Zhang Xudong: Nur wenn der schwarze Boden dunkler ist, können wir besser essen

Wenn wir die weitere Produktion der Kornkammer Nordostchinas nicht sicherstellen können,

Es kann zu Überlebensproblemen kommen.

Zhang Xudong, Forscher am Institut für Angewandte Ökologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Gezhi Lundao Ausgabe 60 | 21. November 2020, Peking

Heute möchte ich eine Geschichte erzählen, die jedem bekannt und zugleich unbekannt ist: Erde. Die Landschaft der Erde ist ebenso schön. Einer der wichtigsten Bestandteile der schönen Landschaft der Erde ist der Boden.

Ohne Erde gäbe es eine solche Szene nicht; ohne Boden gäbe es keine Menschheit; ohne Boden gäbe es keine Zivilisation auf der Erde; Daher ist der Boden ein wichtiger Grundstoff, der die Zivilisation der Erde unterstützt.

▲ Unter Boden versteht man eine Schicht aus losem Material auf der Erdoberfläche, die aus verschiedenen körnigen Mineralien besteht.

Es besteht aus organischer Materie, Mikroorganismen, Tieren, Wasser, Luft usw. und ermöglicht das Wachstum von Pflanzen.

Vielleicht denkt jeder, dass Erde nur eine Handvoll Dreck ist. Wir können es jeden Tag sehen. Auch wenn wir nicht in Ackerland gehen, gibt es in manchen Grüngürteln am Straßenrand Erde. Tatsächlich ist der Boden sehr magisch. Sein Material ist nicht nur magisch und komplex, es enthält auf materieller Ebene auch organische Stoffe und Mineralien.

Darüber hinaus beherbergt es zahlreiche Lebewesen und stellt eine riesige biologische Bibliothek dar. Der Boden kann nur lebendig sein, wenn es Lebewesen gibt. Zu diesem Organismus zählen Mikroorganismen, darunter Pilze, Bakterien und Viren. Durch die COVID-19-Pandemie wissen wir alle, was Viren sind. Es gibt eine große Anzahl von Viren im Boden, aber das Vorhandensein von Viren führt nicht unbedingt zu einer Erkrankung. Der Boden ist also ein sehr komplexes und magisches System.

Neben Mikroorganismen gibt es im Boden auch Tiere. Regenwürmer sind weit verbreitet und mit bloßem Auge erkennbar, es gibt jedoch auch viele Tiere, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. Mikroorganismen sind sogar noch kleiner und mit bloßem Auge nicht zu erkennen, ihre Zahl ist jedoch enorm. Wie viele sind es? Wenn wir beispielsweise Gramm als Einheit verwenden, befinden sich in einem Gramm Boden mehr als eine Milliarde Mikroorganismen.

▲ Der Boden ist ein riesiges biologisches Reservoir und eine biologische Einheit; Bodenorganismen sind miteinander verbunden

Obwohl es sehr klein ist, ist seine Rolle sehr groß. Das heißt: Ohne Boden gibt es keine Bodenmikroorganismen und keine Funktionen von Bodenorganismen.

Unsere größte Erwartung an den Boden ist, dass er grüne Pflanzen hervorbringen kann. Die Nahrung, die wir essen, stammt direkt oder indirekt aus dem Boden. Wenn es keinen Boden gibt und der Boden keine Produktivität besitzt, gibt es keine Nahrungsmittelversorgung.

Boden ist inklusive

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Neben dieser Funktion hat der Boden noch eine Vielzahl weiterer Funktionen. Um es anders auszudrücken: Boden ist sehr umfassend.

▲ Boden ist eine grüne Pflanzenproduktionsanlage und ein natürlicher Fermenter und Reiniger

Denken Sie an Schadstoffe. Unabhängig davon, ob sie von der Industrie oder der Natur emittiert werden, können sie alle im Boden abgebaut werden. Schwermetalle sind natürlich eine andere Sache. Organische Schadstoffe können im Boden zersetzt werden und der Boden macht Schmutz sauber, er wirkt als Reiniger.

Es fungiert auch als Filter. Nachdem Regen- oder Bewässerungswasser durch den Boden gefiltert und gereinigt wurde, ist das austretende Wasser sauber. Wenn der Boden diese Toleranz nicht hätte, gäbe es auf unserer Welt kein sauberes Wasser. Aufgrund der Reinigungs- und Filterfunktion des Bodens ist das Grundwasser sehr sauber. Ohne diese Funktion hätten wir keine saubere Umwelt, daher ist der Boden sehr wichtig.

▲ Organische Substanz ist der Kernbestandteil des Bodens und ist schwarzes Gold

Im Boden befindet sich eine sehr wichtige Substanz. Wie Sie auf dem Bild sehen können, ist diese Substanz sehr schwarz, wenn Sie sie mit den Händen zusammendrücken. Man nennt es organische Bodensubstanz. Es gibt zwei Arten von festen Bestandteilen im Boden: organische Stoffe und Mineralien.

