我所海伦站被列为国外智力成果示范推广基地
近日,我所因成功引进美国水土流失治理相关技术,被黑龙江省外国专家局命名为2010年度引进国外智力成果示范推广基地,有效期至2015年12月。“黑土侵蚀研究与治理示范基地”项目被列为2010年度国家引进国外智力成果示范推广重点项目。
黑土是世界宝贵的农业资源,是肥力最高、最适宜农耕和最具生产潜力的土壤。全球共有黑土面积916万km2,其中,欧亚大陆有450万km2, 西部主要分布在南俄罗斯(148万km2)、乌克兰(34万km2),东部分布在中国东北(35万km2);北美350万km2,其中美国200万km2,加拿大100万km2,墨西哥50万km2。南美洲有接近100万km2,主要分布在阿根廷和乌拉圭,分别有82万km2和13万km2。黑土分布区由于植被茂盛,枯枝落叶多,历经千百年形成了厚厚的腐殖质,也就是肥沃的黑土层。黑土有机质含量大约是黄土的十倍,是肥力最高、最适宜农耕的土地。因此,四大黑土区先后被开发成世界上重要的粮食基地。除阿根廷开垦不足50%外,其他区域垦殖率均在70%以上。这四大黑土区既是世界的主要粮仓,也是增产潜力最大的区域,对世界粮食、纤维、饲料的生产和输出起着举足轻重的作用。
然而,被称为宝藏的黑土自开垦以来,由于不合理的经营和过渡垦殖,导致黑土生态环境破坏和土壤质量下降,极大地损伤了其可持续生产粮食的能力。最著名的是爆发于上世纪二三十年代的北美和乌克兰“黑风暴”。美国、加拿大和乌克兰黑土开垦历史均超过200年,第一次世界大战后,国际对粮食的需求大增,致使三国大量开垦黑土后备资源。由于过度毁草开荒、破坏地表植被,这两个地区相继发生破坏性极强的“黑风暴”。1928年,“黑风暴”几乎席卷了乌克兰整个地区,一些地方的土层被剥离了5至12厘米。在美国,1934年的一场“黑风暴”就卷走3亿立方米黑土,当年小麦减产51亿公斤,举国震惊。为保护黑土地免受侵害,美国为此专门成立水土保持局。美国、加拿大和乌克兰两大黑土区相继投入了大量人力、物力和财力,围绕合理规划土地和建立科学耕作制度等开展研究,大举营造农田防护林,采取保土轮作、套种、少耕、免耕等办法,充分发挥耕作措施与林业措施相结合的群体防护作用,经过40年的治理,已见成效。
我国黑土区的开发比国外三大黑土区晚,平均不超过100年。但由于对自然规律的认识不深入,缺乏生态保护意识,垦殖率高,没有做到开发与保护并重,致使大面积的黑土地水土流失严重,黑土层变薄,耕地被蚕食,农田土壤退化严重,黑土有机质、氮磷含量等已不足开垦前的50%,很多原高产田以沦为中低产田。我国人口众多,国家仍需不断增加粮食产量以满足人口增长的需要,我国不能象其他三大片黑土区那样走农耕和休闲保护相结合的道路,如何在保持或增加粮食产量的同时,维护黑土质量,是我们必须面临的挑战。
北美黑土研究和保护要早于我国至少50年,无论是在黑土基础理论研究还是黑土农业生产技术方面积累了一系列成功可借鉴的经验。作为世界农业技术最发达国家的美国和加拿大,其黑土区的农业生产已完全实现了全程机械化、规模化、标准化,形成了许多现代黑土保护性利用成功经验,值得我们借鉴。
美国衣阿华州立大学位于美国黑土区中部,是从事黑土研究的主要科研单位,在土壤机械压实、保护性耕作、水土流失与水土保持等研究领域具有较深的学术水平。乌克兰国立农业大学(现更名为乌克兰生命与科学国立大学)乌克兰从事黑土研究与保护利用的主要大学,在黑土研究、风蚀防护和农田保护方面有独到的建树。
中国科学院东北地理与农业生态研究所为我国设在东北惟一从事黑土生态长期监测和试验研究的科研单位,也是中国科学院设在黑龙江省的惟一研究所,拥有中国科学院黑土区农业生态重点实验室、黑土生态黑龙江省重点实验室、黑土生态国家野外监测研究试验站和水利部全国水土流失监测海伦网络站。近二十年对黑土肥力和土壤质量演变、黑土退化过程、退化黑土保育等方面开展了一定研究,培养了一大批黑土研究人员和研究生,已与美国、加拿大、乌拉圭建立了合作关系,实现了多人次互访,达成了长期合作的协议,并开展了一些专题研究。2003年中国科学院东北地理与农业生态研究所与美国衣阿华州立大学建立合作关系,先后派3人次赴衣阿华州立大学交流和开展合作研究,同时美国衣阿华州立大学有12人次来所开展学术交流和研究指导。2010年乌克兰生命与科学国立大学专家来基地工作半年。在如下几个方面对黑龙江省科技进步和农业生产给予了帮助:
(1)引入了美国土壤机械压实研究方法和避免机械过度压实的措施
(2)引入了可移动水土流失观测装置
将该装置引入黑龙江省,并与合作单位共同改进,研发出适于东北黑土区水土流失野外观测的可移动径流观测装置,申请并获得了国家发明专利。解决了当前在我省正在实施的国家农发项目“东北黑土区水土流失综合治理”水土保持效益评价手段的技术瓶颈,现已应用37台套。
(3)引入了美国免耕技术
(4)引入美国标准径流观测方法和Wepp模型
(5)引入了前苏联土壤研究体系、黑土保护理念和技术。
(6)为黑龙江省农业生产提供了许多合理化建议
美国专家指出,中国东北有这样一块高肥力的黑土地非常重要,对保障中国粮食的生产将起到重要的作用。通过智力和技术引进,还为我所培养了水土流失研究的人才,切实提高了水土流失治理的工作能力。
2010年11月26日,“黑土侵蚀研究与治理示范基地”又被联合国教科文组织列为生态水文项目全球示范网络。
基地计划在未来4年内,深化与美国和乌克兰合作,开展与南美阿根廷和乌拉圭的合作,全面提升黑土研究能力,加强智力和技术引进,服务于东北黑土区粮食生产能力和生态安全保障建设。
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