7月16日拍摄的黑龙江省海伦市的一处农田。新华社记者 刘赫垚/摄

7月16日拍摄的摆放在中国科学院海伦农业生态实验站土壤样品室的土壤样品。新华社记者 刘赫垚/摄

“你能想象吗？我们这里保存着5000多份珍贵的黑土土壤样品，年代最早的可追溯到1985年。”为记者介绍情况的是中国科学院海伦农业生态实验站常务副站长隋跃宇。

这个实验站主要从事黑土农田生态系统长期定位观测、科学研究与示范。在实验站一间不足20平方米的小屋内，一排排密集架相对而立，架上整齐摆放着几百个装有黑土的样品瓶，瓶身上采样时间、采样深度等信息清晰可见。

“我们站共有4个土壤样品室，所有样品都采集自站内330亩试验田。”隋跃宇说，“收集和保存这些样品，便于我们对不同年代、不同土层的黑土性质进行跟踪监测。”

中国东北黑土区是世界主要黑土带之一，也是中国最大的商品粮基地，年粮食产量占中国约四分之一。

“黑土的土壤结构好，有机质和养分含量高，这对农作物生长有好处，但黑土的表层土质疏松，因此相较于黄土、红土等其他类型土壤，抵御水土流失的能力弱。”中国科学院海伦水土保持监测研究站站长张兴义向记者介绍。

海伦市位于中国东北黑土区核心地带，是重要粮食产区。同时，这里地处低山丘陵向平原的过渡带，因地形地貌特征被称作“漫川漫岗”。

“地势起伏和地形坡度使黑土容易被雨水形成的地表径流冲走，而顺坡垄作等传统耕种方式也不利于水土保持。”张兴义说。

除了监测水土流失情况，探究其发生原因，这个研究站另一项主要工作是找到应对水土流失的方法。张兴义表示，以秸秆覆盖还田、免（少）耕播种等为代表的保护性耕作是有效办法。

“把秸秆铺在土壤表面，相当于给它加了一床‘被子’，降水形成的地表径流就不易把土壤带走；横坡垄作能拦蓄地表径流，增加土壤水分下渗率；采用条耕技术，尽可能少扰动土壤，也有助于减少水土流失。”张兴义说，“综合运用这些方法，水和土的流失量可比原来分别减少80%和95%。”

近年来，中国加大黑土地治理保护力度，水土流失状况在好转。根据今年1月公布的数据，中国的黑土区现有水土流失面积21万平方公里，跟十年前比，减少了3.95万平方公里，中度及以上等级面积占比从46%下降到21%。

黑土地因稀有而珍贵，被誉为“耕地中的大熊猫”。受不合理耕作方式等因素影响，东北部分地区的黑土地“变薄、变瘦、变硬”，土壤肥力下降。隋跃宇认为，用秸秆粉碎还田、施用有机肥等办法给土壤“加餐”，能明显改善黑土肥力。

“实验发现，秸秆还田15年后，黑土有机质含量提高了14%。”隋跃宇说，“此外，与无肥和单施化肥相比，秸秆还田显著降低了土壤容重，并对土壤中氮、磷、钾等元素含量具有提升作用。”

隋跃宇补充道，持续施用动物粪便等有机肥，会使土壤有机质达到稳定状态。“连续17年施用有机肥可使耕层土壤有机质提高56.8%，而长期施用有机肥可持续提高0至60厘米土层的土壤有机质含量，增加土壤蓄水保墒能力，改善土壤结构。”

张兴义也是有机肥还田的实践者。“我把村里的动物粪便、场院废弃物等有机物料收集起来，运用快速堆沤工艺，一年能制成有机肥1万立方米左右，每立方米成本还不足100元。”他说，“通过秸秆还田和施用有机肥，去年研究站试验田的产出增加了20%。”

2022年8月1日，《中华人民共和国黑土地保护法》正式施行，为保护黑土地资源，稳步恢复提升黑土地基础地力提供了法律保障。“中国提出的保护、利用和治理黑土地措施对其他国家具有借鉴意义，为世界黑土地保护利用提供了‘中国方案’。”张兴义说。