紀(jì)樹(shù)巖

(遼寧省義縣農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 義縣 121100)

0 引言

黑土地作為重要的自然資源，在我國(guó)糧食生產(chǎn)尤其是農(nóng)業(yè)發(fā)展中有著舉足輕重的地位。然而長(zhǎng)期以來(lái)，由于土壤耕作多次反復(fù)碾壓，黑土地逐漸變硬變薄，對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展造成不利影響，加強(qiáng)黑土地保護(hù)迫在眉睫。東北黑土地由于長(zhǎng)期大規(guī)模開(kāi)墾，土壤肥力和有機(jī)質(zhì)不斷下降，相關(guān)研究結(jié)果顯示，最初東北黑土地耕層有80 cm，如今已降低至12 cm，耕層有機(jī)質(zhì)以平均每年0.1%的速度下降，同時(shí)已經(jīng)有10%黑土層難以繼續(xù)開(kāi)展相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)[1]。研究探討黑土地保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用效果及其推廣策略具有重要意義。

保護(hù)性耕作是一種以農(nóng)作物秸稈覆蓋還田、免 (少)耕播種為主要內(nèi)容的現(xiàn)代耕作技術(shù)體系，能夠有效減輕風(fēng)蝕水蝕、增加土壤肥力和抗旱保墑能力，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)秸稈還田處理，采用高性能免耕播種機(jī)械進(jìn)行播種以確保播種質(zhì)量，根據(jù)土壤情況，進(jìn)行必要的深松作業(yè)，盡可能減少農(nóng)機(jī)具進(jìn)入田間作業(yè)的次數(shù)[2]。

義縣地處遼寧省西部，是典型的干旱半干旱氣候，以丘陵地貌為主，水資源匱乏，主要農(nóng)作物有玉米、花生和高粱等，根據(jù)東北黑土地保護(hù)性耕作行動(dòng)計(jì)劃的要求，以玉米生產(chǎn)作為保護(hù)性耕作推廣應(yīng)用的重點(diǎn)。2020年，義縣保護(hù)性耕作項(xiàng)目實(shí)施800 hm2。為促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，義縣在連續(xù)多年推廣保護(hù)性耕作技術(shù)的聚糧屯、高臺(tái)子等鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立了5個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)鄉(xiāng)級(jí)示范基地，并開(kāi)展了3種種植模式的試驗(yàn)示范對(duì)比研究，本文就試驗(yàn)示范效果進(jìn)行分析，并指出存在的問(wèn)題，提出黑土地保護(hù)性耕作技術(shù)推廣策略。

1 保護(hù)性耕作技術(shù)模式及配套機(jī)具

黑土地保護(hù)性耕作重點(diǎn)是推廣應(yīng)用秸稈覆蓋還田免耕和秸稈覆蓋還田少耕兩種保護(hù)性耕作技術(shù)類(lèi)型，根據(jù)東北各地區(qū)土壤、水分和積溫等實(shí)際情況，創(chuàng)新完善推廣適宜本地區(qū)的具體技術(shù)模式。遼寧省義縣主要示范推廣3種技術(shù)模式，即寬窄行免耕播種模式300 hm2、均勻行免耕播種模式300 hm2、苗帶淺旋少耕播種模式200 hm2。

1.1 寬窄行免耕播種模式

秋季玉米收獲的同時(shí)秸稈全量粉碎還田，春季利用秸稈歸行處理機(jī)進(jìn)行歸行，形成寬窄行種植模式[3]。窄行(40 cm)作為苗帶、寬行(80 cm)放置秸稈，窄行、寬行隔年交替種植，播種深度3～5 cm，施肥深度8～12 cm。技術(shù)流程：機(jī)收→秸稈粉碎還田→秸稈歸行→免耕播種施肥→病蟲(chóng)草害防治。配套機(jī)具包括4YZ-5型自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)、9GLZ型玉米秸稈歸行處理機(jī)、2BMZF-2型免耕播種機(jī)、1SF-130型苗帶深松施肥機(jī)和3WPZ-800型噴桿噴霧機(jī)等。

