■最美科技特派員

　　作為黑土地保護前線的一名科技工作者，張興義常年工作在海倫黑土大地，每年在海倫實驗基地工作不少於100天。

　　張興義身兼多職：中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員、博士生導師、黑土退化與修複學科組組長、中國科學院海倫水土保持監測研究站站長、水利部海倫水土保持監測站點站長、世界黑土研究聯合會秘書長、黑龍江省黑土保護利用學會秘書長。這每一個職位都和保護黑土地息息相關。

　　20年來，在從事黑土研究的同時，張興義和團隊開展了技術研發和科技示範推廣工作，為黑土地保護盡心盡力。

　　監測黑土水土流失

　　東北是典型黑土區，多為漫川漫崗地形地貌，墾殖率高達80%，多順坡壟作，水土流失嚴重，是我國八大水土流失區域之一，其危害主要表現在黑土層變薄，土壤品質下降，坡耕地生産力降低，因其坐落于我國最大的商品糧基地，因此備受重視。

　　黑土水土流失到底程度如何？危害有多重？是必須也是急需回答的問題。2007年張興義帶領團隊在海倫市前進鄉建立了黑土水土流失觀測場，對水土流失和水土保持功效進行了連續系統監測。

　　目前，以該監測為主體的基地已成為中國科學院水土保持監測研究站、水利部水土保持監測站點、東北黑土區和黑龍江省水土保持重點監測站，每年向水利部提交監測結果，成為全國、東北黑土區和黑龍江省水土流失動態監測與公告重要數據源之一。

　　通過近10年的監測，張興義團隊得出，黑土坡耕地降雨徑流在10%左右，即有10%的雨水流出了農田，而這部分水是農田中的有效水，流走造成土壤水分脅迫，是導致坡耕地生産力低的主要因素。年土壤流失量在2000噸/平方公里，即黑土層變薄年速率約在2—3毫米，必須加以重視，否則黑土地面積將減少，品質下降。

　　探索黑土保護技術

　　張興義通過坡耕地典型地塊全坡面調查測定，得出耕層土壤含水量與作物産量最為相關，該結果説明，坡耕地降雨通過地表徑流而流失，造成的土壤水分脅迫是造成作物産量下降的主因。

　　“因此實施水土保持生態建設，減少地表徑流量，可有效提高作物産量。”張興義説。

　　在海倫市前進鄉光榮村，張興義開展了人為剝離表層黑土，研究黑土層厚度與作物産量的關係。結果發現，黑土層厚度為30釐米的坡耕地，黑土層消失，玉米減産30%以上，大豆減産約20%，而僅消失10釐米，對作物産量幾無影響。“説明對農業生産而言，黑土層至少要保持到20釐米以上，可見黑土層在維護農田生産力的作用。” 張興義説。

　　以免耕最為代表的保護性耕作技術起源於北美，前期主要用於防治水土流失，隨後發現對土壤品質的維護也具有顯著的作用。

　　然而，引進海倫小區試驗發現，雖其具有非常好的水土保持和提升土壤品質的作用，但造成耕地冷涼，影響作物出苗和生長，玉米減産20%以上，不受農民歡迎。

　　張興義團隊，通過秋季利用間隔深松，創造疏鬆種床，有效地提高了春季苗床的土溫，破解了免耕低溫冷涼的不利因素，實現了生態效益顯著卻不減産，推進了該項技術的應用。

　　掠奪式經營是造成黑土退化的根本原因，增加生物質還田是當前破解黑土退化的唯一技術途徑。

　　黑龍江省秸稈資源豐富，尤其是玉米種植面積已達1億畝，每公頃約有5噸玉米秸稈的富餘，由於缺乏技術和資金，農民只能將秸稈就地焚燒，造成資源浪費和環境污染。

　　通過近10年的田間試驗探索，張興義團隊已初步建立了以深翻埋為主體的玉米秸稈還田技術，實現了秸稈全還田，耕層加深5釐米以上，作物增産20%以上，深受農民歡迎，目前已累計應用20萬畝以上，被列為黑土保護的重要措施。

　　引進示範推廣並舉

　　2013年，在水利部的支援下，張興義在海倫市光榮村創建了漫川漫崗黑土區水土流失綜合治理技術標準示範區，將國家頒布的《東北黑土區水土流失綜合防治技術標準》中的所有坡耕地水土保持技術和侵蝕溝防治技術在海倫水土保持監測站集中展示，目前，已成為國家東北黑土區水土保持綜合防治重大工程宣貫基地，水土保持培訓基地，每年都有百人以上來基地學習。

　　世界四大片黑土區中的黑土開發均較東北黑土區早，無論是科學研究和保護性利用均好于我國，有寶貴的經驗和技術值得借鑒。2010年在中國科學院專項資金的支援下，首屆黑土品質演變與保護專題研討會召開，會上成立了世界黑土聯合會，張興義被選為秘書長。

　　近10年來，先後有烏拉圭、阿根廷、美國、加拿大、烏克蘭和俄羅斯等黑土專家來海倫基地交流和開展合作研究。2013年被國家外專局授予“黑土侵蝕治理技術引智示範基地”，張興義成為基地負責人和首席科學家。通過基地，不斷地將國外黑土保護技術引入海倫，開展示範，改進完善後推廣應用。

　　20年來，張興義團隊在海倫市從事黑土研究和技術研發，為黑龍江省市縣乃至國家黑土地保護提供了支撐。近10年來，海倫黑土基地，已成為黑土區水土流失科考和黑土地保護調研的重點，為國家東北黑土水土流失綜合防治重大工程、黑土地保護工程、糧食産能建設工程等提供了科學數據和技術支撐。