Woher kommen Mineralien? Sobald das Gestein verwittert ist, zerfällt es allmählich. Nach dem Zerfall verändert sich seine Struktur und schließlich nimmt es eine Zusammensetzung an, die sich völlig von der des Gesteins unterscheidet: Die ursprünglichen Gesteinsmineralien werden zu Bodenmineralien. Es macht den größten Teil der Bodenzusammensetzung aus, im Allgemeinen mehr als 90 %.

Wie viel Prozent des Bodens besteht aus organischer Substanz? Der Gehalt an organischer Substanz im Boden beträgt im Süden lediglich 1 % oder sogar weniger als 1 %. Der Gehalt an organischen Stoffen in Schwarzerde im Nordosten Chinas ist etwas höher, normalerweise nur 2 % bis 3 %, der höchste liegt bei 4 % bis 5 %. Aber es spielt eine ganz entscheidende Rolle, weil der Boden eine organische Komponente ist, die mit Mineralien interagieren und Partikel, Aggregate und dann Strukturen bilden kann. Auf diese Weise weist der Boden nicht nur eine schlechte Struktur auf, was die Mineralien betrifft. Warum ist das so?

Wenn organische Stoffe, wie Mineralien, fehlen, können die Wurzeln der Pflanzen keine Wurzeln schlagen und das Wasser kann nicht eindringen. Daher können im Boden keine Nutzpflanzen wachsen und Mikroorganismen können nicht überleben.

Lassen Sie uns nun über seine Funktion sprechen. Die organische Substanz im Boden ist schwarz. Wir alle wissen, dass das Licht schwarz ist, wenn alle Farben absorbiert werden. Der Boden ist schwarz. Je dunkler er ist, desto höher ist sein Gehalt an organischen Stoffen. Je dunkler der Boden also ist, desto besser.

Warum wird der Boden im Nordosten Chinas Nordöstliche Schwarzerde genannt? Dies liegt daran, dass der schwarze Boden im Nordosten Chinas einen hohen Gehalt an organischer Substanz aufweist. In den frühen Tagen der Urbarmachung der Schwarzerde im Nordosten der USA war der Gehalt an organischen Stoffen sehr hoch. Wir sagen oft: Aus einer Handvoll Erde kann man Öl pressen.

Aber jetzt sehen Sie, hier sind mehrere Flaschen. Die Eigenschaften von Böden unterschiedlicher Farbe sind unterschiedlich und das Wichtigste ist, dass der Gehalt an organischer Substanz unterschiedlich ist. Aber die speziellen weißlichen, die Salz enthalten, haben eine andere Farbe.

Organische Stoffe sind sehr wichtig. Es fällt nicht vom Himmel. Tatsächlich sind es die Mikroorganismen, die die abgestorbenen Äste und Blätter an der Oberfläche zersetzen und in organische Substanz umwandeln. In landwirtschaftlichen Ökosystemen gibt es Erntestoppeln. Wenn das Erntestroh wieder in den Boden gelangt, können Mikroorganismen den Boden zersetzen und dann eine spezielle Substanz bilden, die als organische Bodensubstanz bezeichnet wird. Es reichert sich nach und nach im Boden an, sodass dieser von seiner ursprünglichen mineralischen Form in Erde umgewandelt werden kann. Dieser Vorgang ist sehr langsam. Es dauert Hunderte von Jahren, bis sich ein Zentimeter organische Substanz angesammelt hat. Die kürzeste Zeitspanne beträgt zwei- bis dreihundert Jahre, die längste Zeitspanne kann eintausend- bis achthundert Jahre betragen.

▲ Woher kommt die organische Bodensubstanz?

Es handelt sich um einen langwierigen Prozess, der jedoch relativ leicht zu unterbrechen ist und nicht allzu lange dauert. Wenn wir also das Gleichgewicht der organischen Substanz aufrechterhalten wollen, ist dies ohne externe Zufuhr nicht möglich.

Da sich im Boden Mikroorganismen befinden, ist externe organische Substanz die beste Nahrung für Mikroorganismen. Durch deren Zufuhr entsteht nicht nur organische Substanz, sondern sie dient auch als Nahrung für Mikroorganismen und liefert ihnen die Kohlenstoffquelle und Energie, die sie benötigen. Auf diese Weise fühlen sich die Mikroorganismen wohl und das gesamte System verbessert sich.

Die schwarze Erde im Nordosten Chinas ist die Kornkammer des Landes

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Je dunkler der schwarze Boden ist, desto besser wird unser Leben sein. Warum ist das so?

Es gibt weltweit vier große Schwarzerdegebiete, drei davon liegen auf der Nordhalbkugel. Es gibt ein Stück schwarze Erde im Nordosten meines Landes, es gibt auch ein Stück schwarze Erde in der Ukraine, es gibt ein Stück schwarze Erde in der Mississippi-Ebene in Nordamerika und es gibt ein Stück schwarze Erde in der Pampas-Ebene von Uruguay in Südamerika. Bei diesen Orten auf der Welt handelt es sich allesamt um ertragreiche Schwarzerdegebiete und Getreideanbaugebiete. Wenn es diese vier großen Gebiete mit schwarzer Erde nicht auf der Welt gäbe, würden heute vielleicht nicht so viele Menschen auf der Erde leben. Nur wenn dieser schwarze Boden besser geschützt werden kann, können die Menschen besser leben.

