東北黑土地發(fā)展現(xiàn)狀及保護(hù)利用技術(shù)

錢海峰

（黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所，黑龍江哈爾濱 150038）

經(jīng)過多年的過度耕作，導(dǎo)致東北黑土地耕層厚度和土壤的肥沃性大幅度降低，糧食減產(chǎn)愈發(fā)嚴(yán)重，環(huán)境也愈發(fā)惡化，開展東北黑土地保護(hù)利用勢(shì)在必行。

1 東北黑土地發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)東北地區(qū)是重要的糧食產(chǎn)地，隨著土地過度耕作和環(huán)境污染的影響，導(dǎo)致黑土地逐步退化。東北很多地區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)下降，長(zhǎng)期下去會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。因此，開展東北黑土地保護(hù)利用勢(shì)在必行，有助于增加農(nóng)民的收入，也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的內(nèi)在要求，更是保護(hù)糧食安全的關(guān)鍵。比如：秸稈還田是主要的東北黑土地保護(hù)利用技術(shù)，但配套的機(jī)具價(jià)格比較高，對(duì)農(nóng)民而言是一筆較大的開支[1-3]。

2 開展東北黑土地保護(hù)利用技術(shù)研究的必要性

2.1 有利于改善東北黑土地的有機(jī)質(zhì)含量 東北黑土地中蘊(yùn)含非常豐富的有機(jī)質(zhì)，可為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但在長(zhǎng)期掠奪式經(jīng)營(yíng)和不合理耕作制度的影響下，東北黑土地中的有機(jī)質(zhì)含量逐漸降低。農(nóng)作物秸稈，如玉米秸稈、水稻秸稈等都擁有非常豐富的有機(jī)物，而且來源廣泛，黑土保護(hù)利用效果顯著，值得推廣應(yīng)用。為降低對(duì)黑土地造成的擾動(dòng)，在耕地時(shí)要盡量選擇少耕和免耕技術(shù)，在農(nóng)作物收獲后將秸稈結(jié)直接覆蓋在土層上，避免風(fēng)蝕和水蝕，促使黑土地中的有機(jī)物保留在土壤中，避免發(fā)生無故流失。同時(shí)，采用少耕和免耕技術(shù)還能增加黑土地中的微生物種類，逐步恢復(fù)東北肥沃黑土地的原貌。

2.2 有助于提升抗春旱蓄水保墑的能力 我國(guó)東北屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季降雨量較少，氣候干燥，風(fēng)力比較大，土壤中的水分散失速度比較快，風(fēng)蝕比較嚴(yán)重。開展東北黑土地保護(hù)利用技術(shù)有利于提升土壤的抗春旱能力，通過采用相應(yīng)的耕作技術(shù)減少土壤中的水分散失量。

2.3 有利于控制水土流失 東北黑土地多采用深翻機(jī)具進(jìn)行整地，在冬季處于裸露狀態(tài)，春季風(fēng)力比較大，表層土壤極易被吹散。東北地區(qū)在夏季的降雨量比較大，風(fēng)力也比較大，黑土地水蝕問題比嚴(yán)重。第二次全國(guó)水土流失遙感普查結(jié)果表明，僅僅黑龍江省的水土流失面積就達(dá)到11.2萬hm2，占東北地區(qū)黑土地總流失面積的1/4，其中耕地水土流失現(xiàn)象最嚴(yán)重，達(dá)到5.67萬hm2，開展綜合保護(hù)利用技術(shù)，可有效解決這一問題。

3 東北黑土地保護(hù)利用技術(shù)

3.1 農(nóng)企聯(lián)手開創(chuàng)耕地保護(hù)新技術(shù) 東北黑土地的保護(hù)利用并非單指土地土壤的保護(hù)利用，而是要從耕地、種植、收獲等農(nóng)業(yè)全過程入手。涉及的范圍比較廣，僅憑農(nóng)業(yè)部門、農(nóng)戶、當(dāng)?shù)卣疅o法保證利用效果，需要更多實(shí)力強(qiáng)大的企業(yè)、單位、機(jī)構(gòu)、研究部門等共同參與，通過打包整合技術(shù)，為農(nóng)民提供一整套東北黑土地保護(hù)利用的技術(shù)和防護(hù)網(wǎng)，促使北方黑土地實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展，為保護(hù)土壤提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)及啟示。農(nóng)企聯(lián)手開創(chuàng)耕地保護(hù)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“農(nóng)企整體規(guī)劃組織+東北黑土保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)把控+全程統(tǒng)一管理+全產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)運(yùn)作”，能夠降低東北黑土地利用保護(hù)的成本。

3.2 輪作輪耕技術(shù) 為改善東北黑土地土壤的有機(jī)質(zhì)含量，降低肥力下降速度，可以采用玉-豆輪作技術(shù)，并配套相應(yīng)的耕作技術(shù)，形成輪作輪耕技術(shù)模式。第1年，在黑土地上種植玉米，并實(shí)施秸稈翻壓還田處理，當(dāng)玉米成熟之后，通過收割機(jī)進(jìn)行收，然后通過粉碎機(jī)對(duì)玉米秸稈進(jìn)行粉碎處理，保證粉碎之后的玉米秸稈長(zhǎng)度小于10 cm，并將其均勻撒布在黑土地表面。然后使用大馬力拖拉機(jī)，配置雙向翻轉(zhuǎn)犁將粉碎后的玉米秸稈深翻到土壤30 cm以下，再通過耙壓起壟。第2年，種植大豆。第1年種植玉米后，第2年種植大豆，為保證土壤有機(jī)物的含量，盡量選擇在春季或者秋季對(duì)土壤進(jìn)行深翻，然后再耙平，為來年種植大豆提供良好的環(huán)境。針對(duì)中等肥力的土壤，可在翻地前施加適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)肥，采用機(jī)械精量播種。

