研發推廣“梨樹模式”保護好“耕地中的大熊貓”

文丨劉亞軍 張春雨 林宏 于清軍

采用螺旋式犁壁犁，秸稈均勻的深混到0~35cm土層之中，簡稱秸稈翻混還田。

黑土，是一種擁有黑色或暗色腐殖質表土層、性狀好、肥力高、非常適合植物生長的土壤，人們常用“一兩土二兩油”來形容它的肥沃與珍貴，因而黑土地不僅是世界上最寶貴的不可再生土壤資源，同時也是大自然給予人類的得天獨厚的寶藏。梨樹縣就處于世界三大黃金玉米帶上，是吉林省重要的黑土區，主要以黑鈣土、黑土、草甸土三大土類為主。最深黑土層可達2米。在黑土地塊曾經創造過噸糧田，公頃產量達到16000 kg。

由于多年來對黑土資源采取掠奪式生產利用，忽視了對黑土地資源的保護，導致黑土區水土流失嚴重，黑土層變薄，土壤有機質含量大幅度下降等問題。為此梨樹縣和中國科學院、中國農業大學等科研教學單位合作，從2007年開始對黑土地保護利用進行研究，研發推廣了適合中國國情的玉米秸稈覆蓋免耕種植技術，2016年，《農民日報》整版刊發報道，將這種種植模式稱之為“梨樹模式”。該技術是以玉米秸稈覆蓋為核心，建立秸稈覆蓋、免耕播種、施肥、除草、防病及收獲全程機械化技術體系，該體系解決了東北黑土區玉米秸稈移除導致土壤退化的關鍵科學問題，是黑土地保護、玉米秸稈綜合利用方法最直接，操作最簡便，農民最歡迎，收效最顯著的模式。

經過十多年的探索實踐，“梨樹模式”從2007年梨樹鎮高家村200多畝的“秸稈全覆蓋”試驗田起步，到2021年全縣推廣面積達到了232萬畝，占全縣玉米耕作面積的70%以上；在東北四省區推廣面積超過5000萬畝。

“梨樹模式”的研究示范歷程

“梨樹模式”是由梨樹縣協同中國科學院、中國農業大學等科研單位從2007年開始，經過十余年的科研攻關，研發并創建了適合我國國情的玉米秸稈覆蓋栽培技術。2007年在梨樹縣梨樹鎮高家村建立了第一塊保護性耕作研發基地，多年來，開展了大量的技術研究和科研攻關課題。在研究所探索過程中，先后在全縣典型區域建立研究核心基地8個，建立示范基地100多個，分布在全縣各個鄉鎮，輻射面積達到了200多萬畝。

玉米秸稈覆蓋免少耕栽培技術的實施需要專用的配套機具才能完成，因此配套農機具的研究與開發非常重要，為此，2008年由中國科學院東北地理與農業生態研究所專家牽頭研制了我國第一臺免耕播種機，解決了耕地秸稈多、播種難的問題。而且在這十幾年中不斷研制開發出了許多新產品，包括秸稈集行機、條耕機等，目前均批量生產，滿足市場需要。

2010年起由中國農業大學教授牽頭建立了“免耕條件下不同耕作方式”的試驗研究基地，經多年研究，制定了三種耕作模式并編寫了相應的操作規程，分別為《玉米秸稈全覆蓋等行距壟作少免耕栽培技術規程》《玉米秸稈全覆蓋等行距平作少免耕栽培技術規程》和《玉米秸稈全覆蓋寬窄行少免耕栽培技術規程》，詳細地制定了實施過程中的技術要求和操作要點。2018年梨樹縣農業技術推廣總站等單位制定了吉林省地方標準《玉米秸稈條帶覆蓋免耕生產技術規程》，2019年1月30日正式實施。

為了改善研究條件，梨樹縣出資建設了集辦公、實驗、電教、住宿于一體的中國農業大學梨樹實驗站辦公樓，占地面積2.3 hm2，建筑面積1.6萬m2，同時建立集現代農業科研、教學、培訓、試驗的示范基地 100 hm2。

