探析吉林省黑土地保護及分區施策技術模式的構想

肖宇勝 關衛東 霍剛 秦強 陳慧杰 邱野

(中國地質調查局呼和浩特自然資源綜合調查中心，內蒙古 呼和浩特 010010)

引言

我國東北平原黑土區總面積1.09×106km2，主要分布在呼倫貝爾草原、大小興安嶺地區、三江平原、松嫩平原、松遼平原和長白山地區，是世界僅有的4大黑土區之一[1]?；凇袄鏄淠Ｊ健钡湫桶咐?，建立了屬于黑土地獨有的“梨樹模式”栽培技術，其目的是改善土壤的肥力，提高農作物的生產量以及減少農民的投入。這種“梨樹模式”擴大了農民群眾的利益，被廣大農民所接受的同時也提高了黑土地的保護和利用。根據吉林省政府發布的《吉林省黑土地保護工程實施方案(2021—2025年)》中提及分區施策，本文詳細闡述分區施策的實施角度和策略，為提高吉林省黑土地的保護和持續性利用提供一些建議。

1 借鑒“梨樹模式”

按照吉林省現有的“梨樹模式”[2]，根據分區實施的原則，需要從5方面進行探索，這5種模式包括提升黑土地肥力的創新模式，提升風沙土區用水效率的創新模式，減少坡耕地的水土流失的創新模式，提升低洼地梨樹控水增溫的創新模式，結合經濟、保險部門，建設以生產經營單元為主體的新型模式。

1.1 南部稻區秸稈翻混水肥精準調控構建合理耕層集成技術創新與示范[5]

由于吉林省南部地區的水田持續的高強度耕種時間過久，導致土壤的肥力下降，出現土壤結構變差和土壤酸化等問題[4]。所以，對于現存問題，需要積極解決，才能改善土壤肥力的降低，提升水稻的產量和質量，而解決的方法就需要采用因地制宜的“梨樹模式”?？梢酝ㄟ^加強粉碎水稻秸稈混入土地增強肥力的方法；調節水稻的用水控肥技術；加強水稻病蟲害的防治技術以及加強水稻耕種時耕層深度的把控。從這4方面改善吉林省南部地區的水田問題。

其中，秸稈翻混水肥可以作為一種非常實用的技術手段。具體而言，通過將粉碎后的水稻秸稈混入土中，可以增加土壤有機質含量，改善土壤物理性質，增強土壤保水保肥能力，進而提高水稻的生長發育和產量。此外，還可以采取精準調控措施，合理施用化肥，測土配方施肥，土壤調理劑等，以提高土壤肥力和養分利用率，從而增加水稻產量和品質。

在此基礎上，建議構建合理耕層集成技術創新與示范。這意味著要充分利用現代化技術手段，如精細化耕作、耕層深度把控、機械化收割等，來確保水稻生長過程中的最佳環境條件。同時，在推廣這些技術措施時，還要注重因地制宜，根據南部稻區的實際情況進行調整和優化。

此外，還需要加強水稻病蟲害的防治技術。包括采用生物、物理和化學等多種手段來預防和治療一系列的病蟲害。在此過程中，應該盡量減少化學農藥的使用，轉向更為環保和安全的綠色農業。

1.2 南部玉米產區坡耕地保育及產能提升協同土壤侵蝕防控的模式創新與示范[5]

由于吉林省南部地區地理位置多屬于山丘陵區，導致農業用地與城鎮建設用地非常矛盾，土地資源的保護也非常艱難。且南部地區質量較高的農田面積非常少，因為地理位置因素的影響，土地的水土流失較為嚴重，黑土中的有機質含量也在下降。2016年，中國科學院東北地理與農業生態研究所黑土農田地力提升關鍵技術研究與示范項目組研究表明，黑土區土壤中有機質含量比60年前下降了將近2/3，土質板結和鹽堿化現象較為突出[6]。而長時間的土地利用強度過大也導致土地肥力下降，所以南部地區的土地開發潛力有限。