Es gibt ein Konzept namens „Nordöstlicher Schwarzerde“, was bedeutet, dass die gesamte Region im Nordosten als „Nordöstlicher Schwarzerde“ bezeichnet wird. Natürlich hat der Boden von Süden nach Norden einen unterschiedlichen Gehalt an organischen Stoffen und eine unterschiedliche Farbe. Neben den drei nordöstlichen Provinzen bestehen auch die vier östlichen Ligen der Inneren Mongolei aus Schwarzerde.

Die Schwarzerdefläche im Nordosten Chinas ist sehr groß, die Ackerlandfläche jedoch nicht. Wenn die Gesamtfläche mehr als 1 Million Quadratkilometer beträgt, beträgt die Ackerfläche 400 bis 500 Millionen Mu. Rechnet man es jedoch proportional, macht es ein Fünftel der Ackerfläche des Landes aus. Aufgrund der hohen Erträge der Schwarzerde liegt die Getreideproduktion dort über dem Landesdurchschnitt und macht ein Viertel der nationalen Getreideproduktion aus, die kommerzielle Getreideproduktion kann sogar ein Drittel erreichen.

Mit anderen Worten: Für jede dritte Schüssel Reis, die unser Land isst, wird eine Schüssel aus der schwarzen Erde Nordostchinas gewonnen. Daher ist der schwarze Boden im Nordosten Chinas für die Ernährungssicherheit meines Landes sehr wichtig. Wir nennen den schwarzen Boden Nordostchinas die Kornkammer Nordostchinas. Es handelt sich um die größte kommerzielle Getreidebasis des Landes. Wir nennen es den Ballaststein für die Ernährungssicherheit meines Landes und einen Stabilisator.

▲ Die Getreidespeicher im Nordosten machen 20 % des Ackerlandes des Landes, 25 % der Getreideproduktion des Landes und 33 % der Getreideversorgung des Landes aus.

Wenn es ein Problem mit der schwarzen Erde im Nordosten Chinas gibt, wird die Ernährungssicherheit meines Landes in Gefahr geraten. Da die aktuelle internationale Lage sehr komplex ist, ist die Ernährungssicherheit von entscheidender Bedeutung.

Die US-Beschränkungen unserer Hochtechnologie, insbesondere von Huawei, könnten die Leistung unserer Mobiltelefone und unsere Lebensqualität verschlechtern. Wenn wir jedoch die kontinuierliche Produktion des Getreidespeichers im Nordosten nicht sicherstellen können oder wenn es ein Problem mit dem Getreidespeicher gibt, könnte unser Überleben gefährdet sein. Deshalb ist der Getreidespeicher im Nordosten sehr wichtig.

Es gibt tatsächlich ein Problem mit der Kornkammer des Nordostens: die Bodenerosion.

Der Boden im Nordosten Chinas ist nicht mehr so ​​schwarz wie früher und die schwarze Erdschicht ist nicht mehr so ​​dick wie früher. Es ist dünner geworden. In der Produktion zeigt sich, dass ihre Fruchtbarkeit abgenommen hat und sie gierig geworden ist.

Warum bist du gierig geworden? Wenn wir keine Düngemittel verwenden oder keine Feldfrüchte anbauen, können wir unsere Getreideproduktion nicht aufrechterhalten. Auf diese Weise werden wir große Mengen chemischer Düngemittel verwenden. Dadurch kann zwar eine gewisse Leistung sichergestellt werden, es bringt jedoch auch große Umweltprobleme mit sich. Landwirte bringen heute ständig Düngemittel auf den Boden aus. Auf einem Acre Land können mehr als 100 Kilogramm Düngemittel ausgebracht werden, und auf einem Hektar Land kann fast eine Tonne Düngemittel ausgebracht werden, was eine enorme Menge ist. Allerdings ist die Ausnutzungsrate chemischer Düngemittel bei den Pflanzen nicht hoch. Dies gilt insbesondere für Stickstoffdünger, deren Ausnutzungsrate im Allgemeinen nur bei 40 % liegt. Der gesamte eingesetzte Dünger verschwindet in der Umwelt.

Andererseits kann es zu einer Gasbildung kommen, da sich im Boden Mikroorganismen befinden und die von uns eingesetzten Düngemittel Ammoniumstickstoff in Nitratstickstoff umwandeln können. Nitratstickstoff kann denitrifiziert und in Nitritstickstoff umgewandelt werden, der schließlich zu Gas wird. Da es sich um ein Treibhausgas handelt, kann es globale Veränderungen verursachen.

Ein weiterer Punkt ist, dass das Gas aufgrund der Durchlässigkeit des Bodens ins Grundwasser gelangt und das Grundwasser verschmutzt wird, d. h. der Nitratgehalt den Grenzwert überschreitet. Warum überschreitet der Nitratwert den Grenzwert? Da wir zu viel chemischen Dünger verwenden und der Boden in einem schlechten Zustand ist, ist seine Nutzungsrate gering und er gelangt in die Umwelt, was zu Umweltproblemen führt.

