【中國(guó)科學(xué)報(bào)】喚醒黑土的生命力
■本報(bào)記者 王晨緋
黑土是地球上寶貴的土壤資源，然而，土地使用、管理不當(dāng)?shù)仍蛟斐珊谕镣嘶找鎳?yán)重，土壤有機(jī)質(zhì)逐年下降，耕作層逐年變薄，犁底層逐年加厚，土壤酸、廋逐年加重，昔日盛產(chǎn)糧豆畜產(chǎn)品的黑土帶也正向“生態(tài)脆弱帶”方向發(fā)展。
8月2日，在黑龍江綏化市鑒定的“黑土肥沃耕層構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及技術(shù)集成與示范”課題，為黑土地力提升帶送來(lái)一場(chǎng)“及時(shí)雨”。
2005年，中科院東北地理所研究員韓曉增的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始從事黑土肥沃耕層的研究。在土壤剖面取樣時(shí)，他發(fā)現(xiàn)土壤剖面都會(huì)有一層20~30厘米的障礙性層次出現(xiàn)：以東北的白漿土為例，障礙層次為白漿層。
這樣的障礙性土層，“干了刀槍不入、濕了滴水不漏”，根系也不能很好地生長(zhǎng)。如果通過(guò)翻耕將培肥土壤的有機(jī)物質(zhì)帶入土壤深層，為作物生長(zhǎng)建立一個(gè)肥沃空間，將是一個(gè)嶄新的思路。為了找到建立“肥沃耕層”的合適條件，韓曉增做了11年的田間實(shí)驗(yàn)。因?yàn)樗獙⒏鞣N條件排列組合起來(lái)開(kāi)展試驗(yàn)：在耕作黑土上，需要分別設(shè)置0、15、20、35、50厘米深度和分別加上不同數(shù)量的秸稈以及秸稈配施有機(jī)肥的處理，再加上耕翻、免耕、淺耕的變化，再分別等到旱年、澇年、不旱不澇的年份來(lái)進(jìn)行大自然的檢驗(yàn)。
“35厘米為最優(yōu)耕作和培肥深度，三年一次耕作頻度效果最優(yōu)。“韓曉增團(tuán)隊(duì)向鑒定專(zhuān)家匯報(bào)出明確的數(shù)字。他們通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該厚度的土壤儲(chǔ)存的水和肥足夠作物的生長(zhǎng)需要，并且足夠植物根系的生長(zhǎng)。肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)完成后，他們又馬不停蹄地將這項(xiàng)技術(shù)配套到當(dāng)?shù)氐姆N植制度中，通過(guò)技術(shù)集成，建立了玉米大豆輪作和玉米連作的技術(shù)模式。
此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了玉米秸稈一次性全還田，還田深度大，解決了由于玉米秸稈還田深度淺所帶來(lái)的土壤跑墑，影響作物出苗和生長(zhǎng)等問(wèn)題；打破了犁底層增加了耕作層厚度；同時(shí)秸稈還田也增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)提高了耕作層的肥沃程度，培肥土壤和保護(hù)黑土具有重要的作用。再配合組合耕法，實(shí)行“翻、免、少”的耕法，即第一年采用七鏵犁將玉米秸稈全部翻扣入土壤中，第二年秸稈覆蓋免耕，第三年少耕。在玉米—大豆輪作體系中，玉米茬采用秸稈扣翻耕法，大豆茬免耕種植玉米。
雖然該項(xiàng)目目前僅在黑龍江省海倫市、北安市、綏棱縣、巴彥縣、嫩江縣、黑河市愛(ài)輝區(qū)、遜克縣進(jìn)行推廣，但是已取得了顯著效果。近三年的推廣面積268萬(wàn)畝，累計(jì)增產(chǎn)糧豆1.29億千克，新增利潤(rùn)2億元。
“這是一個(gè)很有特色的技術(shù)體系，把玉米、大豆輪作方式寫(xiě)進(jìn)來(lái)，增產(chǎn)效果顯著。因?yàn)榉饰指麑訕?gòu)建是土壤培肥的長(zhǎng)久之事，希望相關(guān)政策來(lái)支持推廣。”吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)教授趙蘭坡評(píng)價(jià)。
“東北黑土以如此淺的耕層支撐了如此大的產(chǎn)量很不容易，如果耕層做不好，肥和藥解決不了糧食生產(chǎn)問(wèn)題。土壤需要在保護(hù)中利用，而肥沃耕層這個(gè)技術(shù)體系對(duì)生產(chǎn)指導(dǎo)作用很大。”吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員王立春說(shuō)。
中國(guó)工程院院士劉興土認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合國(guó)家東北黑土地保護(hù)的重大科技需求，在國(guó)內(nèi)外率先開(kāi)創(chuàng)了肥沃耕層構(gòu)建的新思路、新方法和新模式，對(duì)保護(hù)土壤、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、節(jié)肥節(jié)水和增加作物產(chǎn)量具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)于技術(shù)成本，韓曉增算了一筆賬：“如果以三年為一個(gè)整地周期，一公頃常規(guī)需要花2400元，而該項(xiàng)技術(shù)體系則需多支出1500元。這項(xiàng)技術(shù)可以增收3000元，可獲得1500元的純收益，加上國(guó)家黑土保護(hù)、秸稈還田、深耕補(bǔ)貼，經(jīng)濟(jì)效益可觀。”《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2016-08-08 第5版 創(chuàng)新周刊)
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