含量下降和腐殖质层厚度变薄。
黑土耕地有机质含量由4%一6%下降到3%左右。
自然黑土腐殖质层厚度一般为30一70厘米左右,而据我国第二次土壤普料,有近40%黑土腐殖质层厚度不足30厘米。
开垦40年的黑土地,土壤容重由克/立方厘米增加到1.06克/立方厘米,总孔隙度由69.7%下降到58.9%,田间持水57.7%下降到41.9%。
开垦80年后的黑土与开垦前相比,土壤容重由0.79克/立方增加到1.26克/立方厘米,总孔隙度由69.7%下降到52.5%,田间持水量由57.7%下26.6%,水稳性团粒总量由58.0%减至35.8%(表4-3和图伞1)。
0一20厘米土层土重比开垦初期平均增加0.29克/立方厘米,增幅为39.5%,比第二次土壤普查时增加克/立方厘米,增幅为7.34%;总孔隙度比初垦时减少22.7%,比第二次土壤普查时8.12%,田间持水量比初垦时减少33.9%,比第二次土壤普查时减少3.92%;土壤粘量增加,通透性下降,导致了土壤粘重、板结,犁耕阻力越来越大。
同时土壤的物粘粒增多,有的黑土地块质地由轻壤土变成中壤土,蓄渗能力降低,供肥力减弱,多黑土高产田变为中低产田[9]。
据海伦试区测定,黑土耕层土壤容重由1.0一1.1立方米增加到1.巧一1.25毫克/立方米,土壤总孔隙度由61.2%下降到56%,犁底20一25厘米上升到巧一18厘米,黑土水分物理性质恶化(见表牛4),导致了黑土壤抗御旱涝能力降低,可耕性越来越差。
1.4黑土耕地数量不断减少工业发展与城市建设外延扩展、农村建设占用、开发区占用等非农业建设占用耕地是耕地减少的重要原因,直接导致了良田的大面积减少。
除农业建设外,弃荒和生态退耕也是耕地减少的主要原因。
另外,经过近百年的开垦,黑土区的可垦荒地已逐渐减少,这己成为黑龙江省黑土耕地利用中的重要问题。
近十年来,黑龙江省共减少耕地6、10,公顷,平均每年减少5.33KI了公顷,相当于一个中等县份耕地面积。
虽然通过开荒补充,总量稳中有增,但已占用的耕地多数是质量较好的良田菜地,致使黑龙江省黑土耕地总体土质有所下降。
同时,黑土耕地的后备资源日渐减少,开发难度越来越大。
4.习.5生态环境恶化,灾害频繁自然灾害与土壤侵蚀恶性循环,同步发展。
自然灾害破坏了生态环境,加速了土壤侵蚀的发展;土壤侵蚀削弱了系统抵御自然灾害的能力,使灾害频繁发生,且破坏严重。
黑土区地处“气候脆弱区”,由于水土流失和黑土退化严重,土地沙漠化、盐碱化和草场退化加剧,干旱、洪水、大风等自然灾害频繁,低温早霜和冰雹等灾害种类也越来越多,干旱范围扩大,持续时间延长,流失的无机肥料严重污染水体,土壤病虫害加剧,城市工业污染和农业本身由于农药、化肥使用造成的污染等,不仅破坏了生态系统的良性循环,而且制约了农业生产发展,造成生产力下降。
黑土区松嫩流域侵蚀与灾害较为典型,该流域发源于大兴安岭东侧,这里丰富的森林资源是松嫩平原的天然屏障。
由于自然灾害和人类不合理的开发利用,造成林缘后退,森林覆被率由20世纪初期的76%下降到60%以下,生态系统恶化,土壤侵蚀日趋严重。
据大兴安岭地区水文资料记载,1955年一1986年的32年间,共发生8次灾害较小的洪水,平均每4年发生1次。