對于南部地區這種地理位置差且開發難的地區，最主要的是加大秸稈還田的研究，除此之外，對農業廢棄物的利用以及加大土壤的防侵蝕技術都是不可缺少的。只有建設出適合吉林省南部坡地的耕種模式，才能提高其農作物的產量。

吉林省南部地區的土地資源保護任務十分艱巨，但同時也存在著挖掘潛力的機會。為了實現農業可持續發展，需要在土地利用上進行革新創新。其中，秸稈還田是一種比較常見且有效的模式，不僅可以提高土壤肥力、增加有機質含量，還能夠減少化肥的使用量，從而促進生態環境的改善。此外，在南部地區還需要重視農業廢棄物的利用，如農作物秸稈、畜禽養殖糞便等，通過深度加工和資源化利用，將這些農業廢棄物轉化為肥料、生物燃料等其他產品，降低了農業生產的污染和環境壓力，并促進了資源的循環利用。

另外，針對南部地區坡耕地保育及產能提升的問題，需要加大土壤侵蝕防控技術的研究和應用，建立起適合當地氣候、土壤和作物的耕種模式，如采用輪作休閑、地膜覆蓋、梯田壟行栽培等措施，減少土壤侵蝕和水土流失，提高農田的產能和質量。

1.3 中東部坡耕地玉米秸稈覆蓋少(免)耕與水蝕防控模式創新與示范[5]

因為吉林省中東部耕地存在崗地、坡地、洼地等多種類型，而坡耕地主要生產農作物為玉米，且都是用小型農機淺耕種，這種耕種方式造成土地耕層變淺，土地養分流失、土壤水土流失及質量降低[4]。地理位置及耕種方式會影響農作物的播種和收獲，所以針對這些問題，需積極采取措施。主要措施：可以將收割后的秸稈還田來減少雨水對土地的侵蝕，減少水土流失；可以調整種植模式，讓種植帶與休耕帶間隔交替種植；可以運用秸稈到休耕帶，提高地溫，從而提高出苗率；可以在耕作的時候深松旋耕，促進根系下扎，降低倒伏風險；可以根據不同坡耕地的需求，研究采取相應的措施，提高水利用率，減少耕地的土壤水侵蝕；可以通過將秸稈還田的方式，提高土壤的肥力；根據耕地地理位置的不同，可以選擇上述一種或多種方法混合的措施，來解決坡耕地存在的問題，加強黑土地的保護。

在針對中東部坡耕地玉米生產所存在的問題，需要采取一系列措施來促進土地保護和農業可持續發展。其中，秸稈還田是一種非常有效的方法。通過將收割后的玉米秸稈覆蓋在地表，可以有效減少雨水對土地的侵蝕，防止水土流失，同時也能夠提高土壤肥力，增加有機質含量，并減少化肥的使用量。

此外，還可以調整種植模式，讓種植帶與休耕帶間隔交替種植。這樣不僅能夠降低土地的耕層變淺和養分流失，還能夠提高玉米的產量和品質。在耕作的時候深松旋耕，也是一種非常有效的方法，可以促進根系下扎，降低倒伏風險。

除此之外，還需要根據不同坡耕地的需求，研究采取相應的措施，如加強水利設施建設和改善灌溉技術，以便提高水利用率，減少坡耕地的土壤水侵蝕等。同時，還可以運用科技手段，如無人機、遙感技術等，對坡耕地進行測繪，獲取更加精準的數據，為農業生產提供更好的支持。

1.4 中部優質稻區保土增碳與精準防治規模化豐產高效技術創新與示范[5]

