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[科普中国]-李保国:给黑土地加加油

我是科学家
原创

2021年3月28日

“科普中国-我是科学家”将举办第32期活动

“复苏”

演讲嘉宾

李保国

中国农业大学土地科学与技术学院院长

《给黑土地加加油》

李保国采访视频:

中国农业大学土地科学与技术学院院长李保国的学生,都很怵他的提问。

不是因为他的问题特别刁钻或者专业。恰恰相反,李保国提出的问题乍一看,特别普通、简单。普通到,像是一个好奇的小朋友,对大自然的疑惑——

“天为什么是蓝的?”

“植物为什么是绿的?”

“地球一秒钟公转30公里,人怎么感觉不到呢?”

然而,这些看似简单的问题,却不好回答。

天为什么是蓝的?| pxfuel.com

从具体而微的各科教科书上,很难找到这些问题的答案,因为要解答它们,需要 一连串知识的融合 。“这些问题,一个点切入进去后,你会发现所有知识都能串起来,天的颜色有背后的物理原因,光又和人的眼睛有关,眼睛又和生理有关,再具体点还能到细胞、分子层面。”

在李保国看来,一个至简的问题,背后往往囊括了最复杂的原理。这种对大道至简的追求,也延伸到了李保国做的 黑土地保护项目 上。

东北的黑土地一直被视为肥沃土壤的代表,生产的粮食占到我国1/4以上。但很少有人知道,我们引以为傲的黑土地,正在慢慢流失。“开发利用黑土地,造成地表的裸露,反复耕作又让表层土壤变得疏松,风一吹就会造成土壤风蚀,被吹走的土还会形成沙尘暴。如果下雨,就会导致水土流失。时间一长,黑土层就原来越薄,有机质也逐渐较少,变得贫瘠。”

每1厘米黑土的形成,都需要数百年的积累,但在过度利用下,几年就消失了 | 新京报,李保国供图

面对这种棘手的情况,李保国团队采取了一个非常简单方法—— 秸秆覆盖还田 。具体操作意外的简单:把收获后的秸秆,覆盖在耕地表面,减少土壤侵蚀,而且要尽量减少人为土壤翻动。

秸秆覆盖还田,可以模拟自然循环,进而保护土壤 | 新京报,李保国供图

因为过于简单,李保国有时会面对农户的诘问:“你这不是懒汉种地吗?”

但在李保国看来,效法自然,就是最好的保护方式。“什么叫保护?保护就是维持它原本的特性。要向大自然学习,原来的黑土地怎么形成的。”

“曾经的东北平原地面上,植物一岁一枯荣,夏天生长,冬天死亡,地表周年被覆盖住了,风就不会吹走表土,下雨的雨滴也无法直接打到土壤上,雨水造成的土壤流失也最小,枯枝落叶腐化后又返回到土壤中,变成有机质,慢慢地就形成了黑土。”李保国介绍,秸秆覆盖就是在模拟这一自然进程,“秸秆覆盖一方面可以减少土壤侵蚀,等七八月秸秆腐蚀后,就变成肥料,回归土地。”

秸秆覆盖可以减少土壤裸露,相对来说还算容易理解。农户们更大的困惑是:为什么要减少 土壤翻动 ?

“农民的观念是,种地时翻土越勤快越好。”但是传统的精耕细作,反而会破坏土壤原来的生态环境。“犁地时的作用力,能把土翻上去,但反作用力就会把下面的土压实,就形成了犁地层。有了犁地层,再加上对土壤频繁的扰动,蚯蚓等生物的活动就会减少。”

有了犁地层,再加上对土壤频繁的扰动,蚯蚓等生物的活动就会减少 | 图虫创意

停止犁地后,蚯蚓的活跃度就能恢复,帮助松动土壤。“蚯蚓能造成很深很大的孔隙,让水分吸收得更快,根系下扎的很深,这就能抗旱。不耕地后,上层土壤稍微紧实一点,植物的根系与土壤颗粒间接触更加紧密,再加上下扎的根系,大风吹来也不会倒伏。”

减少土壤侵蚀、沙尘暴、因燃烧秸秆导致的污染,保持水土、增加土地肥力、有益生物的活跃度、植物根系的下扎……很难想象,这些一环扣一环的复杂成果,只需要简单的两步—— 免耕农作,秸秆覆盖 。

这就跟李保国喜欢提的问题一样,看似简单,但从一个点切入,会发现能拎起来一大串。但一个至简的方法背后,需要无数人、无数实验和无数汗水,才能保证这项技术的有效性,才能最终塑造出“大道至简”的效果。

“科学家肯定要对一个事件有关注。尤其在实验室里,工作要取得突破,需要付出很大的毅力。”但对于从事农业的科学家来说,仅仅关注自己的学科还不够,“要真的落实技术,还要关注国家的政策、关心农民的需求,要有协同的精神,这样科学才能真正推动社会向前发展。”

3月28日,欢迎来“我是科学家”,听李保国老师聊聊黑土地保护的故事。

监制:吴欧

策划:吴欧 麦芽杨

编辑:小米

撰稿:范可鑫

排版:凝音