l公里等于多少米(一公里有多长参照物)

9月下旬，几辆大巴穿梭在乡村公路上。向窗外望去，辽阔的松嫩平原一望无际，丰收在即。

下车后，“黑土粮仓”试点项目总科学顾问、中国工程院院士张家保匆匆走进农田里一个约1米深的土坑，调查土壤情况。杜南记者在现场看到，坑内土壤层次分明，松散的表层黄土下有明显的黑色土层，混有白色斑驳，是碳酸钙的表现。

但与想象中的深黑色土壤不同，黑色土壤更接近于较浅的深棕色。张家宝看了土坑后做了评价。"黑土已经严重退化."

黑土中的黑色来自有机质。有机物质的腐殖化会产生棕色至深棕色的腐植酸。腐植酸含量高会使土壤变黑。据张家保介绍，当地风蚀严重，土质变厚，有机质分解速度变快，黑土“褪色”。

“每一厘米的黑土形成大约需要400年，一阵风吹过，吹走的不是几毫米的黑土，而是一个世纪。”张家宝指着土层告诉南都记者。

在东北，一场黑土粮仓的“科技会战”已经进行了一年多。2021年，中国科学院启动“黑土粮仓”试点工程，为黑土保护和利用提供系统解决方案，为保障国家粮食安全和生态安全提供科技支撑。记者了解到，这是继上世纪农业科技“黄”战役后，中科院在新时期的一场新的农业科技攻关战役。

为什么要把黑土地的保护提高到这么高的水平？对于黑土地的保护和利用，我们已经走到哪一步了？近日，杜南记者随中科院来到东北黑土区寻找答案。

东北黑土地是中国的粮仓。

薄，薄而硬

在齐齐哈尔梅里斯实验区，一年四季都流传着一句话，“一年刮两次大风，一次刮半年。”冬春季大风频繁，风蚀十分强烈，最大风速超过7米/秒，严重损害了土地生产力。

张家宝指着挖好的坑告诉南都记者，每一厘米的黑土形成大约需要400年，30-40厘米的黑土形成大约需要1万年。

"一阵风可以吹走一个世纪."他说。这不是浪漫的表达。一个惊人的数据显示，东北黑土层平均厚度从上世纪中叶的60-80厘米下降到目前的20-40厘米。

“黑土粮仓”试点项目总科学顾问、中国工程院院士张家宝对黑土退化进行了评估。

专家们一般用“疏”、“疏”、“硬”来概括东北黑土地面临的主要问题。

简单来说，黑土的“变薄”是指有机质的下降。研究数据显示，东北黑土土壤有机质下降了21%，是全国唯一耕地土壤有机质下降的地区。“变薄”主要是因为水土流失。“板结”是因为有机质减少后，机械化作业导致土壤板结“板结”，农作物难以破土而出，农业减产。

在这三个问题中，水土流失导致的东北黑土“变薄”尤为突出。除了大家熟悉的水蚀、风蚀，冻融引起的侵蚀是东北黑土特有的问题。“如果你冻结，然后融化，土壤会变得松散，水的侵蚀速度比任何东西都快。”张家宝说:“在黄土高原，冻融侵蚀比土壤侵蚀更严重。”

世界上有四大黑土地，北美中部的密西西比河流域，乌克兰-俄罗斯平原，中国东北，南美的潘帕斯草原。东北黑土分布区是世界四大黑土集中分布区之一，包括黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区东部。东北黑土分布面积16.35亿亩，耕地面积5.37亿亩，其中典型黑土面积约2.78亿亩。

“黑土地的优势是养分利用效率高。单季作物每亩施肥量仅为其他地区的70%左右。同等条件下，黑土地会比其他土地多生产10%。”张家宝说。

与之相对应的，是东北在中国粮食供应中的“压舱石”地位。一方面，中国的粮食对外依存度仍然很高。2021年，中国进口粮食1.6亿吨，占粮食总产量的24%。作为中国最重要的粮食生产基地和商品粮出口基地，全国10大产粮县均位于东北黑土分布区。2021年，东北三省和内蒙古总产量达到188亿斤，占全国粮食产量的70.3%。

张家宝还特别强调了一个数据，“商品粮调出量”。“这里一年只种一季，但出口的商品粮却占全国商品粮总量的1/3。”他说。如今，长期高强度利用，加上水土流失，导致土壤有机质含量降低，生态功能退化，严重影响了东北农业的可持续发展。

