■最美科技特派员

　　作为黑土地保护前线的一名科技工作者，张兴义常年工作在海伦黑土大地，每年在海伦实验基地工作不少于100天。

　　张兴义身兼多职：中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员、博士生导师、黑土退化与修复学科组组长、中国科学院海伦水土保持监测研究站站长、水利部海伦水土保持监测站点站长、世界黑土研究联合会秘书长、黑龙江省黑土保护利用学会秘书长。这每一个职位都和保护黑土地息息相关。

　　20年来，在从事黑土研究的同时，张兴义和团队开展了技术研发和科技示范推广工作，为黑土地保护尽心尽力。

　　监测黑土水土流失

　　东北是典型黑土区，多为漫川漫岗地形地貌，垦殖率高达80%，多顺坡垄作，水土流失严重，是我国八大水土流失区域之一，其危害主要表现在黑土层变薄，土壤质量下降，坡耕地生产力降低，因其坐落于我国最大的商品粮基地，因此备受重视。

　　黑土水土流失到底程度如何？危害有多重？是必须也是急需回答的问题。2007年张兴义带领团队在海伦市前进乡建立了黑土水土流失观测场，对水土流失和水土保持功效进行了连续系统监测。

　　目前，以该监测为主体的基地已成为中国科学院水土保持监测研究站、水利部水土保持监测站点、东北黑土区和黑龙江省水土保持重点监测站，每年向水利部提交监测结果，成为全国、东北黑土区和黑龙江省水土流失动态监测与公告重要数据源之一。

　　通过近10年的监测，张兴义团队得出，黑土坡耕地降雨径流在10%左右，即有10%的雨水流出了农田，而这部分水是农田中的有效水，流走造成土壤水分胁迫，是导致坡耕地生产力低的主要因素。年土壤流失量在2000吨/平方公里，即黑土层变薄年速率约在2—3毫米，必须加以重视，否则黑土地面积将减少，质量下降。

　　探索黑土保护技术

　　张兴义通过坡耕地典型地块全坡面调查测定，得出耕层土壤含水量与作物产量最为相关，该结果说明，坡耕地降雨通过地表径流而流失，造成的土壤水分胁迫是造成作物产量下降的主因。

　　“因此实施水土保持生态建设，减少地表径流量，可有效提高作物产量。”张兴义说。

　　在海伦市前进乡光荣村，张兴义开展了人为剥离表层黑土，研究黑土层厚度与作物产量的关系。结果发现，黑土层厚度为30厘米的坡耕地，黑土层消失，玉米减产30%以上，大豆减产约20%，而仅消失10厘米，对作物产量几无影响。“说明对农业生产而言，黑土层至少要保持到20厘米以上，可见黑土层在维护农田生产力的作用。” 张兴义说。

　　以免耕最为代表的保护性耕作技术起源于北美，前期主要用于防治水土流失，随后发现对土壤质量的维护也具有显著的作用。

　　然而，引进海伦小区试验发现，虽其具有非常好的水土保持和提升土壤质量的作用，但造成耕地冷凉，影响作物出苗和生长，玉米减产20%以上，不受农民欢迎。

　　张兴义团队，通过秋季利用间隔深松，创造疏松种床，有效地提高了春季苗床的土温，破解了免耕低温冷凉的不利因素，实现了生态效益显著却不减产，推进了该项技术的应用。

　　掠夺式经营是造成黑土退化的根本原因，增加生物质还田是当前破解黑土退化的唯一技术途径。

　　黑龙江省秸秆资源丰富，尤其是玉米种植面积已达1亿亩，每公顷约有5吨玉米秸秆的富余，由于缺乏技术和资金，农民只能将秸秆就地焚烧，造成资源浪费和环境污染。

　　通过近10年的田间试验探索，张兴义团队已初步建立了以深翻埋为主体的玉米秸秆还田技术，实现了秸秆全还田，耕层加深5厘米以上，作物增产20%以上，深受农民欢迎，目前已累计应用20万亩以上，被列为黑土保护的重要措施。

　　引进示范推广并举

　　2013年，在水利部的支持下，张兴义在海伦市光荣村创建了漫川漫岗黑土区水土流失综合治理技术标准示范区，将国家颁布的《东北黑土区水土流失综合防治技术标准》中的所有坡耕地水土保持技术和侵蚀沟防治技术在海伦水土保持监测站集中展示，目前，已成为国家东北黑土区水土保持综合防治重大工程宣贯基地，水土保持培训基地，每年都有百人以上来基地学习。

　　世界四大片黑土区中的黑土开发均较东北黑土区早，无论是科学研究和保护性利用均好于我国，有宝贵的经验和技术值得借鉴。2010年在中国科学院专项资金的支持下，首届黑土质量演变与保护专题研讨会召开，会上成立了世界黑土联合会，张兴义被选为秘书长。

　　近10年来，先后有乌拉圭、阿根廷、美国、加拿大、乌克兰和俄罗斯等黑土专家来海伦基地交流和开展合作研究。2013年被国家外专局授予“黑土侵蚀治理技术引智示范基地”，张兴义成为基地负责人和首席科学家。通过基地，不断地将国外黑土保护技术引入海伦，开展示范，改进完善后推广应用。

　　20年来，张兴义团队在海伦市从事黑土研究和技术研发，为黑龙江省市县乃至国家黑土地保护提供了支撑。近10年来，海伦黑土基地，已成为黑土区水土流失科考和黑土地保护调研的重点，为国家东北黑土水土流失综合防治重大工程、黑土地保护工程、粮食产能建设工程等提供了科学数据和技术支撑。