1987年一1991年的5年间就发生了3次灾害性较大的洪水,其结果是洪水携带大量泥沙下泄,使下游水库、河道被淤积,河床抬高,严重影响了调洪、行洪能力,降低了防洪堤的标准,在同量降雨的条件下,极易诱发和加剧洪涝灾害。
黑龙江黑土区50年代平均每年受灾面积1.3又105公顷,占播种面积的2.3%左右;60年代增至2.27x10”公顷,占播种面积的4%;70年代增至5.3又1护公顷,占播种面积的9.3%;80年代增加到2xl护公顷,达到了占播种面积的35%以上。
30年的时间增加了14倍。
至于风灾则是年年发生,危害程度亦有加重的趋势。
受风蚀危害严重的西部干旱地区,每年受风蚀危害的面积达7.33x10s公顷,这些地块经常发生风剥表土、扒地毁苗、埋没垅顶、吞食良田、沙化面积也在不断扩大。
黑龙江省宾县境内有8条主要河流汇入松花江支流。
由于多年来的无序开发,带来了对生态环境的破坏,使全县森林覆盖率由51%下降到27.6%,林缘后退20多公里。
全县坡耕地面积达1.32又105公顷,占耕地面积的81.8%,超过25度以上耕地有933公顷,黑上层流失殆尽。
8度以上坡耕地黑土层也只有十几厘米。
由于森林植被率的减少,坡耕地面积的大量增加,水土流失的加重,从而导致了抗御自然灾害的能力下降。
1994年4月13日一次降雨135.4毫米,使全县62.4%的农田受灾,8条主要河流被洪水冲刷平均扩宽了50一100米,直接经济损失达4.14亿重视。
《中华人民共和国水土保持法》明确规定了“预防为主,全面规划,综合防治,因地制宜,加强管理,注重效益”的工作方针。
为保护黑土耕地资源,保障我国的粮食安全,针对黑龙江省黑土区内不同地域差异特点,提出如下治理措施。
5.3.1“二退二还、二治二防”等生物措施(l)“二退二还”一是退大坡度耕地还为林地,二是退低山丘陵耕地还为林地。
大坡度耕地和低山丘陵耕地多数是生产力低下、毁林开垦的耕地,破坏了生态环境,加剧了水土流失的形成,因此将这些不适合继续作耕地的地块还为林地是提高区域林草覆盖率的有效途径。
在各支流的漫川漫岗区,由于黑土区农业开发较早,垦殖指数高,地面林草植被率低,在治理措施上应以治理坡耕地为主攻方向,保护珍贵的黑土资源。
主要措施是,在漫川漫岗的岗脊坡顶植树戴帽,林地与耕地交界处挖截水沟,就地拦蓄坡面径流、泥沙。
对坡度较缓的坡耕地通过保土耕作措施防治水土流失;坡度较高的坡耕地通过修建水平梯田或地埂植物带建设成基本农田;并对较高坡度的坡耕地通过坡面工程整治后退耕还林,营造水土保持林、用材林、经济林等,要尽可能突出经济效益,防治水土流失,改变农业生产条件]。
(2)“二治二防”对已发生淤积的水库进行治淤、治污,并在水库周围种植水源涵养林,以此达到防淤、防污的目的。
搞好水土保持,加速水土流失治理,这是黑土耕地保护的必要条件和基础性工程,只有在搞好水土保持,减缓黑土地破坏速度的基础上,通过采取各种有效措施才能达到逐渐恢复黑土耕地功能的目的。
(3)建造农田防护林和护沟林根据不同环境、不同坡度、不同岩性,乔、灌、草多层结构营造水土保持林,严禁陡坡开垦,改顺坡耕作为横坡耕作。
开展山、水、田、林、路综合防治,加上一套严格的科学管理制度和赏罚制度,发挥林业专业户的作用,造林种草[35】。
依靠自然修复能力,对现有天然林,人工林及草地进行全面保护,进行封山育林育草。