齐齐哈尔市梅里斯实验区的黑土。

什么是“黑土粮仓”科技战？

1934年5月11日，美国西部草原发生了一场人类历史上前所未有的黑色风暴空。风暴刮了3天3夜，形成了一条东西长2400公里，南北宽1440公里，高3400米的巨大黑色风暴带。

在这场黑色风暴的背后，不合理的开荒、过度放牧、过度采伐薪柴、单一种植导致了植被和地表结构的破坏，造成了草原枯萎和土地沙化。此后，美国提出保护性耕作，通过秸秆覆盖、少耕、休闲等措施提高土壤有机质含量。

“我们正在经历美国90年前经历的问题。”张家宝说。在东北，一场“黑土粮仓”技术战已经进行了一年多。

什么是技术战？在中科院科技促进发展局副局长徐航看来，这个名字是为了致敬和传承“黄淮海”科技会战精神。上世纪，中科院在黄淮海地区开展农业科技会战，使粮食年生产能力增加500亿斤，为我国粮食生产做出了卓越贡献。

值得一提的是，这也是中科院首次在非军事专项中采用两总制(总指挥和总工程师)，重视程度可见一斑。其中，总指挥是专项第一责任人，总工程师负责专项技术线。

2021年3月，中科院与吉林省联合报道“黑土粮仓”科技会战，并向国家揭秘。去年以来，中科院先后与吉林省、辽宁省、黑龙江省、内蒙古签订了框架协议。此外，中科院还选派年轻骨干担任科技副职，结合不同示范区特点走不同岗位，将示范区重点研究任务与当地农业工作相结合，推广技术和模式。

中国科学院地理科学与资源研究所(以下简称中科院地理所)副研究员侯瑞星就是其中之一。他是齐齐哈尔市农业与农村局副局长，负责种植养殖循环和黑土保护性增碳技术的示范。

中国科学院地理研究所副研究员侯瑞星介绍了保护黑土地的措施。

在Meris重点研究试验区，他介绍了在风蚀严重地区实施的留茬免耕和高茬秸秆免耕两种保护性耕作措施。

据了解，科研团队在保护性耕作和传统耕作样地建立了完整的风蚀观测系统，包括6套全方位集沙器和2套八向集沙器。2021年和2022年，观测了不同耕作方式下的土壤风蚀特征。

结果表明，在当地传统耕作方式下，土壤年风蚀量可达31-76吨/公顷，相应的土壤有机碳年流失量可达1-2吨/公顷，造成土壤和养分的流失。两种保护性耕作模式下，风蚀量可减少61%-64%，其中0~10 cm的输沙量减少58%。两种保护性耕作措施既保留了黑土，又提高了肥料的有效利用率。

因此，为了控制梅里斯地区的风蚀，在耕作措施上应注意秸秆覆盖和高留茬。一方面可以通过覆盖保护表土，另一方面可以增加地表粗糙度，降低近地面风速。”侯瑞兴说。

以上只是黑土地保护实验区众多举措之一。“黑土粮仓”试点专项办公室负责人李路军告诉南都记者，科技会战着眼于发挥中科院不同研究所的专业优势，从各个角度使出绝招。“比如从土壤的角度，如何制作秸秆和有机肥；从农作物的角度，培育一些大豆等肥沃的作物；从农业机械的角度，研究如何减少化肥施用，提高土地养分利用率。”

拿出土地退化黑榜

对于这次科技会战的总科学顾问张，他还重点关注了一项工作的进展，那就是黑土地退化名单。

他还记得，他向有关部门汇报黑土地退化情况时，被问了一个问题，“我一直在说黑土地退化，到什么程度？”张家宝当时没有回答。

“拿不出名单”的问题也困扰了参与黑土地保护的人多年。张家宝说，要摸清黑土地的属性，需要建立黑土地不同尺度的耕地质量监测评价大数据平台，利用分类评价体系和智能监测技术系统，最终达到“每个人办公桌上都可以看到黑土地退化程度”的效果。

这样的愿景正逐渐成为现实。在齐齐哈尔核心示范区依安县，杜南记者看到，“星星-空-地球”立体监测网正在将最古老的农业与最先进的大数据相结合，作为中科院打造“全球定制模式”的第一步。