3.3 秸稈粉碎還田技術(shù)

3.3.1 水稻秸稈還田技術(shù) 水稻秸稈還田技術(shù)是利用秸稈切碎機(jī)拋灑裝置將水稻秸稈切碎均勻拋灑到空中，進(jìn)行還田處理。水稻秸稈粉碎長(zhǎng)度要控制在10 cm以下，以便土壤中的微生物進(jìn)行分解處理。同時(shí)，采用專用的水田拖拉機(jī)，配置3～5鏵水田犁，對(duì)拋灑過的土地進(jìn)行翻埋處理，翻埋深度不得低于20 cm，并保證翻垡均勻。翻耕時(shí)盡量選擇雙向梭形作業(yè)，以減少開閉壟。在整體過程中，可施加適量的氮肥，以補(bǔ)充水稻秸稈在腐爛時(shí)造成的氮損失。第2年春季，按照水稻秧齡和具體移栽時(shí)間，放水泡田3～5 d后，再用雙軸彈齒式拌漿機(jī)械進(jìn)行整地，攪漿整地的深度控制在16～18 cm。為保證水稻秸稈還田的效果，攪漿整地的遍數(shù)不應(yīng)小于2遍，以表面不露殘茬為準(zhǔn)。水稻秸稈埋入泥土的深度不小于5 cm，并保證稻田表面呈現(xiàn)泥漿狀態(tài)，靜置10 d左右，再進(jìn)行插秧。

3.3.2 玉米秸稈還田技術(shù) 玉米秸稈還田技術(shù)也是東北黑土體保護(hù)利用的主要技術(shù)，東北黑土地種植玉米的面積非常大，是主要還田作物。在收獲玉米時(shí)，可將玉米秸稈直接粉碎還田，粉碎長(zhǎng)度控制在5～10 cm，均勻覆蓋農(nóng)田，避免存在堆積現(xiàn)象。然后再采用雙向翻轉(zhuǎn)犁深耕25～30 cm，保證扣垡的嚴(yán)密性，避免存在明顯垡條現(xiàn)象，翻耕之后，不能留下塹溝。在農(nóng)田10 m范圍內(nèi)，高低差值不超過10 cm，裸露在外面的玉米秸稈殘茬量不超過10%。深翻完成之后及時(shí)開展耙壓，并保證耙深的均勻性，如果選擇了輕耙，則深度要控制在8～10 cm，如果選擇了重耙，則深度要控制在16～18 cm。耙后及時(shí)起壟，壟高達(dá)到17～22 cm，壟距均勻，直線度好，交接壟無明顯寬窄不一現(xiàn)象，地頭整齊。

3.3.3 玉米秸稈碎混還田技術(shù) 在玉米收獲后，將玉米秸稈直接粉碎還田，均勻覆蓋在地表上，粉碎后的玉米秸稈長(zhǎng)度控制在10 cm以下，粉碎成撕裂狀最佳，然后均勻拋灑在地表上。采用重型滅茬耙進(jìn)行處理，耙茬深度控制在16～20 cm，耙茬次數(shù)不少于2遍。耙碎之后和土壤充分混合，再進(jìn)行耙碎耢平處理，耙深控制在8～10 cm。在起壟時(shí)適當(dāng)施加氮肥，以補(bǔ)充秸稈腐爛時(shí)造成的氮損失。

3.3.4 玉米秸稈覆蓋還田免耕播種技術(shù) 玉米收獲時(shí)秸稈直接粉碎還田覆蓋地表，秸稈粉碎長(zhǎng)度以10 cm撕裂狀為宜，均勻拋撒地表；使用免耕播種機(jī)在有秸稈覆蓋的原壟上一次性完成破茬開溝、施肥播種、覆土鎮(zhèn)壓等作業(yè)，播種時(shí)適量增施氮肥補(bǔ)充秸稈腐爛對(duì)土壤中氮的消耗。

3.4 保護(hù)與利用同步技術(shù) 東北黑土地年糧食產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的25%左右，也是我國(guó)糧食安全的壓艙石，但受到多年過度開發(fā)、持續(xù)耕作的影響，過去肥沃的黑土地逐步變“瘦”，保護(hù)利用東北黑土地已經(jīng)勢(shì)在必行，需要積極協(xié)調(diào)各方面的資源及力量，開展秸稈全量覆蓋條件下免耕播種技術(shù)的研究，探索不同區(qū)域黑土地保護(hù)利用模式。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合理論實(shí)踐研究了東北黑土地保護(hù)利用技術(shù)，研究結(jié)果表明，東北黑土地具有非常豐富的有機(jī)質(zhì)，可為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分。但由于受到過度耕種、水土流失、環(huán)境破壞等因素的影響，導(dǎo)致東北黑土地的肥力明顯下降，糧食產(chǎn)量越來越低。加大秸稈粉碎還田技術(shù)、玉-豆-玉輪作培肥技術(shù)、增施有機(jī)肥技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用力度，可大幅度改善東北黑土地的性能。