1.2 均勻行免耕播種模式

秋季玉米收獲的同時(shí)秸稈全量粉碎還田均勻覆蓋地表，秸稈粉碎長(zhǎng)度≤10 cm，合格率>85%，視粉碎情況可二次還田處理，提高播種時(shí)機(jī)具的通過(guò)性能[4]。春季直接采用均勻行免耕播種作業(yè)，要求作業(yè)行距55 cm，播種深度3～5 cm，施肥深度8～12 cm。技術(shù)流程：機(jī)收→秸稈粉碎還田→免耕播種施肥→病蟲(chóng)草害防治。配套機(jī)具包括4YZB-5型自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)、4JH-250型秸稈粉碎還田機(jī)、1S-220型深松機(jī)、2BMZF-4型免耕播種機(jī)和3WPZ-800型噴桿噴霧機(jī)等。

1.3 苗帶淺旋少耕播種模式

秋季玉米收獲的同時(shí)秸稈全量粉碎還田均勻覆蓋地表，秸稈粉碎長(zhǎng)度≤10 cm，合格率>85%，春季播種前苗帶淺旋處理，旋耕深度<10 cm，同時(shí)直接進(jìn)行少耕播種，播種深度3～5 cm，施肥深度8～12 cm[5]。技術(shù)流程：機(jī)收→秸稈粉碎還田→苗帶淺旋少耕播種→病蟲(chóng)草害防治。配套機(jī)具包括4YZB-5型自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)、4JH-250型秸稈粉碎還田機(jī)、1S-220型深松機(jī)、2BMG-4型苗帶旋耕播種機(jī)和3WPZ-800型噴桿噴霧機(jī)等。

2 應(yīng)用效果

2.1 土壤容重

作為黑土地土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，土壤的松緊度主要通過(guò)土壤容重來(lái)反映[6]。若土壤容重小，表明土壤結(jié)構(gòu)性能好、疏松多孔；若土壤容重大，表明土壤較為緊實(shí)板硬，質(zhì)量相對(duì)較差。保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用對(duì)土壤容重降低、土壤結(jié)構(gòu)性能改善起到了積極的作用。2020年11月2日，從義縣聚糧屯鄉(xiāng)孟家屯村試驗(yàn)示范基地應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)3年以來(lái)的觀察田和對(duì)照田中分別挖取相同土樣進(jìn)行土壤容重測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表1所示。從測(cè)定結(jié)果可以看出，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的觀察田，其土壤容重明顯低于沒(méi)有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的對(duì)照田。

表1 土壤容重測(cè)定結(jié)果

2.2 含水量

免耕技術(shù)及秸稈覆蓋可以降低土壤蒸發(fā)，促使土壤含水量提高，水分得以有效利用[7]。對(duì)聚糧屯鄉(xiāng)孟家屯村試驗(yàn)示范基地的觀察田和對(duì)照田進(jìn)行了土壤含水量測(cè)定，其結(jié)果如表2所示。從測(cè)定結(jié)果可以看出，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的觀察田，其土壤含水量明顯高于沒(méi)有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的對(duì)照田。

表2 土壤含水量測(cè)定結(jié)果

2.3 土壤風(fēng)蝕

地表覆蓋秸稈殘茬以后可以降低地表風(fēng)速，因而能夠有效抵御土壤風(fēng)蝕[8]。對(duì)聚糧屯鄉(xiāng)孟家屯村試驗(yàn)示范基地的觀察田和對(duì)照田進(jìn)行土壤風(fēng)蝕測(cè)定，測(cè)定過(guò)程中風(fēng)蝕時(shí)間為6 h，風(fēng)速7.8～12.0 m/s，測(cè)定結(jié)果如表3所示。從測(cè)定結(jié)果可以看出，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的觀察田，其土壤風(fēng)蝕量明顯低于沒(méi)有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的對(duì)照田。