Ich arbeite seit Jahrzehnten an Kohlenstoff und Stickstoff im Boden und habe viel theoretische Forschung betrieben. Ich bin der Meinung, dass wir nun theoretisch nachgewiesen haben, dass der wichtigste Grund für die Degradation der schwarzen Erde im Nordosten Chinas die Irrationalität des traditionellen Landwirtschaftssystems ist.

▲ Verlust der schwarzen Bodenschicht – verringerter Gehalt an organischer Substanz –

Winderosion, Bodenverwüstung – nackter Boden ohne Schutz

Unsere landwirtschaftliche Zivilisation besteht seit Tausenden von Jahren. Obwohl die Geschichte im Nordosten nicht ganz so lang ist, reicht sie dennoch mehrere hundert Jahre zurück.

Landwirte achten auf intensive Landwirtschaft. Im Herbst pflügen wir den Boden und im Frühjahr bereiten wir das Land vor, eggen es und ziehen Dämme. Darüber hinaus haben Landwirte die Angewohnheit, keinen einzigen Grashalm stehen zu lassen, da sie glauben, dass dies einen guten und ernsthaften Landwirt ausmacht. Wenn das Land schmutzig oder im nordöstlichen Dialekt unsauber ist, dann bedeutet das, dass Sie kein guter Bauer sind.

Dies wird ein Problem verursachen. Wenn der Wind weht, werden die feinen Partikel durch den starken Wind weggeblasen, da die Oberfläche nicht bedeckt und der Boden locker ist. Übrig bleiben nur die groben Partikel. Aber je feiner die Partikel, desto höher der Gehalt an organischer Substanz und desto besser die Nährstoffe. Nach diesem Abkratzen verödet der Boden. Wenn der Boden längere Zeit auf diese Weise abgekratzt wird, wird er sandig, und das ist sandiger Boden. Die Bodeneigenschaften haben sich verschlechtert und auch seine Funktionen haben nachgelassen. Wenn weiter abgekratzt wird, wird es kein Sandproblem mehr geben, aber das gesamte Land wird zu einer Wüste.

Die Wüste war also ursprünglich keine Wüste. Ursprünglich war es Erde. Es gab keinen Unterschied zwischen diesen Böden. Nach längerer Sichtung durch den Wind wurden die Feinpartikel weggeblasen. Bei einem Sandsturm wird der Sand aus dem Untergrund von der Erdoberfläche aufgewirbelt und weggetragen, und der Großteil davon landet im Meer.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Oberfläche freiliegt. Da der Nordosten ein Hügel- und Flussgebiet ist, ist sein Hang nicht steil, aber sehr lang. Die Niederschläge im Nordosten sind nicht stark, aber die Intensität sehr hoch, was zu Oberflächenerosion führt. Die Oberfläche wird in Gräben weggespült, aber zusätzlich zu den Gräben wird nach einem starken Regen die gesamte Oberfläche weggespült, wobei einige Millimeter oder sogar ein Millimeter weggeschwemmt werden können. Wohin gelangt der weggeschwemmte Boden? Zum Fluss und schließlich zum Meer. Alle großen Flüsse haben Deltas. Der Jangtse-Fluss hat ein Delta und der Gelbe Fluss hat ebenfalls ein Delta.

Woher kommt der Boden im Delta?

Warum bilden sich Deltas? Der Boden an der Oberfläche, insbesondere der Boden auf Ackerland, leidet nach Regen unter Bodenerosion. Anschließend wurde die wertvolle schwarze Erdschicht auf der Erdoberfläche schließlich zum Meer transportiert und bildete nach der Ablagerung im Meer ein Delta. Tatsächlich enthält der Gelbe Fluss mehr Schlamm, der sich ablagert, bevor er das Meer erreicht. Warum wird das Flussbett des Gelben Flusses also immer höher? Dies bedeutet, dass sich die auf die Oberfläche treffenden Bodenpartikel allmählich absetzen, sodass das Bett des Gelben Flusses immer höher steigt.

▲ Stroh wird verbrannt und gepresst – Bodenverschlechterung – Wassererosion und Bodenverlust

Ein weiterer wichtiger Faktor betrifft die traditionelle Landwirtschaft. Warum haben die Bauern früher das Stroh nicht auf den Feldern liegen lassen? Denn im Nordosten Chinas war es historisch gesehen sehr kalt, und natürlich ist es auch heute noch kalt. Damals gab es noch keine alternativen Energiequellen, aber die Menschen brauchten im Winter Heiz- und Kochmöglichkeiten. Worauf haben sie sich verlassen? Was passiert, wenn es in den Nicht-Kohle-Regionen zu diesem Zeitpunkt keine Energie mehr gibt?

