世界上不同的地区，由于农业区位条件差异巨大，在粮食生产方面，也存在很大的差异。从土壤的角度来看，那些土壤肥沃的地区，更有利于粮食作物生长，同等条件下，单位面积的产量也更高。在世界自然土壤中，“黑土”是公认的“肥力之王”，人们经常形象，攥一把黑土，都能从里面攥出油来，足见其肥沃程度。
黑土主要分布于中纬度四季分明的温带地区（包括暖温带、中温带和寒温带）。在夏季温暖多雨的环境下植物生长繁殖，秋季植物枯萎，冬季气候寒冷，抑制了微生物的生长活动，植物的枯枝落叶无法腐烂分解，被保存起来，开春后冻土融化，微生物重新开始活动，但由于地面排水不畅，湿度过大，植物的残骸依然分解缓慢。这样年复一年土壤表层有机质的积累大于分解，历经千百年的漫长积累，就形成了珍贵的黑土层。在自然条件下，形成1厘米厚的黑土层需要经过200～400年。光东北黑土区的土壤中黑土层厚达30厘米～100厘米，其形成时间要达数万年。
全世界仅有的四大块黑土区：
一是分布在第聂伯河畔的乌克兰大平原，面积约190万平方公里；素有“欧洲粮仓”之美称。全世界23%的黑土地分布在乌克兰境内，土壤极其肥沃。
二是分布在北美洲密西西比河流域，面积约120万平方公里；密西西比河平原是美国面包篮，囊括了大部分玉米带和小麦带，这一地区总面积153.6万平方公里，人口只有约550万，大约每平方公里不到5人，农场规模巨大，是典型的“商品谷物农业”分布区，农作物产量极大。
三是分布于我国东北平原的东北黑土区，主要分布在我国松辽流域和三江草原，面积约103万平方公里，该区属于温带季风气候，7-9月的降雨量占年降水量的70%左右，年平均降雨量400-700mm，适种性广，尤适大豆、玉米、谷子、小麦等生长。是被誉为北大仓的我国重要的商品粮基地。
四是分布于南美洲的潘帕斯大草原（阿根廷至乌拉圭），面积约76万平方公里。潘帕斯草原又被誉为阿根廷的“粮仓”和“肉仓”，气候温和，农牧业特别发达。这里是阿根廷农牧业的主要生产地， 盛产小麦、玉米、饲料、蔬菜、水果、肉类、皮革等，不少经营单位经营的草场面积在5000公顷以上，已成为世界大牧场经营的杰出代表。
黑皮黄心的土地
我们常以“面朝黄土背朝天”，来表达对劳动人民辛勤劳作的感激和赞扬。黄土主要在黄河流域，黄土地主要种植小麦、玉米、谷子、高粱等农作物。黑土则主要分布在我国的东北地区，适合种植玉米、大豆、水稻等。
黑土地与黄土地还有着本质的区别，黄土地流失，只是土壤层变薄了，还能继续栽种农作物；黑土地最下面是成土母质，其有机质含量几乎为零。一旦失去黑土层，这地方就将寸草不生了。当黑土层中的有机质含量在4.5％以上时，有机质再提升对作物产量影响并不大，但当土壤有机质从4.5％降低到3.5％时，粮食的产量就会显著下降。目前，黑龙江全省耕地的有机质含量平均在3.6％。
20世纪五六十年代，黑土地迎来了一批又一批的开垦者。东北大平原从无人知晓的“北大荒”转身为重要商品粮生产基地“北大仓”。东北四省区耕地面积5.4亿亩，典型黑土地耕地面积2.78亿亩，户籍人口1.16亿。虽然一年只能种一季，但东北黑土地却成为新中国最重要的粮食生产基地和商品粮输出基地。黑龙江、吉林、辽宁以及内蒙古东四盟所生产的玉米、水稻和大豆分别占全国产量的41％、19％和56％，在农业可持续发展和粮食安全战略以及生态系统中，发挥着不可替代的作用。
同时，黑土地也是巨大的土壤碳库，拥有巨大的固碳潜力，合理开发与保护黑土地，大力发展低碳农业，深挖黑土地土壤碳汇潜力，将有助于高效发挥土壤的碳库作用，助力碳中和。