吉林省中部地區相較于其他省份或者其他黑土地其氣候和環境條件都極為優越。其主要的農作物是優質水稻，但是也由于長期大強度的耕種方式以及在耕種過程中使用過量的氮肥和農藥，導致土壤肥力降低，水稻的抗性也減弱。這樣的耕種和施肥方式嚴重破壞了黑土地的持續利用及降低了水稻的安全質量。對于目前這種形式，需要通過科學的秸稈還田以及使用有機肥料提升土壤的肥力，其中病蟲草害也是影響水稻生產的重要因素，需要通過生態調控模式結合不同的防治措施進行防治，除此之外，還需要加強水稻的栽培管理、全程機械化以及提高產量的同時節約成本。盡量建立起適合吉林省中部地區環境和水稻特點的防控技術，保證吉林省中部地區的水田土壤肥力，實現可持續栽培，提高水稻的產品質量。

為了降低黑土地的破壞和提高水稻產量，需要結合現代化科技和生態調控模式進行防治。應當優化耕作方式，采取深翻耕作或者旋耕等方法來改善土壤通氣性和排水性；在施肥方面，可以選用有機肥料，如腐熟堆肥、農家肥等，來替代化學肥料，以達到保持土壤肥力和環境安全的目的。此外，還可以采用秸稈還田的方法，將收割后的秸稈覆蓋在土壤表面，不僅能夠增加土壤有機質含量，還可以減少水分蒸發和土壤侵蝕。

在病蟲草害防治方面，應根據不同病蟲草害類型實施相應的防治措施，如引入天敵、使用生物農藥等。同時，也要注意預防病蟲草害的發生，如實施輪作、及時清理農田周邊雜草等。此外，還需加強農業技術推廣和培訓，提高農民的科學種植和病蟲草害防治能力。

在全程機械化方面，可以采用多功能作業機、智能化設備等現代化農機具，減少人工勞動力，提高生產效率和品質。此外，在水稻栽培管理方面，還應該特別注意水量的控制和排灌制度的優化，以避免水稻因缺水或者積水而影響生長和產量。

1.5 中西部玉米產區秸稈還田及減肥增效技術創新與示范[5]

由于吉林省中西部地區植被覆蓋率低，且在農作物采收后到下次農作物播種期間土地會長時間裸露，導致土地風蝕嚴重。但該區仍是我國重要的商品糧食生產基地以及農牧交錯區，而該區存在的問題主要是農作物過度依賴肥料種植及種植結構單一，又因為有病蟲草害的破壞從而制約了農作物的可持續發展。對于這些問題除了通過檢測土地性質來施肥外，還可以通過秸稈還田、運用綠色的除草劑來提升農作物的產量。由于秸稈還田的需要，所以對秸稈粉碎的機械化過程，應積極探索，從而優化秸稈還田模式、更好地增加土壤肥力。除此之外，還需要加強秸稈微生物的研究，解決秸稈低溫復解的難題。

針對中西部玉米產區存在的土地風蝕、農作物過度依賴肥料種植和種植結構單一等問題，應采取綜合措施進行防治。在肥料使用方面，應逐漸減少化學肥料并逐步引入有機肥料，如農家肥、腐熟堆肥等，以提高土壤肥力，增加農作物吸收營養素的能力，降低化肥對環境的污染；秸稈還田是一種有效提高土壤肥力的方法，但目前該技術在實踐中仍存在不少問題，如秸稈粉碎難度大、低溫復解等，需要通過科技創新來解決。

在秸稈粉碎方面，可以采用機械化處理的方式，如使用秸稈粉碎機或者微型耕作機等，將秸稈切碎成易于分解的小塊，提高秸稈的還田效果。此外，還可以通過優化秸稈還田模式，如改變還田時間、深淺還田等方式，進一步提高秸稈還田的效果。

對于海拔較高、氣候寒冷的地區，秸稈低溫復解是一個長期困擾著農民的問題。因此，需要加強對秸稈微生物的研究，探索新的處理方法和技術手段，以解決秸稈低溫復解的難題。

除了以上措施，還應該加強綠色除草劑的研究和應用，減少農業化學品的使用，提高農作物的產量和品質。同時，加強科技創新與示范，推廣種植多樣化和綜合防治技術，為中西部玉米產區的可持續發展提供支持和保障。