Stroh ist der wichtigste Energieträger, deshalb nutzt er Stroh zum Verbrennen von Brennholz, Kochen und Heizen. Doch heute, wo es immer mehr alternative Energiequellen gibt, ist Stroh zu Abfall geworden. Was sollen wir tun? Entweder werden sie verpackt und weggebracht oder, wenn sie wirklich nutzlos sind, werden sie verbrannt. Was verbrennen sie? Was verbrannt wird, sind Ressourcen, denn für die Bildung organischer Bodensubstanz sind eine Quelle und Rohstoffe erforderlich. Daher wird der organische Bodenbestandteil immer geringer, das heißt, die schwarze Bodenschicht wird immer niedriger, was die Ursache für Bodenerosion ist.

Die Bodenoberfläche ist allmählich von ursprünglich einem Meter Tiefe oder sogar siebzig oder achtzig Zentimetern auf die heutigen dreißig bis vierzig Zentimeter oder vierzig bis fünfzig Zentimeter erodiert. Der Gehalt an organischer Substanz ist stark gesunken, von ursprünglich 45 % auf 34 %, also auf ein Drittel oder sogar die Hälfte. Der Boden ist also allmählich degradiert und seine Eigenschaften haben sich verschlechtert.

Wir haben viel geforscht, insbesondere in der Akademie der Wissenschaften, und haben ein spezielles Projekt zum Thema Kohlenstoff. Der Hauptbestandteil organischer Bodensubstanz ist Kohlenstoff, organischer Kohlenstoff. Wenn wir es als globalen Wandel betrachten, nennen wir es Kohlenstoff, und im Boden nennen wir es organische Substanz.

Als wir eine spezielle Studie zum Thema Kohlenstoff durchführten, stellten wir fest, dass nur im Nordosten der Schwarzboden noch im Rückgang begriffen war, während in anderen Regionen der organische Bodenanteil zuzunehmen begann. Wir haben viel über die Mechanismen geforscht, die der Verschlechterung der Bodenqualität zugrunde liegen, aber dies kann nur zur Veröffentlichung einiger Artikel führen. Wir müssen noch mehr darüber nachdenken, wie wir das Bodenproblem wirklich lösen können.

Eine Revolution in der Landwirtschaft

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Das Landwirtschaftssystem ist unvernünftig. Wie kann man es also ändern? Welches alternative Landwirtschaftssystem kann verwendet werden, um die organische Bodensubstanz wiederherzustellen und den schwarzen Boden im Nordosten Chinas noch dunkler zu machen? Wir haben viel geforscht und eine neue Technologie namens Strohmulch-Direktsaat-Technologie entwickelt.

Diese Technologie hat das gesamte Landwirtschaftssystem völlig verändert. Früher betrieben die Menschen intensive Landwirtschaft und entfernten das gesamte Stroh von der Bodenoberfläche. Jetzt ist das nicht mehr der Fall. Nach der Ernte bleibt das gesamte Stroh auf der Bodenoberfläche liegen. Je nachdem, wie die Ernte im nächsten Jahr ausfällt, kann sie auf unterschiedliche Weise konserviert und wie eine Decke auf dem Boden ausgebreitet werden.

▲ Bodenbedeckung – Eintrag organischer Rückstände

Dies ist die erste spezielle Direktsaatmaschine, die wir entwickelt haben und die auch bei großer Strohauflage eine hohe Aussaat- und Düngequalität gewährleistet. Dadurch änderte sich die Situation der Setzlinge und des gesamten Anbausystems völlig.

Tatsächlich arbeiten wir seit 2006, also seit 14 Jahren, an der Veränderung des Landwirtschaftssystems und betreiben seit langem Grundlagenforschung. Präsident Xi betonte, wie wichtig es sei, Dokumente über das Land zu verfassen, um Probleme in der Produktionspraxis wirklich zu lösen. Daher dachten wir, dass die einzige mögliche Lösung die Einführung einer konservierenden Bodenbearbeitung sein könnte.

Deshalb wollten wir 2006 eine neue Technologie für die konservierende Bodenbearbeitung entwickeln und gründeten im Nordosten, in Lishu, Jilin, eine Versuchsbasis. Als wir in Lishu, Jilin ankamen, trafen wir den Direktor des Agricultural Extension Center, Wang, um die Angelegenheit zu besprechen, und später trafen wir noch ein paar andere Leute, um sie gemeinsam zu besprechen. Als ich diesen Leuten meine Ideen mitteilte, stimmten alle zu und dachten, dass dies tatsächlich eine gute Sache sei.

Doch die Reform des Agrarsystems ist nicht einfach. Es handelt sich um eine langfristige Aufgabe, da jede Veränderung einen langen Prozess erfordert. Aber alle fanden es eine sehr gute Sache, sodass wir später dachten, es sei nur ein Traum gewesen. Da alle der Meinung sind, dass dies eine gute Sache ist, müssen wir damit weitermachen, aber wir wissen nicht, wie lange es dauern wird, bis es abgeschlossen ist. Deshalb haben wir damals gesagt: Es macht nichts, auch wenn wir es nicht gut machen können, kann es später jemand anderes machen. Unser Traum ist nun Wirklichkeit geworden.

