吉林省四平市梨樹(shù)縣農民在廣袤黑土地上作業(yè)。

黑龍江海倫，中科院東北地理所的研究員們在黑土地上調研。謝震霖/攝

　　中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所研究員韓曉增的青春是在黑龍江省海倫市的黑土地上度過(guò)的。

　　1982年，他從吉林農業(yè)大學(xué)土壤化學(xué)系畢業(yè)來(lái)到了科研點(diǎn)。這里有兩個(gè)觀(guān)測場(chǎng)，一個(gè)是自然觀(guān)測場(chǎng)，一個(gè)是耕作場(chǎng)，他一住就是3個(gè)多月，騎著(zhù)自行車(chē)來(lái)回跑。他記得，“村里有個(gè)農業(yè)學(xué)大寨時(shí)留下的招待所，很大的院子就我一個(gè)人，夏天陪我的是蚊子，冬天陪我的是驢子?！?/p>

　　40年來(lái)，他寫(xiě)了20多本書(shū)、400余篇文章，近乎癡迷地只做了一件事：跟流失的黑土地作斗爭。

　　在東北這里曾經(jīng)“土地肥到家，捏把泥土冒油花”。在東北也有農民說(shuō)，這里“一兩黑土，二兩油，插根筷子能發(fā)芽?！?/p>

　　“但如今，黑土地在流失，部分甚至喪失了農業(yè)生產(chǎn)能力?！?中科院沈陽(yáng)應用生態(tài)研究所研究員張旭東說(shuō)道，“黑土地上的糧食安全直接關(guān)系到我國的糧食安全?！?/p>

　　2016年，習近平總書(shū)記在黑龍江考察時(shí)強調，要采取工程、農藝、生物等多種措施，調動(dòng)農民積極性，共同把黑土地保護好、利用好。2017年，農業(yè)農村部會(huì )同多部委編制《東北黑土地保護規劃綱要（2017-2030年）》，為保護東北黑土這一“耕地中的大熊貓”提供了方向。

　　為了實(shí)現“守土”夢(mèng)想，有一支面朝黑土的科學(xué)家隊伍把一代代的青春、一篇篇科研論文書(shū)寫(xiě)在遼闊的黑土地上。

“土將不土，糧倉將非糧倉”

　　如果有一天黑土層越來(lái)越薄了，會(huì )有什么影響？

　　一個(gè)國外的教訓至今讓東北地理所研究員關(guān)義新印象深刻：1934年5月12日，在美國西部土地破壞最嚴重的干旱地區掀起了一場(chǎng)風(fēng)暴，橫掃東部，形成一條東西長(cháng)2400公里，南北寬1500公里，高3.2公里的巨大移動(dòng)塵土帶，風(fēng)暴持續了3天，掠過(guò)了美國2/3的大地，3億多噸土壤被風(fēng)暴刮走。

　　關(guān)義新解釋?zhuān)谕林挥性谔厥鈿夂蚝蜕鷳B(tài)環(huán)境中形成，具有很強的保土保肥的能力，但如今由于風(fēng)蝕水蝕，表層黑土逐漸流失，黑土正在變薄變瘦。東北黑土區正由“生態(tài)功能區”演變?yōu)椤吧鷳B(tài)脆弱區”，嚴重威脅國家糧食安全和區域生態(tài)安全?！拔覔?，以后土將不土，糧倉將不是糧倉?！标P(guān)義新說(shuō)。

　　作為北半球僅有的3大黑土區之一，東北地區是我國最大的商品糧生產(chǎn)基地。在東北，糧食主產(chǎn)區耕地面積4.5億畝，占全國耕地總面積的22.2%，而糧食商品率達到60%以上。

　　“黑土地是擁有黑色或暗黑色腐殖質(zhì)表土層的土地，是一種性狀好、肥力高、適宜農耕的優(yōu)質(zhì)土地?！表n曉增說(shuō)道，“黑土地是東北糧食生產(chǎn)能力的基石?！?/p>

　　被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”，黑土地的形成卻極為緩慢，自然條件下，200-400年才能形成1厘米厚的黑土層。張旭東發(fā)現，與開(kāi)墾前相比，黑土層平均厚度由50-60厘米下降到約30厘米，土壤耕層的有機質(zhì)含量下降50%-60%，“退化問(wèn)題十分嚴峻”。

