摘要：综述了黑土地的退化机理及其在国内外发展现状，通过分析保护性耕作的内涵、发展历程和耕作模式说明保护性耕作是行之有效的保护措施，论述了我国黑土地未来耕作技术的发展方向，在借鉴国外先进科研成果的同时着重针对实施保护性耕作地区存在的问题，提出了在推广保护性耕作上的措施建议，以推动保护性耕作模式高质量发展。

　　关键词：黑土地,保护性耕作,历史进程,措施和展望

　　黑土地是一种独特的土壤，它由黑色或深黑色的腐殖质层构成，富含有机物，并以其纯黑色为特征。为用好养好黑土地，世界各国都出台了相应的政策措施，中科院在黑龙江省哈尔滨市公布《东北黑土地白皮书（2020）》，它是中国第1部有关东北地区黑土地的行业报告；美国出台了《土壤保护法》《土壤和水资源保护法》，建立了土壤层维持方案等一系列计划。英国建立了《村庄土地法》等10余部与土壤相关法律，构成了比较完备的整体规划立法体系；《联合国防治荒漠化公约》于1994年在法国法国巴黎签定。基于此，本文通过对国内外黑土地退化原因以及黑土地保护性耕作措施的分析整理，以期为黑土地的保护和可持续利用提供科学依据，同时展望未来我国黑土地治理的发展方向。

　　1黑土地的退化机理及发展历程

　　1.1退化机理

　　1.1.1自然原因

　　1.1.1.1风化作用严重

　　风化作用出现于粮食作物收获后地面外露半年左右，降雨量小的地域。春季大风但降雨稀少，不但会造成土壤侵蚀，还会产生风沙，尤其是在西部地区干旱半干旱地区现象尤为明显。

　　1.1.1.2切沟较严重

　　黑土区耕地关键是沿坡栽种。多雨季节降水集中化时，这种土地资源很容易出现地表径流。夏季大暴雨的不断冲刷，并且由于地形地貌利于排水，表面土壤层被雨水冲跑，比较容易导致土壤侵蚀。

　　1.1.1.3地形地貌以及物质多变性

　　大规模的第四纪疏松堆积物的沉积与覆盖，尤其是风积沙和泥土的大规模覆盖，使地面物质性质极不稳定。黑土的母质是砂砾和黏土，因此材质黏滑匀称，部分地面植物群落受到破坏后很容易出现土壤侵蚀状况。

　　1.1.2人为原因

　　1.1.2.1耕种方式不合理

　　长期用小型农业机械，且大多数只开展浅层土壤耕作，破坏正常土、水、气三相比，土壤层被夯实，耕作层减少，犁底层移位。土壤特性受到破坏，土、水、肥、气、热的内在协调性比较严重减少。

　　1.1.2.2工业和农业生产制造污染土壤环境

　　为追求增产，农户乱用化学肥料，有机肥料的使用量逐渐降低。大量化肥农药残留土中，严重影响了土壤微生物生存条件，造成土壤酸化、结块，土壤有机质降低。

　　1.1.2.3欠缺保障措施

　　人们对黑土地重用轻养，投入少，索取多，黑土地原本平衡的微生态系统遭到破坏，失去了稳定性。造成一部分黑土长期处于超负荷利用状态，有机质含量逐年减少，抵挡灾害能力较差。

　　1.2发展历程

　　1.2.1国外黑土地发展历程

　　在实施土壤保护性技术前，土壤层翻地和秸秆埋藏是国外土地整治的基本方式。翻地和埋藏加快了土壤有机质的沉积和溶解，秸秆在土中腐烂之后可以产生新的有机物，确保土壤有机质的均衡。但是翻地和秸秆埋藏会使表层土变得十分松散，春季大风，夏季大暴雨，土壤层既遭到风蚀，又受到水蚀。因而，乌克兰平原、密西西比河流域、南美潘帕斯草原的黑土区衰退可能是由于翻地和埋藏秸秆所引起的风化作用或切沟，而土壤侵蚀乃是造成黑土衰退的重要原因。

　　1.2.2国内黑土地发展历程

　　东北平原作为世界三大黑土区之一，在我国黑土占地面积约1.85×108 hm 2。现阶段，东北地区黑土中有机物含量均值下降1/3，个别地区甚至下降了1/2，黑土变得越来越“薄、硬、瘦、酸”；与此同时，森林以木材生产为主的湿地规模性开垦和超采地表水所造成的水、土、气侯以及生态环境保护的失调，严重危害着东北农业的可持续发展。因而，如何保障国家粮食安全、保护黑土地已经成为各界人士关注的重点和国家发展战略目标，它和国家粮食安全息息相关，是一个极大的考验。

