东北黑土变黄土(下)“抓粮”要先“救土”|绿色情报员

春末夏初,黑龙江五常市放眼满田嫩绿秧苗,这里是中国的“优质稻米之乡”,今年水稻播种面积253万亩,农民忙着干活没敢掉以轻心,因为前年收成时洪涝吞噬100多万亩良田,这几年地力也大不如从前,“救粮”可说是家常便饭。

东北被视为大国粮仓的“压舱石”,农民扛在肩上的粮担子并不小。今年2月中国国家主席习近平再次到东北“抓粮”,强调“保障国家粮食安全,是农业大省、粮食大省的政治责任”。去年6月中国急促实施《粮食安全保障法》,从初次公布到通过生效,只花了短短半年时间,要求实现粮食绝对自给,并要求地方政府将粮食安全纳入其经济和发展计划。不过专家认为,法条内容空泛,难以为促进粮食生产发挥实际效果。

谋粮战略十万火急

中国从中央到地方火速出台黑土地保护战略,粮食安全议题被推上火线。
中国火速出台黑土地保护战略 中国从中央到地方火速出台黑土地保护战略,粮食安全议题被推上火线。 (David Stanway/REUTERS)

东北黑土地退化尤其棘手,谋粮战略接二连三出台,凸显相关问题的紧迫性。2021年起黑土地保护写入中央一号文件,2022年火速通过《黑土地保护法》,诉求保护黑土地资源、稳步恢复地力,并针对非法出售黑土、违法将黑土地用于非农业建设,以及造成黑土地污染和水土流失者从重处罚。官方也印发《东北黑土地保护性耕作行动计划》,提出2021至2025年保护性耕作(如免耕少耕、秸秆覆盖等)实施面积达到1.4亿亩。

玉米、大豆和大米是东北地区的主要粮食作物。截至2022年底,当地已建成高标准农田约2亿亩,2020年至2022年实施保护性耕作面积由4,600万亩增加到8,300万亩左右。“在已建成部分地区仍存在建设标准低、质量不高、经营规模较小、黑土地保护效果不理想等问题。”中国农业大学为首的专家团队分析东北粮食产能提升面临的问题,“而且两项工程之间相互独立,融合程度不高。”

黑土粮仓保卫战的目标清晰,路径却略显含糊。台湾大学农业化学系名誉教授陈尊贤指出,保护性耕作行动计划要有明确的路径方法,免耕少耕、秸秆覆盖都有助于增加土壤有机质和碳汇量,然而各地区的气候、土壤特性、作物、耕作制度、土壤管理方法都不同,如何建立一套“可持续性土壤管理技术”,应用在具有生产力和土壤碳汇潜力的区域,同时考量气候变迁下的韧性农业发展,而且要兼顾农民收益和国家粮食安全,透过立法或补贴措施来诱导农民,这样才能确实推动并达到成效。

跨海援救黑土行动

五常大米是东北的金字招牌,今年拥政村正式启动“小农种碳”专案,试图找出农业永续之路。
五常大米 五常大米是东北的金字招牌,今年拥政村正式启动“小农种碳”专案,试图找出农业永续之路。 (方俭提供)

“你要农民改变的话,就要因势利导,比如说施行保护性耕作以后,作物产量是不是能够增加、质量变好?这是农民关心的。”绿色消费者基金会董事长方俭说,3年前他在台湾推动“小农种碳”专案,今年这项目在五常市拥政村正式启动,“这个村集体的耕地面积大概1,000多公顷,我们会分区试行,看看哪种耕作模式最有利,当土壤有机碳增加有了成效,农民得到了好处,其他农民就会仿效跟进。”

东北黑土地是全球重要的粮食高产区,随着大规模垦殖和不当农耕,肥沃的黑土表层逐年被掏蚀。台湾慈济大学的永续团队也走进东北田间,展开黑土保育农法试验,他们以黑龙江七峰山生态村为试行基地,因为一般农村往往是为了“城市输血”,“农民在换现金的同时,难以考虑复杂的黑土保育农业操作。毕竟,农民的操作习惯、地形、土壤冲蚀情况、设备是否可行、成本、产量、市场需求等等因素都必须考量。然而,这在生态村就有突破的契机。”

耕作传统代代相传,要农民改变习惯可不简单。一如东北地区农谚提到“芒种开了铲”,从6月初节气芒种到7月中旬,进入农活最繁重的时节,农民忙着把土翻开,除去杂草,并给苗培土,直到庄稼长势茂盛,从表面看不到地皮才“挂锄”。

“地表覆盖、草生栽培是成本低而且有效保护土壤资源的方法。”陈尊贤说,他曾赴哈尔滨参加土壤有机碳论坛,注意到耕地裸露问题,“当暴雨来的时候,地表覆盖草或作物残渣,水是在草上流,没有的话水是在土上流,这个差异很大。”

召回地力要怎么耕作

台湾土壤专家陈尊贤(左二,手持相机)考察东北试验田,分享土壤有机碳提升技术。
台湾土壤专家陈尊贤考察东北试验田 台湾土壤专家陈尊贤(左二,手持相机)考察东北试验田,分享土壤有机碳提升技术。 (陈尊贤提供)