表3 土壤風(fēng)蝕測(cè)定結(jié)果

2.4 土壤肥力

一方面，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)可以改善水土流失情況，控制土壤有機(jī)質(zhì)損失；另一方面，秸稈還田使土壤養(yǎng)分的吸收量得以提高，有效控制養(yǎng)分侵蝕問(wèn)題，使得揮發(fā)、淋洗損失減少，達(dá)到土壤養(yǎng)分含量增加、肥力增強(qiáng)的目的[9]。對(duì)聚糧屯鄉(xiāng)孟家屯村試驗(yàn)示范基地的觀察田和對(duì)照田進(jìn)行土壤肥力測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表4所示，可以看出，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的觀察田，其土壤肥力明顯高于沒(méi)有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的對(duì)照田。

表4 土壤肥力測(cè)定結(jié)果

2.5 蚯蚓數(shù)量

蚯蚓是土壤改良的有益生物，其通過(guò)挖掘土壤，使土壤變得疏松，讓水和空氣更容易抵達(dá)作物根部，有利于作物的健康生長(zhǎng)，部分地區(qū)甚至通過(guò)大量增加蚯蚓來(lái)達(dá)到免耕目的[10]。此外，蚯蚓還能夠起到疏散、降解土壤污染物的作用[11]。保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用，為蚯蚓提供了更好的生存空間，對(duì)聚糧屯鄉(xiāng)孟家屯試驗(yàn)示范基地的觀察田和對(duì)照田進(jìn)行蚯蚓數(shù)量測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表5所示?？梢钥闯?，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的觀察田，單位面積蚯蚓數(shù)量明顯高于沒(méi)有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的對(duì)照田。

表5 土壤蚯蚓數(shù)量測(cè)定結(jié)果

2.6 玉米單產(chǎn)

保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用有效提升了土壤肥力，玉米增產(chǎn)效果明顯，對(duì)聚糧屯鄉(xiāng)孟家屯試驗(yàn)示范基地的觀察田和對(duì)照田進(jìn)行玉米單產(chǎn)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表6所示。可以看出，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的觀察田，其單產(chǎn)明顯高于沒(méi)有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的對(duì)照田，其中，寬窄行種植模式增產(chǎn)較高，還凸顯了邊壟優(yōu)勢(shì)。目前，義縣已逐步形成高產(chǎn)、高效的多種種植模式保護(hù)性耕作技術(shù)體系，將水土優(yōu)勢(shì)有效轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量與效益優(yōu)勢(shì)。

表6 玉米產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果

3 存在的問(wèn)題

3.1 傳統(tǒng)耕作觀念難以改變

受數(shù)千年來(lái)農(nóng)耕文化的深刻影響，對(duì)于耕作方式，農(nóng)民形成了非常牢固的思維，不愿意輕易改變。究其原因主要還是大多數(shù)地區(qū)的農(nóng)民對(duì)于新技術(shù)應(yīng)用接受能力有限，加之部分地區(qū)對(duì)于保護(hù)性耕作技術(shù)的宣傳力度不強(qiáng)，許多農(nóng)戶(hù)對(duì)于保護(hù)性耕作技術(shù)的作用及意義缺乏認(rèn)識(shí)或者認(rèn)識(shí)程度不高，沒(méi)有看到保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用效果。另外，關(guān)鍵技術(shù)培訓(xùn)不到位，尤其是針對(duì)農(nóng)機(jī)合作服務(wù)組織和種糧大戶(hù)的培訓(xùn)嚴(yán)重不足；同時(shí)受條件、時(shí)間等因素的制約，機(jī)手未能通過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)提高操作能力，無(wú)法達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)水平。

3.2 保護(hù)性耕作適宜機(jī)具缺乏

在實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)的過(guò)程中，要求不動(dòng)土或少動(dòng)土，且有秸稈和殘茬覆蓋，這就要求免耕播種機(jī)應(yīng)當(dāng)具有良好的入土性及通過(guò)性，以確保播種、施肥位置的精確性。但是市場(chǎng)上缺乏適宜的保護(hù)性耕作機(jī)具，可靠耐用且經(jīng)濟(jì)適用的機(jī)具相對(duì)較少，達(dá)標(biāo)的機(jī)具價(jià)格較高，一定程度上打擊了農(nóng)民購(gòu)機(jī)、用機(jī)的積極性，部分地區(qū)因適宜機(jī)具缺乏繼續(xù)采用傳統(tǒng)的耕作方式。