2 分區施策構想的技術模式

對于南部地區的水稻種植，可以通過節水控肥的方法、秸稈還田的方法以及加強病蟲草害的防治來提升土壤肥力提高水稻產量。從而建設出良好的水稻生產技術基地。

對于中東部坡地的玉米種植，可以通過覆蓋秸稈來降低土壤水分的流失，也可以通過秸稈還田的方式保證土壤肥力，秸稈粉碎后要將種植帶的秸稈集中到休耕帶，從而提升在播種期的地溫和含水量，解決出苗率差的問題，也可以通過施行寬窄行種植玉米，來提高其產量的同時使根系深扎防止倒伏。

對于主要生產玉米的南部地區，人們為了追求高產大量的不合理的使用化肥和農藥有機肥的使用量卻很少引起土壤組成、結構和功能的惡化造成土壤污染。大量的N、P等營養元素還造成了水體的富營養化[7]。其主要是因為化肥、農藥使用不當導致土地肥力減低，對于這種情況需要通過培育有機肥的方式，提升玉米的產量和提升土地的肥力。可以發展秸稈的工廠化生產，使有機肥變成可控性轉化，從而提升土地的肥力，增強農作物的產量，提高經濟效益的同時還可以保護環境。

對于生產優質水稻的中部地區，其主要問題也濫用肥料的緣故，導致土地有機質含量降低，從而使水稻產量和質量降低。對于這種問題，需要改變耕種的技術，降低耕種的成本，加強栽培技術，從而提升水稻的產量和質量。

對于中西部的玉米產區，其問題亦是濫用氮肥，導致土壤肥力下降，可以通過檢測土地的肥力含量，實現對癥性施肥，也可以通過秸稈還田的方式改善土壤肥力，還可以加強機械化來增強玉米的種植，通過積極的防蟲草害來提升玉米的產量，對于其土地裸露的問題，可以種植豆科植物保護土壤水分和肥力，從而達到改善土壤的目標。

3 結語

綜上所述，對于吉林省各地黑土地存在的問題，需要參照“梨樹模式”，根據各地的特點，因地制宜，吉林省南部地區地理位置多屬于山丘陵區，水田持續的高強度耕種時間過久，導致土壤的肥力下降，可以通過加強粉碎水稻秸稈混入土地增強肥力的方法；調節水稻的用水控肥技術；加強水稻病蟲害的防治技術以及加強水稻耕種時耕層深度的把控來達到改善和保護土地的目的，中東部耕地存在崗地、坡地、洼地等多種類型，都是用小型農機淺耕種，這種耕種方式造成土地耕層變淺，土地養分流失、土壤水土流失及質量降低[4]。這種地形情況共有6種解決辦法，前文1.3已介紹過，根據耕地地理位置的不同，可以選擇1種或多種方法混合的措施，來解決坡耕地存在的問題，加強黑土地的保護。中部地區相較于其他省份或者其他黑土地其氣候和環境條件都極為優越。但由于長期大強度的耕種方式以及在耕種過程中使用過量的氮肥和農藥，導致土壤肥力降低、抗性也減弱，需要采取科學的秸稈還田以及使用有機肥料提升土壤的肥力。而病蟲草害也是影響生產的重要因素，需要通過生態調控模式結合不同的防治措施進行防治。中西部地區植被覆蓋率低，且在農作物采收后到下次農作物播種期間土地會長時間裸露，導致土地風蝕嚴重。這種情況除可通過檢測土地性質進行施肥外，還可以通過秸稈還田、運用綠色的除草劑來提升農作物的產量。最終要根據地理位置和土地實際情況，制定出合適的黑土地保護及分區施策技術。