Tatsächlich handelt es sich bei der konservierenden Bodenbearbeitung um eine Reform des landwirtschaftlichen Systems, aber noch wichtiger ist, dass es sich um eine Reform der Konzepte handelt, und es ist sehr schwierig, diese von allen akzeptiert zu bekommen. Wir müssen nicht nur die Landwirte dazu bringen, es zu akzeptieren, sondern auch Beamte und Wissenschaftler. Wenn eine Partei es nicht akzeptiert, wird diese Arbeit schwierig. Bei diesem Landwirtschaftssystem handelt es sich um eine Technologie, die weniger Input erfordert und mehr Ertrag bringt. Wir nennen es daher „weniger Input, mehr Ernte“. Wir setzen diese Technologie seit 14 Jahren im Nordosten Chinas ein. Obwohl wir auf viele Schwierigkeiten gestoßen sind, haben wir durchgehalten.

Um Landwirtschaft zu betreiben, muss man mit den Bauern zusammenarbeiten. Deshalb haben wir in Lishu eine Versuchsbasis eingerichtet, das Land der Bauern gepachtet, Verträge unterzeichnet und nach der Vertragsunterzeichnung unsere Technologie entwickelt. Die Bauern wussten zunächst nicht viel, aber da sie mit der Unterzeichnung dieses Vertrags mehr Geld verdienten als mit anderen Verträgen, waren sie sehr zufrieden. Doch in den ersten beiden Jahren hatten sie das Gefühl, dass wir nicht wie die Bauern waren, die ihre Feldfrüchte anpflanzten und nach der Ernte das Stroh auf dem Boden liegen ließen, was etwas völlig anderes war als die traditionelle Landwirtschaft. Die Bauern lachten uns aus und fragten: „Seid ihr noch Bauern?“ Können wir noch Ackerbau betreiben und Getreide ernten?

Tatsächlich haben sogar Wissenschaftler in allen Aspekten, einschließlich der Anwendung dieser Technologie, viele Zweifel. Und am Anfang wird es definitiv Probleme geben, weil das Stroh ganz auf der Oberfläche liegt und es sehr schwierig ist, eine so hohe Qualität zu säen. Dies stellt hohe Anforderungen an die Qualität der Sämaschine und die Bedientechnik. Wenn die Samen nicht richtig ausgesät werden oder die Setzlinge während der Keimlingsphase nicht gut wachsen, sterben sie ab.

Hinzu kommt, dass die Oberfläche des Bodens bei konservierender Bodenbearbeitung wie mit einer Decke bedeckt ist, da sich auf der gesamten Oberfläche Stroh befindet. Dies liegt daran, dass die Temperaturen im Nordosten anders sind als in Peking, wo sie niedriger sind. Die Temperatur ist ein sehr entscheidender Faktor bei der Bestimmung des Ertrags. Wenn der Boden mit Stroh bedeckt ist, erwärmt er sich im Frühling langsam und die Setzlinge wachsen langsam, was die Menschen unglücklich macht. Vor zwei Jahren erklärten Wissenschaftler außerdem, dass diese Technologie nicht funktioniere, da die Setzlinge im Frühjahr sehr langsam wuchsen.

Unseren Daten zufolge wachsen die Wurzeln jedoch viel besser. Wenn im späteren Stadium die Temperatur steigt, wächst sie nicht nur schnell, sondern hat auch ein gut entwickeltes Wurzelsystem, das auch für die Aufnahme von Nährstoffen und Wasser gut ist. Nach zwei Jahren des Anbaus stellten wir fest, dass wir dadurch nicht nur mehr Getreide produzieren, sondern auch den Ertrag steigern konnten. In besonders trockenen Perioden verfügt sie über eine ausgeprägte Trockenresistenz und Feuchtigkeitsspeicherfähigkeit, sodass der Ertrag besser ist.

So wurde diese Technologie schließlich allmählich ausgereift und in großem Maßstab gefördert. Mittlerweile wurde die Nutzung auf zig Millionen Hektar im Nordosten Chinas ausgeweitet, was enorme wirtschaftliche Auswirkungen hat.

Da wir aber andererseits Forschung betreiben, wollen wir nicht nur eine Technologie entwickeln. Wie und mit welcher Strohmenge wird abgedeckt? Was machen wir mit dem Stroh, wenn es Zeit zum Säen ist? Wie kann eine Direktsaatmaschine das Saatgut so gut aussäen, dass eine hohe Gesamtqualität, gutes Wachstum und letztlich ein hoher Ertrag gewährleistet sind?

Der Grund, warum der Boden magisch ist, liegt darin, dass er Funktionen hat. Das Wichtigste ist, dass sich im Boden Organismen, insbesondere Mikroorganismen, befinden. Wenn es den Mikroorganismen gut geht, kann der Boden gut sein. Haben sich die Mikroben verändert?

