为了探索不同植被覆盖对黑土生态系统的影响，在海伦市城郊的一片试验田，有一块1664平方米的土地，从1985年开始便“荒”着。
实验站
中国科学院海伦农业生态实验站常务副站长隋跃宇告诉记者，这块“荒”着的土地在专业领域叫自然恢复草地。除这块草地外，试验站还设计了9000平方米的农田和480平方米的裸地，进行长期定位试验，来监测土壤有机质、土壤微生物等数据的变化，为黑土地保护提供数字依据。
试验田
长期定位试验为黑土测方
海伦市位于松嫩平原腹地，是典型黑土带核心区，幅员面积4667平方公里，耕地面积504万亩。为了研究黑土，中科院从1978年开始在海伦市安营扎寨。实验站现隶属于中科院东北地理与农业生态研究所，以东北黑土地为研究对象，以农业可持续发展为重点，是中科院在东北黑土地上设置的一个从事农田生态系统监测、研究、示范和服务于农业、农村及农民的重要实验基地。
实验室
在海伦市，这个实验站现有试验田21公顷，其中后备试验用地10公顷。它还拥有2个万亩示范区。该站以黑土农田生态系统为研究对象，建立了11个长期监测综合观测场和辅助观测场及19个采样地，对水分、土壤、气象和生物等生态环境要素开展长期监测。
黑土样本
“长期定位试验才能掌握黑土地的变化，为农业优化模式的建立、水土资源的高效利用及区域农业的可持续发展提供了重要的科学依据与技术对策。”隋跃宇介绍，针对人类活动对黑土农田生态系统的影响，实验站设有13组长期定位试验，包括我国农业不同历史阶段经营模式模拟、黑土生态恢复、农田养分循环与平衡、不同作物轮作与耕作及黑土母质熟化过程等，最早的长期定位试验开始于1985年。“在实验站共有4个土壤样品室，所有样品都采集自站内试验田。这里有近6000份黑土土壤样本。”
“龙江模式”为黑土地“加油”
进入海伦市境内，中科院“黑土粮仓”科技会战项目区的标志牌尤为醒目。针对黑土地“变薄、变瘦、变硬”问题，以这些监测数据为基础，“龙江模式”这一区域适宜性的黑土地保护与利用技术模式应运而生。探索出的黑土地保护“龙江模式”旨在培肥地力、促进粮食增产，主要以玉米大豆轮作、秸秆碎混深翻全量还田为主要技术手段。
试验田里的大豆
据隋跃宇介绍，近两年，“龙江模式”累计推广应用4730万亩，入选农业农村部主推技术2项，黑龙江省主推技术4项，入选2022年农业农村产业发展重大技术需求清单1项。同时，“黑土粮仓”科技会战建立了空天地一体化监测与感知系统，创建了“地理学+大数据+现代农业”的“黑土粮仓”全域定制模式。
海伦市依托中科院对海伦黑土地保护利用推行的模式，在黑土地保护方面积极作为：
一是实施旱田以有机物料还田为核心的肥沃耕层构建模式。围绕增加黑土地有机质这一重要指标，通过对种植玉米地块进行深翻、玉米秸秆全量深混还田，大豆地深松、大豆秸秆全量还田增施有机肥的方式，构建旱田以有机物料还田为核心的肥沃耕层构建模式。2021年的数据显示，海伦市秸秆还田面积315万亩，深松整地面积94万亩，有机肥还田面积41.5万亩，辐射东林、长发、永富、东风、海南等16个乡镇。二是实施水田肥沃耕层构建技术模式。在水田乡镇实施水田肥沃耕层构建技术模式，全部应用了秸秆全量碎混还田技术，并增施氮肥加速秸秆分解。三是实施堆沤有机肥技术模式。利用微生物进行好氧发酵，堆肥沤制过程中，微生物分解有机物导致自我发热，温度上升，进而促进有机物分解，形成良性循环，加速腐熟过程，制成有机肥，秋季用有机肥抛撒车均匀地抛撒到田面上。四是米豆轮作技术模式。根据上一年的种植模式，在上一年种植大豆的区域种植玉米，在种植玉米的区域种植大豆，实施米豆轮作。
黑土地保护成果显现
9月的海伦，田野里一片丰收在望的图景。
近年来，海伦市积极推进高标准农田建设，通过对项目区内黑土耕地进行田间道路修建、排灌设施建设等工程措施，完善农田基础设施、提升耕地质量。
高质量实施黑土地保护政策，通过合理轮作、培育肥沃耕层构建等技术保护措施，辐射带动海伦市全域黑土耕地保护。黑土耕地保护效果明显：土壤有机质含量由2018年的48.4g/kg，提升到2021年的50.5g/kg，增幅4.3%；耕地质量等级由2018年的2.96等提升到2021年的2.43等，增幅17.2%；耕层厚度由2018年的19.5厘米，提升到2021年的31.8厘米，增幅63.1%；土壤理化性状、产地环境得到明显改善，作物产量提高10%～20%。
大豆田植保
据了解，接下来，海伦市将整合现有的农业监测资源，进一步完善黑土耕地质量调查监测体系，逐步构建黑土耕地保护云平台；还将增加黑土耕地保护工作资金的投入，加大深松机械、免耕播种机、秸秆还田机械、有机肥抛撒机械等农机购置补贴政策力度，持续加大黑土耕地的保护力度。
记者：董新英；摄影：刘宪武 董新英 万希龙；视频：刘宪武 万希龙；见习编辑：曹悦；审核：王雪梅；统筹：杨国华