因此，无论从粮食生产角度还是生态功能角度，黑土地都具有相较于其他土壤不可替代的作用。根据中国第二次耕地普查表明：尽管全国各地耕地有机质都在上升，但东北黑土地的耕作层有机质含量却下降了1/3，部分地区下降一半，理化性状与生态功能退化，黑土地正在变薄、变瘦、变硬（水田比例有所增加，旱田比例降低；森林面积持续增加；湿地面积持续减少；草地面积下降）。
坡地开垦导致土壤侵蚀加剧，黑土变薄。数据显示，2019年东北黑土地水土流失面积占黑土地总面积的20.1%。水土流失主要来源于3°～15°坡耕地，占黑土地水土流失总面积的46.4%。60%以上的旱作农田发生了水土流失问题，黑土层正以年均0.1～0.5厘米的速度剥蚀流失。侵蚀沟发展已造成耕地破碎化，东北黑土地侵蚀沟已累计损毁耕地33.3万公顷。
土壤有机质与养分元素衰减，黑土变瘦。有关数据显示，东北黑土地是我国旱地土壤有机碳表现为下降趋势的唯一地区。2011年典型黑土区海伦市农田黑土平均有机碳含量下降4.0克/千克，表层黑土有机碳含量下降12%。
土壤结构改变与蓄水能力下降，黑土变硬。与自然黑土相比，开垦后土容重增加，总孔隙度和田间持水量下降。部分黑土质地由轻壤土变成中壤土，表层细颗粒向粗颗粒转变，进一步降低了土壤的蓄水和供肥能力。
南“梨树派”北“海伦派”
十几年过去，东北已形成十几种保护性耕作模式，并产生了两种代表性模式，即以秸秆覆盖、少耕免耕为特点的吉林“梨树模式”和秸秆粉碎、深翻深埋为特点的黑龙江“海伦模式”。
“梨树模式”？其核心，是秸秆覆盖还田，好比给黑土地盖了一层棉被，风来了土刮不走，雨来了土流不走，风蚀水蚀少了，黑土地变薄的问题就可以得到有效遏制，土壤水分流失的问题也可以得到有效缓解。
梨树模式”听上去很美好，示范推广却不容易。一听说要在自家地里搞试验，庄稼人连连摆手不同意。“按照过去的老种法一年下来几亩地可以赚个一两万元，人家害怕这一搞，他连一两万元也挣不到了？”没想到，实验的结果令村民吃惊。玉米竟然平均增收10％至12％。由于是秸秆全量还田，化肥用量减少20％，种子用量减少60％，种田成本大大降低。
“梨树模式”主要适用于春季较为干旱的地区，黑龙江海伦地区属于半湿润地区，土壤湿度较大且偏冷凉，如果采用秸秆覆盖，土壤中的水分会增多，不利于春季播种出苗。
“海伦模式”秋收后的玉米秸秆粉碎后，不是覆盖在土壤表层，而是随着深翻的机械一起翻埋进30厘米的耕层，然后耙地、起垄、镇压达到待播种状态，保证来年适时春播的质量，从而达到苗齐苗壮。
据相关部门监测，采取“梨树模式”5年后，表层土壤有机质增加20%左右，每年每公顷可减少土壤风蚀量800多吨。黑龙江省多年监测数据显示，当地黑土区旱地平均耕层厚度由19.8厘米加深到23.3厘米，土壤有机质平均含量增加了3.6%，耕地质量平均提升了0.54个等级。
黑土地是大自然赐予人类的宝贵资源。粮食生产，根本在耕地，出路在科技。科技创新是推动经济社会发展的第一动力，也是用好养好黑土地的根本途径。虽然农民保护黑土地积极性有所提升，黑土地保护取得一定成效，但完全由农民投钱则不情愿。东北轮作试点退出，秸秆还田、深松整地等地方财政负担重，都给黑土地保护带来挑战。
所有的一切，需要国家先顶层设计，积极探索设立黑土地保护引导性基金，采取政府购买服务、与社会资本合作(PPP)等方式，吸引社会资本参与黑土地的保护。只要防护得当，东北黑土地不但不会消失，还会成为“把饭碗端在自己手里”的可靠保障。