自2015年起，梨樹縣人民政府與中國農業大學聯合舉辦的“梨樹黑土地論壇”已經連續舉辦了七屆，100多位國內外專家到會并做專題報告，不僅為專家學者提供了技術交流互動的平臺，同時促進了“梨樹模式”的完善和推廣。

“梨樹模式”的作用效果

通過中國科學院等單位多年來的跟蹤測定，“梨樹模式”作用效果明顯：

一是蓄水保墑。秸稈覆蓋免耕保持了土壤孔隙度，孔徑分布均勻，連續而且穩定，有較高的入滲能力和保水能力，可把雨水和灌溉水更多的保持在有效土層內。而覆蓋在地表的秸稈又可減少土壤水分蒸發，在干旱時，土壤的深層水容易因毛細管作用而向上輸送，所以秸稈覆蓋和免耕增強了土壤的蓄水功能和提高了作物對土壤水分的利用率。據測定，秸稈覆蓋免耕地塊保水能力相當于增加40~50 mm降水。

二是培肥土壤。連年秸稈覆蓋還田，土壤有機質呈遞增趨勢；土壤中的氮、磷、鉀增加。表層0~5 cm形成有機質積累,秸稈全覆蓋免耕5年后，土壤有機質可以增加20%左右，減少化肥使用量20%左右。

聯合收割機收獲玉米后的秸稈覆蓋狀態

三是減少侵蝕，保護耕地。風蝕和水蝕不僅惡化環境，而且帶走大量肥沃的表土，是土地退化的主要原因。秸稈覆蓋在地表，等于給大地蓋上一層被子，刮風時，減少了風對土壤的侵蝕，實施保護性耕作平均可減少徑流量60%、減少土壤流失80%左右，具有明顯的防止水土流失效果。

四是土壤生物性狀改善。蚯蚓數量常被用作評價土壤質量或狀況的指標。蚯蚓數量多有利于土壤肥力的改善，使土壤向著有利于作物生長的方向發展。通過實地測量，秸稈覆蓋還田蚯蚓數量為60~100條/m2，常規壟作和無覆蓋的蚯蚓數量為15~19條m2，秸稈覆蓋田塊是常規壟作的6倍，蚯蚓數量的增加使土壤的生物性狀得到了改善。

五是穩產高產。秸稈腐爛土壤有機質含量提高，有益生物增多，土壤結構得到了改善，肥料利用率提高。在這些有利因素的綜合作用下，可以保持持續穩產高產，在干旱年份基本不受旱災影響，具有明顯的增產作用。梨樹研發基地十年的定位試驗中，一般平均產量比對照高出5 %至10 %左右。

六是節本效果顯著。與兩次甚至多次的土壤耕作相比，免耕播種機僅僅一次作業工序完成播種意味著拖拉機及勞動力作業時間的減少或者相同時間內完成更多的播種面積，作業環節少，作業費用低，生產成本大大節約，勞動強度也明顯降低。每公頃可節約成本1000~1400元。

“梨樹模式”的內容

“梨樹模式”主要形式包括秸稈覆蓋免耕種植方式、秸稈覆蓋條帶旋耕種植方式、秸稈覆蓋壟作種植方式、高留茬壟側栽培種植方式。

秸稈覆蓋免耕種植方式：在秋季機械收獲后，將秸稈直接覆蓋在地表，在秋季或春季用歸行機進行秸稈歸行處理，春季適時用免耕機直接播種。此模式適用于土壤疏松的地塊，特別是風沙區和坡崗地更適宜。此種植模式優點是可減少農機作業次數，保護土壤，抗風蝕和水蝕，保水抗旱效果好。