▲ Ausreichende Nahrung - die Anzahl der Regenwürmer nahm deutlich zu - die Artenvielfalt nahm zu

Wir haben viel geforscht und festgestellt, dass Regenwürmer relativ einfach und leicht zu testen sind. Nachdem wir dies zwei oder drei Jahre lang getan hatten, konnten wir beim Ausgraben des Strohs an der Oberfläche problemlos eine Menge Regenwürmer erkennen. Allerdings ist es nicht einfach, Mikroorganismen zu untersuchen, da sie sehr klein sind. In einem Gramm Erde befinden sich mehr als eine Milliarde Mikroorganismen. Sie sind für das bloße Auge grundsätzlich unsichtbar und unter dem Mikroskop nur schwer zu erkennen.

Aber jetzt gibt es eine neue Technologie namens Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologie. Wir haben eine kleine Menge Erde entnommen, die DNA extrahiert und mittels Hochdurchsatzsequenzierung auf genetischer Ebene herausgefunden, welche Mikroorganismen vorhanden sind und ob sich die Artenzahl erhöht hat. Es ist tatsächlich anders. Die Anzahl der Mikroorganismen hat zugenommen, die Vielfalt hat zugenommen, die gesamte Gemeinschaftsstruktur hat sich verbessert und die Gesamtfunktion hat sich verbessert, was bedeutet, dass sich die Mikroorganismen verbessert haben.

Nur wenn die Mikroorganismen verbessert werden, kann der organische Bodenanteil zunehmen und die Nährstoffe verbessern, was unser oberstes Ziel ist. Letztendlich wollen wir den organischen Bodenanteil erhöhen und die Bodeneigenschaften insgesamt verbessern. Sind mehr Nährstoffe im Boden, können die Pflanzen mehr davon aufnehmen, die Nährstoffversorgung verbessert sich und auch die Bodenfeuchtigkeit steigt, denn Feuchtigkeit ist auch der wichtigste Faktor für den Ertrag.

Sehen wir uns also zunächst an, ob dies neben Mikroorganismen auch Auswirkungen auf organische Stoffe hat. Durch mehr als zehn Jahre Forschung haben wir festgestellt, dass der Gehalt an organischer Substanz tatsächlich zugenommen hat. Bei der Bodenbearbeitung wird auf eine bestimmte Tiefe geachtet, die Bearbeitungsschicht beträgt 20 Zentimeter. Die organische Substanz im Umkreis von 20 Zentimetern kann erhöht werden.

▲ Ausreichende Nahrung - erhöhte organische Substanz

Die Menge an erhöhter organischer Substanz hängt von der Menge des zurückgeführten Strohs ab, kann aber um mindestens 20 % steigen, was beträchtlich ist. Da die organische Substanz sehr langsam zunimmt, ist innerhalb weniger Jahre möglicherweise kein Anstieg zu verzeichnen. Deshalb müssen wir nicht nur darauf achten, wie stark die organische Substanz zunimmt, sondern auch auf den Mechanismus, wie sie hinter den Kulissen zunimmt und wie Mikroorganismen die organische Substanz vermehren können.

Unser Team arbeitet an mikrobiellen Rückständen. Was sind mikrobielle Rückstände? Nach dem Absterben der Mikroorganismen gelangen ihre Überreste in den Boden und werden zu organischer Bodensubstanz. Anschließend können wir die Zellwände der mikrobiellen Überreste trennen. Nach der Extraktion der Zellwand kann die Zusammensetzung der Zellwand bestimmt werden. Dabei handelt es sich um eine Technologie, für die wir international Pionierarbeit geleistet haben und bei der wir international immer eine führende Rolle gespielt haben.

Wie weit können wir gehen? Im Boden gibt es Isotope von Kohlenstoff und Stickstoff. Kohlenstoff 13 und Kohlenstoff 12 sind Isotope. Bei Stickstoff sind Stickstoff 15 und Stickstoff 14 ebenfalls Isotope. Daher verwenden wir die Isotopentechnologie, um zwischen der organischen Substanz aus Stroh und der ursprünglichen organischen Substanz zu unterscheiden, die von Mikroorganismen im Boden beigetragen wird. Auf diese Weise wissen wir, dass der Beitrag der Mikroorganismen zugenommen hat, und wir können etwas dagegen tun.

Wir haben bei dieser Arbeit große Fortschritte gemacht, sodass der Boden schwarz geworden ist . Die ursprüngliche Bodenverschlechterung bestand darin, dass der Boden zunehmend gelb wurde, aber jetzt ist der Boden wirklich schwarz geworden, der organische Bodenanteil hat zugenommen und auch die Mikroorganismen sind glücklich. Denn wenn Mikroorganismen Pflanzenreste liefern, sind diese sehr gute Nährstoffe, wenn die Versorgung jedoch ausbleibt, sind sie auf die Bodennährstoffe selbst im Boden angewiesen. Große Mengen Stickstoff, Phosphor und Kalium werden nicht nur von Nutzpflanzen, sondern auch von Mikroorganismen benötigt. Die Zahl der Mikroorganismen nimmt zu, der organische Bodenanteil nimmt zu, die Mikroorganismen sind glücklich, ihre Aktivität nimmt zu und ihre Begeisterung nimmt zu.