4 推廣策略

4.1 強(qiáng)化保護(hù)性耕作技術(shù)宣傳

強(qiáng)化黑土地保護(hù)工作，對(duì)于確保我國(guó)土地資源、農(nóng)業(yè)生態(tài)和糧食安全等方面具有重要意義和作用[6]。應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化保護(hù)性耕作技術(shù)及保護(hù)性耕作效果的宣傳力度，引導(dǎo)農(nóng)戶(hù)不斷提高保護(hù)性耕作意識(shí)，提高保護(hù)黑土地的自覺(jué)性。組織各種培訓(xùn)活動(dòng)，使更多農(nóng)戶(hù)了解和掌握保護(hù)性耕作技術(shù)，并在生產(chǎn)中積極應(yīng)用。如以保護(hù)性耕作示范基地建設(shè)為抓手，大力宣傳，培育典型，讓周邊農(nóng)戶(hù)看到保護(hù)性耕作的實(shí)際效果，從而認(rèn)可、接受并積極應(yīng)用該技術(shù)。

4.2 加強(qiáng)保護(hù)性耕作主力培育

保護(hù)性耕作技術(shù)實(shí)施的主力應(yīng)該是農(nóng)業(yè)(農(nóng)機(jī))合作組織、家庭農(nóng)場(chǎng)、種糧大戶(hù)和農(nóng)機(jī)大戶(hù)等，要加強(qiáng)對(duì)他們的培育并樹(shù)立典型，從而帶動(dòng)更多的農(nóng)戶(hù)采用保護(hù)性耕作技術(shù)。另一方面，保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣應(yīng)用也能將土地規(guī)模化、集約化生產(chǎn)的效用發(fā)揮出來(lái)，突出新型經(jīng)營(yíng)主體的示范引領(lǐng)作用，引導(dǎo)土地有序規(guī)范流轉(zhuǎn)。

4.3 推進(jìn)新型技術(shù)推廣機(jī)制建設(shè)

深化農(nóng)技推廣單位改革，充分調(diào)動(dòng)管理人員、技術(shù)人員的工作積極性；鼓勵(lì)扶持經(jīng)營(yíng)性服務(wù)主體建設(shè)，支持農(nóng)民合作社、社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu)、家庭農(nóng)場(chǎng)和涉農(nóng)企業(yè)等參與到保護(hù)性耕作技術(shù)推廣工作中來(lái)；相關(guān)科研單位、生產(chǎn)企業(yè)發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，與農(nóng)技推廣單位和農(nóng)業(yè)主體積極開(kāi)展交流，遵循保護(hù)性耕作的相關(guān)要求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)生產(chǎn)和優(yōu)化集成等工作，形成各方共同參與的新型保護(hù)性耕作技術(shù)推廣機(jī)制。

4.4 加大政府扶持補(bǔ)貼力度

對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用各參與方加大扶持補(bǔ)貼力度，如研發(fā)、生產(chǎn)、推廣、培訓(xùn)、購(gòu)買(mǎi)和使用等環(huán)節(jié)，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)予以補(bǔ)貼，調(diào)動(dòng)各方的積極性。同時(shí)，鼓勵(lì)各地區(qū)探索多渠道投入機(jī)制，為保護(hù)性耕作技術(shù)推廣提供資金保障，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

將保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用到黑土地保護(hù)中，對(duì)于我國(guó)糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的意義和作用。遼寧省義縣實(shí)施的3種保護(hù)性耕作模式與常規(guī)耕作的對(duì)比試驗(yàn)表明，保護(hù)性耕作技術(shù)在減輕土壤風(fēng)蝕水蝕、培肥地力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)，保護(hù)性耕作寬窄行免耕播種模式比較適宜在遼寧省義縣推廣應(yīng)用，可作為主推的技術(shù)模式。同時(shí)，分析了保護(hù)性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提出推廣策略。