救土这档事,并非一蹴而就,黑土地保护性耕作需要各种长期田间试验,国际研究归纳出的土壤管理方法学,提供了重要的数据和理论支撑。陈尊贤指出,这些可持续性土壤管理试验发现,3、5年后成效开始明显增加,10至20年之间有非常稳定的效益。以作物残渣全部回填土壤来看,每年每公顷可增加0.3至0.5吨的有机碳储量;不耕犁的话可以增加0.2至0.3吨,而水土保持式耕耘,也就是只在植物根长的地方耕耘、其他地方不翻耕,有机碳储量约增加0.25至0.5吨。

他表示,国际上有许多可持续性土壤管理技术,例如添加有机物或施用堆肥,每年每公顷可增加0.3至0.6吨的有机碳储量,种植青割玉米可以增加0.25至0.5吨。另外,采行轮作系统像是水稻和旱作轮作,每年每公顷可增加0.2吨。所以,不管哪种可持续性土壤管理方法,有机碳的吸存速率都没有超过1吨,而当前东北黑土地有机质含量大幅下降,每年每公顷大概损失0.72吨的有机碳,要提升土壤碳储量并不容易。

陈尊贤长期在台湾各地进行田间试验,探讨在不同土壤管理下的碳储存潜力,研究结果显示,在草生栽培试验区实施有机农法,相较于对照组可增加10%至30%不等的土壤碳储量,平地造林管理方式也能有效增进碳储量。另外,惯行农法每年每公顷平均流失0.2至2.2吨的有机碳储量,若施行有机及永续管理,有机碳吸存速率增加0.32至1.29吨不等。不过,浅耕或浅层耕犁措施都无法有效达到联合国“千分之四倡议”的土壤固碳目标。

土壤不仅涉及粮食安全,同时攸关环境命脉。“土壤是地球最大的碳库,有1兆5千亿吨的碳存在土壤中。”方俭试图从“小农种碳”专案找出解方,并挖掘永续发展的价值链,“透过减少翻耕、增加覆盖、少用肥料农药,不但可以减少二氧化碳排放,让土地、作物和人类更健康,还可以经由国际认证,进而产生碳权。”

陈尊贤提醒,可持续性农耕创造了许多生态服务价值,不只是减少排放、增加土壤碳汇,还有助于维护土壤中的生物多样性、净化水质,以及促进气候变迁调适。

极端天气偷走庄稼

东北地处气候敏感区,近年旱涝频发,严重威胁粮仓收成。
东北地处气候敏感区 东北地处气候敏感区,近年旱涝频发,严重威胁粮仓收成。 (China Daily CDIC/REUTERS)

近年来,气候冲击加剧了中国粮仓面临的挑战,今年由春入夏,华北、华中和华南局部地区接连出现干旱天气,小麦普遍长势不佳。根据欧洲哥白尼气候变迁服务中心的最新数据,上个月是有纪录以来第二热的4月,全球平均温度比1991至2020年的平均值高出0.6℃,相较于工业化前(1850至1900年)则高出了1.51℃。

2021年中国科学院发布的《东北黑土地白皮书》也点出东北粮仓的气候脆弱性:近50年来,东北黑土地平均每10年增温0.34℃。气候变暖导致微生物活性增强,土壤有机质的微生物分解将加快,从而造成地力下降。同时旱灾发生频次增加,部分年份降水激增,黑土由于质地黏重、排水状况差,极易形成内涝。

这几年,旱涝急转重创了东北的庄稼收成。2020年辽宁省遭遇严重大旱,造成玉米大面积减产,部分田地绝收。2023年杜苏芮台风的外围环流肆虐北京、河北多地后继续北上,强降雨天气在黑龙江省和吉林省造成洪涝,五常米仓成了水乡泽国,超过100万亩受灾。去年夏天,五常市再次遭遇暴雨袭击,许多村庄和稻田被淹没,农民受灾惨重。

“农民是气候变化下的第一线灾民,他们的感受格外深刻。”去年方俭在水灾过后展开五常小农谘询会,眼下气候灾难频发,农民也意识到自救的迫切性,“他们也觉得说总该做点什么,是吧?”

不只是五常发大水,参与“小农种碳”专案的日本石川县和台湾东部农民相继遇上豪雨冲击,2023年花莲长良里的试验田经历了两次强台侵袭,方俭在11月稻谷收割后进行土壤采样,表层有机质有些许流失(约万分之1.3),不过,下层土壤(20至50公分)增加了0.4%的有机碳。

花莲长良小农的田间试验有了初步应证,“他们减少了肥料和化学耕作,土壤有机质开始增加。经过大台风后,水稻受损情况比周围没有参与的人来得少,对他们来说是一个很大的激励。”方俭提起农民的反馈,“不过,这和科学证据还有一段距离,我们必须找出原因,透过各种实验设计,来了解耕作情境改变和土壤微生物、营养成分的关联性。”

从台湾到东北,农民开始踏上自救之路,逐渐意识到人不只是看天吃饭,也是看土吃饭,说穿了救粮要先救土。

“土壤就像是地球的皮肤。”方俭这么打比方,“你不要一直抓它、抠它、割它,或者给它上药,过度的人为干预,最后皮肤就溃烂了。”

“皮之不存,毛将焉附”这句话给了贴切比喻,当东北黑土地变薄变黄,不只打破十几亿人口的饭碗,也威胁后代子孙赖以维生的土地。

责编:陈美华