Dies hat auch einen positiven Effekt, denn wenn es um die Ausbringung von Düngemitteln, insbesondere von chemischen Düngemitteln geht, wird die Arbeitskraft in ländlichen Gebieten immer kleiner und die Landwirte ziehen es vor, den Dünger auf einmal auszubringen. Allerdings wachsen die Pflanzen allmählich und benötigen nach und nach Dünger. Was sollen wir tun? Mikroorganismen haben die Funktion, dass die von uns eingesetzten chemischen Düngemittel die ursprünglichen anorganischen Düngemittel in organische umwandeln können, wenn die Pflanzen sie nicht mehr benötigen, sodass kein Verlust entsteht.

Warum ist die Ausnutzungsrate von Düngemitteln gering? Es handelt sich um diese anorganische Form im Boden. Anorganische Düngemittel, sei es Ammoniumstickstoff oder Nitratstickstoff, gehen leicht im Boden verloren. Sobald es organisch ist, kann es nicht mehr entweichen. Es wird im Boden gespeichert und die Pflanzen nehmen die Nährstoffe nach und nach auf, wenn sie diese benötigen. Der Boden enthält weniger Nährstoffe, die Mikroorganismen müssen also weniger aufnehmen und fühlen sich unwohl. Auf diese Weise beschleunigt es den Abbau der ursprünglich gespeicherten Substanzen und wandelt sie in wirksame Elemente, also wirksame Nährstoffe, um. Das freut die Pflanzen, denn sie können kontinuierlich mit Nährstoffen versorgt werden.

Wir haben Untersuchungen durchgeführt und festgestellt, dass diese Technologie die Nährstoffverwertung um 15–30 % steigern kann, sodass wir den Einsatz chemischer Düngemittel um 20 % reduzieren können.

▲ Nährstoffe ergänzen – Nährstoffe kontinuierlich zuführen – 20–30 % Dünger einsparen

Durch die Reduzierung des Einsatzes chemischer Düngemittel sind die Landwirte einerseits zufrieden und sparen Geld, andererseits wird der Druck auf die ökologische Umwelt verringert und die Umweltverschmutzung reduziert. Das Gleiche gilt für Wasser. Wir müssen beim Essen Wasser trinken. Ohne Wasser können wir nicht verdauen. Obwohl Maiskörner köstlich sind, geht Ihnen bei längerem Kauen der Speichel aus und Sie müssen etwas Wasser trinken.

Durch die Bodenbedeckung wird das Eindringen von Wasser beschleunigt. Wenn Verdunstung stattfindet, ist der Boden mit einer Wasserschicht bedeckt, sodass die Verdunstung langsam erfolgt. Wenn es regnet, kann es im Boden gespeichert werden und es bildet sich ein Reservoir im Boden. Die Wassermenge, die dieser Stausee speichern kann, entspricht einer Zunahme der Niederschlagsmenge um 50–70 mm pro Jahr. Denn während der Wachstumsperiode beträgt der Niederschlag in Nordostchina nur 400 bis 500 mm, und 50–70 mm Niederschlag entsprechen zwei oder drei großen mäßigen Regenfällen oder zwei starken Regenfällen, was sehr beachtlich ist.

‍▲ Dürreresistenz und Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit: Verbesserte Regenwasserdurchdringung, verringerte Verdunstung und erhöhte Wasserspeicherkapazität des Bodens

Auf dem Bild ist zu erkennen, dass bei Dürreperioden, wenn keine konservierende Bodenbearbeitung durchgeführt wird, die Vergilbung von Pflanzen völlig unterschiedlich verläuft und die Vergilbungsbeständigkeit der Pflanzen sehr unterschiedlich ist. Daher ist es wichtig, die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegen Dürre und die Fähigkeit, Feuchtigkeit zu speichern, zu verbessern.

Schutz der Schwarzerde im Nordosten Chinas

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Tatsächlich wird diese Arbeit nicht nur von uns erledigt. Unsere Arbeit hat landesweite Aufmerksamkeit erregt und mittlerweile den Status einer nationalen Strategie erreicht. Die nationale Strategie besteht darin, dass das Land einen Aktionsplan formuliert und sich auf politische Subventionen im Nordosten stützt, um die Schutzarbeiten energisch voranzutreiben, damit der schwarze Boden im Nordosten immer dunkler und nachhaltiger wird, was bedeutet, „Getreide auf dem Land zu lagern und Getreide im Lagerhaus zu lagern“.

Als Generalsekretär Xi im Juli dieses Jahres Nordostchina besuchte, befasste er sich insbesondere mit unserer Schutzarbeit. Damals verglich er die schwarze Erde im Nordosten Chinas mit einem Riesenpanda inmitten von Ackerland. **Wir müssen Große Pandas in kultivierten Gebieten schützen und gut nutzen, damit sie den Menschen dauerhaft von Nutzen sein können. **Mit der Unterstützung der nationalen Politik wollen wir nun durch wissenschaftliche Forschung die schwarze Erde im Nordosten immer dunkler machen und unser Leben immer besser machen.

- ENDE -

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