　　張旭東聽(tīng)見(jiàn)農民說(shuō)，黑土地“生病”了，黑土地“餓了、渴了”，“出不來(lái)苗，作物遇到風(fēng)就倒了”。

　　中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項“應對氣候變化的碳收支認證及相關(guān)問(wèn)題”的研究結果表明，東北農田土壤有機質(zhì)仍在以年均5‰的速率下降，黑土退化的問(wèn)題仍然十分嚴峻。

　　美國“黑風(fēng)暴”的災害，不得不讓人們警醒，過(guò)度開(kāi)墾土地資源的耕地模式亟須改變了。

　　“‘病因’的根本還是在于以秸稈離田下的傳統旋耕、犁耕耕作制度下的玉米連作?！睆埿駯|解釋?zhuān)瑤资陙?lái)，玉米生產(chǎn)一直采用掠奪式種植方式，土地重用輕養，有機物料（秸稈）和有機肥料投入嚴重缺乏，導致土壤有機質(zhì)消耗，地表裸露無(wú)覆蓋造成嚴重的土壤侵蝕和養分流失；頻繁耕作導致土壤對降雨的截獲能力及保水能力嚴重下降，進(jìn)一步導致干旱加劇。

　　“瘦了”的黑土地又一直缺乏“營(yíng)養供給”。張旭東介紹，傳統的秸稈焚燒方式浪費了大量養分資源，造成土壤的養分調控能力下降，肥料利用率大幅度降低，養分大量流失。土壤綜合能力下降還會(huì )導致一系列生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

　　早在2007年，在吉林省梨樹(shù)縣高家村，一場(chǎng)和“黑土地流失”的戰斗正式吹響了號角。這場(chǎng)戰斗，在黑龍江海倫、遼寧沈陽(yáng)、吉林大安……不同地點(diǎn)、不同時(shí)間拉開(kāi)了序幕，無(wú)數個(gè)青年科技工作者投入到了這場(chǎng)“黑土保衛戰”中。

一場(chǎng)農業(yè)科學(xué)家與土地的“較量”

　　2007年10月1日，關(guān)義新對“宣戰”的日子記得很清楚。那天他去地里看玉米長(cháng)勢，和幾位農業(yè)專(zhuān)家在一家小飯館吃飯，話(huà)語(yǔ)之間談到了黑土地的困境?！澳菚r(shí)候保護性耕作才剛剛開(kāi)展，黑土地退化很?chē)乐??！?/p>

　　也是在那一年，張旭東找到了時(shí)任吉林省梨樹(shù)縣農業(yè)技術(shù)推廣總站站長(cháng)王貴滿(mǎn)等專(zhuān)家合作，開(kāi)始探索和研發(fā)適合東北氣候特征和土壤特性的玉米秸稈覆蓋免耕（保護性耕作）技術(shù)，準備將梨樹(shù)縣梨樹(shù)鎮高家村的15公頃耕地確定為保護性耕作試驗示范基地。

　　不曾想到，13年的探索，黑土地保護的“梨樹(shù)模式”從這片15公頃的土地里走了出來(lái)。

　　“梨樹(shù)模式”找到了寬窄行秸稈覆蓋免耕、壟作少耕技術(shù)、條帶耕作等保護性耕作技術(shù)模式，為黑土地找到因地制宜的“休養方式”；免耕播種機誕生并逐步產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，開(kāi)始改變農民傳統的耕作模式，解決了秸稈覆蓋無(wú)法播種的難題；高家村全量秸稈覆蓋少免耕長(cháng)期試驗效果監測基地，為黑土地建立了可供推廣的“示范答卷”。

　　擴充開(kāi)來(lái)，黑土地保護的“龍江模式”也從黑龍江省走了出來(lái)。

　　以黑土層擴容增碳為目的，組合了玉米-大豆和玉米-玉米-大豆輪作技術(shù)，建立了黑土層保育模式；增加有機肥，實(shí)施秸稈和有機肥同時(shí)翻混還田，為黑土地補充“營(yíng)養”等。

　　韓曉增對“龍江模式”解釋道：“根據黑土層平均厚度和作物根系生長(cháng)的適宜空間，將秸稈和有機肥加入到0-30 ± 5 cm 黑土層當中，構建了一個(gè)深厚、肥沃的土層，滿(mǎn)足作物生長(cháng)和黑土保護兩個(gè)需求?！?/p>

