仿照黑土形成过程是治理关键

深蓝色的畅想

几年来，李秀军和团队成员厘清了黑土农田生产过程中土壤物理、化学、生物变化及交互作用机制，为黑土农田地力提升奠定了理论基础。

研究发现，合理的土壤团聚结构是支撑黑土地力的关键，也是土壤物理、化学、生物交互作用的核心。李秀军表示，土壤微生物在土壤团聚过程中发挥着重要作用，微生物分泌的有机胶结物质和微生物自身的残体是土壤团聚体形成的关键要素，贡献率占79%。

“遏制黑土退化的关键是仿照黑土形成过程中有机残体的累积，也就是增加对农田的有机物料投入。”在李秀军看来，在目前农业机械化水平逐渐提高条件下，有机肥大量投入已不可能实现。因此，秸秆还田成为增加有机物料投入、解决黑土退化的唯一途径。

庆幸的是，研究团队最终发现退化黑土具有可恢复特性。

李秀军告诉《中国科学报》，通过连续实施秸秆还田16年，严重退化黑土的土壤有机碳可以从4.2g/kg增至12.1g/kg，年均增加18.8%。“按这样的速度，经过20年左右时间，黑土的土壤有机质可在目前基础上提高1倍以上，基本达到黑土有机质可恢复潜力的最好水平。”李秀军及其团队成员对此极具信心。

但秸秆还田也有多种方式，如秸秆覆盖还田、秸秆翻埋还田、秸秆过腹还田、秸秆碳化还田等。目前该团队针对前两种方式取得了关键技术上的突破，相关技术模式受到农户及推广部门的欢迎。

以秸秆覆盖还田为例，在东北地区，秸秆覆盖很容易影响春季耕作和播种。为此，团队成员、东北地理所研究员梁爱珍等在学习发达国家保护性耕作技术基础上，成功研发了适于黑土区特点的系列免耕精量播种机械，并集成构建了秸秆覆盖还田保护性耕作技术模式，该技术模式已在黑土区得到推广应用。

据梁爱珍介绍，团队已与农业机械生产企业合作，实现了免耕精量播种机械的产业化生产，相关机械被列入了国家农机补贴目录，为研究成果大面积推广应用奠定了基础。

截至目前，包括秸秆覆盖还田保护性耕作、侵蚀黑土水土保持在内的诸多技术模式已在黑龙江省、吉林省多地得到推广应用，累计推广100余万亩，增加经济收益8000多万元，为国家黑土保护工程实施提供了技术支撑。

值得一提的是，吉林省已将该项目的相关技术模式写入政府工作报告，在全省做重点推广。

除此之外，研究团队的改良型玉米、水稻高光效种植模式，肥沃耕层构建技术，机械化、规模化玉米—大豆高效轮作模式等均取得了显著效果，树立了现代农业科技示范推广的典范。