什么是“恒星-空-地球”立体监测网？星基平台是指基于多源卫星遥感数据，结合机器学习等自动分类算法，快速提取并统计分析耕地和播种面积，获取县域垦殖历史、环境背景、农业结构、种植制度等数据。空-基础平台是指能够支持无人机多型号任务的指挥测控，实现从灌溉到土壤变化，再到病虫害入侵，根据相应载荷，对作物生长环境、周期、苗情、灾情的信息监测；在地面观测方面，依安县目前安装了22套自动农业生态观测站，覆盖不同范围的不同作物类型，参数采集频率可提高到分钟级。

在此基础上，记者看到了一份为依安县台北村C101栋出具的“病历单”:业主:赵XXNo。:C101分类:轻度水蚀低氮磷农田诊断:水蚀和过度耕作导致土壤退化，产量明显下降；解决方案:免耕秸秆覆盖还田+保护性增碳、修复技术(有机肥定向深施及配套农机)、玉米-大豆轮作；推荐:有机肥1000kg/亩。

经过一段时间的“治理”，2021年该地块“状况”有了明显改善:地表径流减少79.1%，表土流失减少95%，土壤结构改善，团聚体直径增加0.1-0.15mm，全氮增加18.5%；玉米产量从500公斤/亩提高到560公斤/亩，增长12%。

培育适合东北黑土区的农作物品种。

杜南记者注意到，除了黑土亟待合理保护和利用，在“黑土粮仓”科技争夺战中，寻找适合东北黑土区的作物品种也是一个关键问题。

中科院科技促进发展局副局长徐航表示，“黑土粮仓”科技会战的目标是实现东北黑土保护与利用的平衡，用科技支撑国家粮食安全的“压舱石”。“东北地区气温低，对玉米、大豆、水稻等作物的低温适应性要求高。当务之急是培育高产、抗逆、适合大面积种植的品种。”他说。

东北，秋收时节，大面积的大豆在风中轻轻摇摆。李艳华从事“东升”大豆研究已有30多年。站在十万亩核心示范区的大豆地里，他看起来心情不错。她随手摘下一个豆荚，向现场的人们展示了自己培育的“东升19”大豆，列举了它的优点:豆角圆亮、高产稳产、蛋白质和油脂含量高。经济效益也很明显。收购价格一般比市场上其他品种高0.05-0.20元/斤，深受农民、粮商和加工企业的欢迎。

在李艳华大豆田向南都记者介绍“东升”大豆。

“大豆不仅对人体有营养，而且对黑土有保护作用。它是一种对土壤环境非常友好的作物。”她告诉记者，大豆有固氮的能力。用老百姓的话说，可以让土壤“更热”。只要种大豆，下一茬其他作物就可以减少施肥，产量还更高，可以有效缓解过量施肥造成的土壤板结。

目前我国大豆严重依赖进口，自给率不足15%，大豆稳定供应面临严峻考验。我国耕地面积有限，加上国产大豆品种产量低、种植效益差，单纯靠扩大大豆种植面积难以有效解决大豆自给问题。中国科学院东北地理研究所大豆育种团队培育出31个符合高产、高脂、早熟、耐盐碱等要求的“东升”系列大豆新品种。

“我现在的主要目标是提高产量。对于国家粮食安全，我们心里有信心，能做多少就做多少。”她说。

黑土地的未来保护何去何从？

在采访中，杜南记者注意到，很多受访者都提到了同一个观点，那就是“到现在为止，我们还在保护黑土地。”

“为什么黑土地会在这个地方出现？它的形成与当地的水热资源和自然生态格局相协调。”张家宝说，森林、草地、湿地是黑土地的重要生态屏障。“如果湿地和森林在这个地方不存在，黑土地一定不存在。因此，我们必须与黑土地的保护和整个生态系统的协调一起做。”张家宝认为，这代表了未来黑土地保护的方向。

各种黑土地保护措施最后能有用吗？看看前辈们的经验。黑风暴后，美国采取了保护性耕作，后来被证明相当有效:20世纪30年代，美国黑土有机质呈断崖式下降，40、50年代维持同一水平，70年代开始上升。上世纪末，美国黑土有机质增加了3%-5%。至此，黑土有机质恢复到原来的水平。

之前有黑土治理的成功经验，中国土壤治理专家对此相当有信心。“别人已经做到了，而且成功了。别担心，我们能做到。”张家宝说。

但也要看到经验的另一面:不要指望黑土地的保护和修复能在三五年内解决问题，这是一个漫长的过程。张家宝说，美国治理黑土地用了30-50年，而中国的建制决定了治理效率只会更高。也许20年后，中国的土壤研究人员会看到黑土地保护“开花结果”。

采写/摄影:南都记者王帆黑龙江齐齐哈尔