　　然而，模式的探索并非一帆風(fēng)順。

　　東北地理所副研究員鄒文秀記得，剛開(kāi)始做“龍江模式”探索時(shí)，在進(jìn)行秸稈生物工程環(huán)境構建的環(huán)節中，上萬(wàn)畝土地完成翻耕亟需合適的犁，那時(shí)因農民不常使用犁，市面上犁具漸漸短缺。這些大科學(xué)家就跑到農貿市場(chǎng)、去公司里找合適的犁具。

　　在東北地理所敖曼博士印象中，導師關(guān)義新為黑土地保護工作“入了迷”。一次，在研究院，有同事明明看到關(guān)義新開(kāi)著(zhù)車(chē)進(jìn)了院子，但轉了一圈沒(méi)有找到他，打電話(huà)一問(wèn)，才知道是在地里了。敖曼當時(shí)很吃驚，她知道老師中午就空出1個(gè)小時(shí)，下午還要去參加會(huì )議，以為老師會(huì )休息，但沒(méi)想到一回來(lái)就換鞋下地了。

　　就是這樣的“癡迷”，使得黑土地給了這些執著(zhù)的科學(xué)家最好的答卷。

　　在黑龍江海倫的試驗田里，根據12年試驗示范數據顯示，耕層深度達到了30～35厘米，土壤“肥”了起來(lái)，表層有機質(zhì)增加了3.5克/千克以上，肥沃的土壤會(huì )讓大豆增產(chǎn)15%以上，玉米增產(chǎn)高達12％以上。

　　在吉林省梨樹(shù)縣，張旭東團隊實(shí)測數據發(fā)現，秸稈覆蓋免耕增加土壤蓄水50-60毫米降水。2018年，東北地區經(jīng)歷了數十年一遇的干旱，常規壟作處理的表層土壤含水量?jì)H有4%，而秸稈覆蓋免耕處理下的土壤含水量則高達18%，在全省玉米普遍減產(chǎn)情況下，試驗田獲得了畝產(chǎn)950公斤的歷史最高產(chǎn)量。

　　2012年，一場(chǎng)臺風(fēng)“布拉萬(wàn)”襲擊東北，試驗地周?chē)械貕K種的玉米均嚴重倒伏，而秸稈覆蓋免耕試驗地只有15%左右的玉米傾斜。張旭東很驚喜：之后連續多年試驗表明，秸稈覆蓋免耕可有效防止玉米根倒，減少大風(fēng)災害，特別是強臺風(fēng)對玉米生產(chǎn)的影響。

　　張旭東團隊曾算了一筆賬：由于消除了干旱與倒伏對玉米生產(chǎn)的影響，按照歷年平均數據來(lái)看，每畝可節省成本100元，玉米產(chǎn)量每畝增加50公斤，每畝節本增效可達170元左右。

　　“救活了地，產(chǎn)量高了?！崩鏄?shù)縣康達農業(yè)農民專(zhuān)業(yè)合作社楊青魁有100多坰（舊時(shí)土地面積單位，各地不同，東北地區多數地方1坰合15畝，西北地區1坰合3畝或5畝——編輯注）土地，全都使用了保護性耕種模式，“剛開(kāi)始的時(shí)候老百姓都不同意，秸稈不處理，那是懶漢種地，后來(lái)發(fā)現土地肥了，都愿意用這種技術(shù)了?！?/p>

　　近3年，“梨樹(shù)模式”在東北黑土地累計推廣應用超過(guò)3000萬(wàn)畝，實(shí)現經(jīng)濟效益27.3億元。沈陽(yáng)生態(tài)所團隊把相關(guān)研究和示范工作總結報告提交國務(wù)院，推動(dòng)了“東北黑土地保護性耕作行動(dòng)計劃（2020-2025）”的制定和實(shí)施。

一代又一代的黑土地“保衛者”

　　2017年11月，“守衛”黑土地40多年的韓曉增退休了，但是，他還是習慣帶著(zhù)一群博士、碩士下田做實(shí)驗。

　　在博士生鄒文秀的印象里，老師韓曉增對田間試驗要求極為嚴格，具體操作一個(gè)步驟都不能錯，遇上聽(tīng)不懂的學(xué)生，他有時(shí)會(huì )急得話(huà)趕話(huà)，在田間大聲地喊：“你這個(gè)操作就得這樣，就得這樣，下次不能再錯了?！?/p>