秸稈覆蓋條帶旋耕種植方式：在秸稈覆蓋的前提下，避免土壤板結對播種的影響，直接對苗帶進行旋耕，或在秸稈歸行后進行旋耕，條旋作業幅度通常在 60~70 cm，深度 15~20 cm，不宜過淺或過深。條帶旋耕后必須鎮壓，來年春天適時免耕播種。若春季旋耕作業，最好先進行歸行處理，保證旋耕帶沒有或存少量秸稈，然后鎮壓等待播種。采用條旋能提高播種帶的地溫和促進水份的散失，有利于幼苗的生長。此種植模式的優點是可解決土壤板結的問題，同時提高地溫和加速低洼地水分的散失，缺點是對土壤進行部分動土，增加了作業成本。

秸稈覆蓋壟作種植方式：在起壟種植的地塊，秋季收獲后，將秸稈集中覆蓋在壟溝，春季種地前進行壟上滅茬，然后適時用免耕機播種，6月末進行中耕培壟，行距60 cm左右。這種種植方式實現了壟上增溫、壟下保墑，農民易接受，適用于分散種植地塊。

高留茬壟側栽培種植方式：在秋季收獲后，地上留有一定高度的秸稈（25 cm以上），春耕時田間不進行翻地和機械滅茬，耕種時保持原壟，在原壟壟側播種，減少失墑。此技術適合地勢低洼及山坡地。與傳統栽培方式相比，具有操作方法簡單、省工省時、增產潛力大的特點。

“梨樹模式”取得的成效

2020年7月22日，習近平總書記來到梨樹縣考察農業科技研發利用和黑土地保護情況時，對梨樹縣黑土地保護和“梨樹模式”的研發推廣工作給予認可，并提出一定要認真總結“梨樹模式，向更大的面積去推廣；一定要把黑土地這個“耕地里的大熊貓”保護好、利用好等重要指示。“梨樹模式”的研發與推廣為中國黑土地保護與利用過程中貢獻了吉林方案。

十多年來，梨樹縣與中國科學院、中國農業大學聯合的黑土地保護“梨樹模式”研究探索、示范推廣取得了豐碩的成果。

在組織建設方面，2010年中國農業大學吉林梨樹實驗站經中國農業大學批準設立，2011年正式揭牌成立；2015年吉林梨樹黑土地保護利用院士工作站經吉林省科技廳批準落戶在梨樹實驗站；2018年中國農業大學國家黑土地現代農業研究院成立；2013年黑土地保護與利用科技創新聯盟成立，2020年在第六屆梨樹黑土地論壇上由中國農業大學、中國科學院等17家高校、科研單位加盟并正式更名為“國家黑土地保護與利用科技創新聯盟”。組織建設不斷地完善為進一步開展黑土地保護與利用的研究、“梨樹模式”的推廣奠定了堅實的物質基礎。

在研究工作方面，成功地研發了玉米秸稈覆蓋免耕栽培技術體系“梨樹模式”，它是黑土地保護性耕作的核心技術；成功地研發了中國第一臺免耕播種機，實現了免耕播種機制國產化，并被省科技廳確認為吉林省科技成果；編制了吉林省地方標準《玉米秸稈條帶覆蓋免耕生產技術規程》，2019年此項標準被吉林省科技廳部審定為吉林科技成果。一項項科研成果的取得不僅傾注了科研人員的心血，又滿含積極領導的關懷。

在工作機制方面，為了更好地研發和推廣“梨樹模式”，吉林省建立了“四位一體”的工作機制，即農業推廣部門利用農技推廣網絡構建技術推廣平臺，建立示范基地，示范推廣；由科研單位、高校負責“梨樹模式”技術體系的研究、綜合協調、技術集成和指導；由農機制造企業開展技術體系配套農機工藝研究；由農民專業合作社等新型經營主體進行具體技術的實施。通過將科研單位和高校、技術推廣部門、農機制造企業、農民專業合作社四類機構整合在一起，既各司其職，各展其能，又高度統一，協作互動。

在示范推廣方面，經過十多年的探索實踐，“梨樹模式”從2007年梨樹鎮高家村200多畝的“秸稈全覆蓋”試驗田起步，到2021年全縣推廣面積達到了232萬畝，占全縣玉米耕作面積的70%以上；在東北四省區建立黑土地保護利用工作站試驗示范基地101個，“梨樹模式”推廣面積超過5000萬畝。