■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于100天。

　　張興義身兼多職：中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所研究員、博士生導師、黑土退化與修復學科組組長、中國科學院海倫水土保持監(jiān)測研究站站長、水利部海倫水土保持監(jiān)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(fā)和科技示范推廣工作，為黑土地保護盡心盡力。

　　監(jiān)測黑土水土流失

　　東北是典型黑土區(qū)，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(qū)域之一，其危害主要表現在黑土層變薄，土壤質量下降，坡耕地生產力降低，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(xiāng)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(xù)系統(tǒng)監(jiān)測。

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

　　通過近10年的監(jiān)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，是導致坡耕地生產力低的主要因素。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，質量下降。

　　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產量最為相關，該結果說明，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產量下降的主因。

　　“因此實施水土保持生態(tài)建設，減少地表徑流量，可有效提高作物產量。”張興義說。

　　在海倫市前進鄉(xiāng)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產量的關系。結果發(fā)現，黑土層厚度為30厘米的坡耕地，黑土層消失，玉米減產30%以上，大豆減產約20%，而僅消失10厘米，對作物產量幾無影響?！罢f明對農業(yè)生產而言，黑土層至少要保持到20厘米以上，可見黑土層在維護農田生產力的作用。” 張興義說。

　　以免耕最為代表的保護性耕作技術起源于北美，前期主要用于防治水土流失，隨后發(fā)現對土壤質量的維護也具有顯著的作用。

　　然而，引進海倫小區(qū)試驗發(fā)現，雖其具有非常好的水土保持和提升土壤質量的作用，但造成耕地冷涼，影響作物出苗和生長，玉米減產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(chuàng)造疏松種床，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(tài)效益顯著卻不減產，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噸玉米秸稈的富余，由于缺乏技術和資金，農民只能將秸稈就地焚燒，造成資源浪費和環(huán)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厘米以上，作物增產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。

　　引進示范推廣并舉

　　2013年，在水利部的支持下，張興義在海倫市光榮村創(chuàng)建了漫川漫崗黑土區(qū)水土流失綜合治理技術標準示范區(qū)，將國家頒布的《東北黑土區(qū)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(jiān)測站集中展示，目前，已成為國家東北黑土區(qū)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(qū)中的黑土開發(fā)均較東北黑土區(qū)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持下，首屆黑土質量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，先后有烏拉圭、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范基地”，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，開展示范，改進完善后推廣應用。

　　20年來，張興義團隊在海倫市從事黑土研究和技術研發(fā)，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(qū)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、糧食產能建設工程等提供了科學數據和技術支撐。