　　“實(shí)驗嚴謹是必須的，我們都不能打破科學(xué)的界限?！编u文秀對這句教導印象深刻。

　　這位土生土長(cháng)的東北姑娘，從2005年起，在東北地理所碩博連讀了5年，之后便一直留在了這里。跟著(zhù)老師韓曉增，她從心底里覺(jué)得自己是個(gè)“根扎在黑土地的人” 。

　　“久而久之，就慢慢地對土地有了感情?！编u文秀覺(jué)得，就像養育孩子一樣，每天一定要親自來(lái)種，親自來(lái)收，如果丟了一段時(shí)間沒(méi)見(jiàn)，心里總惦記著(zhù)是不是要對土壤、作物進(jìn)行管理了。

　　有時(shí)候遇上心情不好的時(shí)候，她就愛(ài)去地里轉一圈，覺(jué)得心里特別暢快，“你看我這個(gè)地，這個(gè)苗就是比別人種得好，你看我的付出就是有回報?！?/p>

　　在鄒文秀的手機里還存著(zhù)一張“狼狽”的集體照。一次種地，突然間下起了大雨，在一大片寬闊的田地里，中科院的碩士生、博士生、農業(yè)科學(xué)家們都彎著(zhù)腰，一邊淋雨，一邊低頭種地，大家的鞋子上、衣服上都濺滿(mǎn)了泥巴。

　　有人說(shuō)，現在實(shí)驗室條件越來(lái)越好了，為什么不把黑土地的研究搬到實(shí)驗室？

　　鄒文秀認為，“黑土離開(kāi)了地，就不是真正意義的黑土了。只有在地里才會(huì )有黑土的靈魂，它能感受這里的土壤、氣候、水分的變化?！痹谒磥?lái)，當所有的成果都種在大地上，再有成果從大地里產(chǎn)出，“實(shí)踐出真知，你才能得到一些真正能在大地使用的技術(shù)?！?/p>

　　這位1982年發(fā)生的青年科學(xué)家把導師韓曉增當做自己的科研標桿，“這是一種文化的傳承，傳承對黑土地的熱愛(ài)、執著(zhù)，吃得了苦，耐得住寂寞。當黑土地給予了我們很多果實(shí)，我們也需要做一些事情去保護它?！?/p>

　　未來(lái)，她想自己會(huì )一直留在這里，在前輩們的基礎上，沿著(zhù)他們的足跡和自己的思路，繼續在黑土地上走下去。

　　另一位80后青年科學(xué)家敖曼認為，這是一種堅忍不拔的“黑土地精神”?！翱蒲芯褪且粋€(gè)不斷發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題的事情，一個(gè)技術(shù)突破了，就前進(jìn)了一小步。遇到困難是常態(tài)，黑土地是誠實(shí)的，付出了努力，攻克了難關(guān)，你的論文、科研成果都會(huì )從地里長(cháng)出來(lái)，回報給你?！?/p>

　　對于她來(lái)說(shuō)，“最滿(mǎn)足的時(shí)候，就是農民認可你的時(shí)候”。去年新冠肺炎疫情期間，關(guān)義新帶領(lǐng)敖曼等人去往呼蘭幫助當地農民解決種地問(wèn)題。第一年莊稼收成效果很好，第二年就有農民告訴他們，“這塊兒地你想怎么種就怎么用，我們就怎么做?！卑铰X(jué)得，這是農民把自己的飯碗交給了科學(xué)家。

　　從大學(xué)生到博士生，敖曼有了新的身份，如今她是一個(gè)4歲男孩的媽媽。但這位黑土地“保衛者”的工作并不輕松，一年365天，超過(guò)240天都在出差。出差時(shí)，孩子常抓著(zhù)她的胳膊不放。

　　敖曼想了個(gè)辦法，她知道孩子喜歡看抗戰片。一天出門(mén)前，她告訴孩子：“媽媽在參加‘黑土糧倉’科技會(huì )戰，現在是在戰區，要去打仗了，媽媽在跟黑土地作斗爭?！?/p>

　　4歲的孩子就背著(zhù)自己的小槍說(shuō)：“媽媽?zhuān)悄闳グ??！?/p>

　　敖曼相信，就像種地一樣，把論文和夢(mèng)想都深深扎根于黑土地之中，未來(lái)，黑土地會(huì )變得越來(lái)越肥沃。（中青報·中青網(wǎng)見(jiàn)習記者 楊潔）