　　2保护性耕作的定义与发展

　　保护性耕作是在田地遭到较严重土壤侵蚀和风沙后，逐渐研究与建立起来的一种新型土壤耕作方法。保护性耕作这一理念最先由美国提出。20世纪30年代，伴随着大型机械设备的大量运用，连年翻土造成地表外露，再加上持续不断的气侯旱灾，土壤层风蚀严重加剧，“黑色风暴”频繁出现于美国中西部地区。因此美国出台了《土壤保护法》，开始研究少耕、免耕、覆盖作物等新技术。自20世纪60年代，苏联、加拿大、澳大利亚、阿根廷等国都开始向美国学习。这些技术的推广为当地农业带来了巨大的发展。从20世纪70年代开始，我国学术界开始关注免耕、秸秆覆盖等有关技术应用。经过长期科学研究，我国的保护性耕作技术模式已经基本成型，并且正在不断发展和完善，重要机器已基本符合规范，能够在合适地域全面推广。

　　3主要黑土地保护性耕作模式

　　3.1免耕技术

　　免耕包括条耕、带耕、垂直耕，是指除施肥外从收获到下一次播种期间不扰动土壤的耕作/播种系统，将农作物残茬匀称附着在地面，播种前不做出任何土壤层翻地，直接使用免耕播种机清除10~15 cm栽种带开展免耕播种。这一项技术能够最大程度地降低风化作用、切沟，提升土壤含水量入渗，降低地下水挥发，储水耐旱。通过数年的免耕，土壤中的有机化合物、孔隙率、透气性能、吸水性能提升，生产量逐年递增。

　　3.2条耕技术

　　条耕技术一般是全耕种和免耕的融合，是指在全面覆盖的地表上在窄带条状的范围内拨掉覆盖层，在秋天翻出一条宽20 cm、深10 cm的待播条带。

　　播种后地面平整，行与行中间仍布满残茬。条耕仅限狭小的耕种带，主要目的是提升栽种带的地表温度和播种质量，降低低温潮湿地域的土壤温度修复慢、秸秆量无法控制等问题。美国和加拿大实践研究表明，与秸秆深松深耕的传统耕作相比，条耕更可能完成生产量的提升。

　　3.3带耕技术

　　带耕是一种深条耕。带耕综合考虑了翻土和免耕的不利影响，以及对土壤层振荡控制在播种行内。美国东北部地区长期使用铧式犁耕作，在土壤层20～30 cm深处产生犁底层，严重危害农作物生长发育。用农机深松铲耕至犁底层下5 cm，毁坏犁底层有益于排水，能够减少土壤侵蚀，改善水分供给，增加蚯蚓等生物的活动。

　　3.4垂直耕作

　　垂直耕作即深松耕法，是美国近些年盛行的一项新技术应用。其主要特征是在秋天运用耕作机具在残茬遮盖田深耕33～35 cm，以摆脱犁底层，但是不进行水平方向的扰动，从而降低设备运行中压实层的形成。这种耕作方式能使水分均匀进入到土壤层，在一定程度上维持土壤层潮湿，提高播种质量和土壤温度。通过数据分析，深松耕作是最适合应用在中国东北地区的实践方式，它能够改善土壤理化性质，推动更复杂土壤结构生态系统的形成。

　　3.5覆盖耕作

　　覆盖耕作是指通过木工凿犁、圆盘耙或转动耙翻耕土壤。在播种时或已经播种的前提下，振荡全部地面，将一些秸秆渗入土壤5～7.5 cm，使55%以上土壤表面被秸秆等农作物残余物遮盖。降低土壤侵蚀和风化作用，提升土壤有机物含量，为蚯蚓等土壤生物营造良好的生存条件。覆盖耕作已被普遍使用，到2007年占全美国农用地的16%。

　　3.6垄耕技术

　　垄由高凸的脊和低陷的槽构成。垄耕垄作指的是在地垄沟内摆放秸秆或农作物残茬，在垄台开展简易扫茬整齐加工后立即栽种。苞米等农作物现蕾期前，农机深松、松土、起垄。其特点是：垄层厚，土壤孔隙率大，不容易结块，有益于农作物根茎生长发育；垄地比平地上面积提高20%～30%；早晚温差大，有益于光合产物积累和集中化施肥；地垄沟差异较大，有益于排水防涝。

　　4结论与展望

　　近年来，我国对于与黑土地相关的问题逐步提出相关科学技术和政策措施，土地整治和保护性耕作研究方面取得了很大进展。但是，黑土地整治和保护性耕作还存在以下问题：①大多保护性耕作的理论方法都是照搬照抄国外，没有同我国黑土地区的自身实际相切合，同时还存在着理论与应用技术相脱节的情况。②土地规模不足和种植结构单一，我国人多地少且黑土地块分散，与保护性耕作所推行的集约化、规模化相违背，限制保护性耕作技术的推广应用。③法律制度政策体系不健全不完善，黑土地保护性耕作体系无法综合化、全面化发展。

　　鉴于黑土地整治和保护性耕作存在的问题，建议采取以下对策：①提升科技创新和机制创新，逐步完善技术性方式和运作模式，推动保护性耕作的社会化服务。②进一步提升优化保护性耕作技术模式及设备零件，促进土壤保护与运用紧密联系。只有将黑土地维护放进山水林田湖草沙大板块中，才能够保护好、完成好黑土地可持续性利用目标。

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