“这里土地肥到家,捏把泥土冒油花。一两黑土二两油,插根筷子也发芽。” 

这是第一批垦荒者对北大荒黑土地的由衷感叹。黑土是世界公认的最肥沃土壤,我国东北地区则是世界三大黑土区之一。但多年来“用养脱节”,导致东北黑土地土壤退化,难复“当年之勇”,给我国粮食安全和农业可持续发展带来潜在威胁。 

2016年,习近平总书记在黑龙江考察时强调,要采取工程、农艺、生物等多种措施,调动农民积极性,共同把黑土地保护好、利用好。在东北四省区积极实践的基础上,2017年,农业农村部会同多部委编制《东北黑土地保护规划纲要(2017-2030年)》,为保养好东北黑土这方“金饭碗”绘就了时间表、路线图。 

日前,东北黑土地保护高端论坛暨第五届梨树黑土地论坛在吉林省长春市召开,聚焦保护性耕作这一被世界各地实践证明对保护黑土地有明显效果的技术路径,与会专家领导从不同角度建言献策,以期实现在保护中利用、利用中保护黑土地,夯实粮食安全基石,助力农业增效、农民增收和生态可持续的美好愿景。  

▲东北黑土地保护高端论坛现场 

变革耕作制度,给黑土地盖上保护的“被子” 

东北地区粮食产量占全国1/4,调出量占全国1/3,是国家粮食安全的“压舱石”。 

黑土地的形成极为缓慢,自然条件下,200-400年才能形成1厘米厚的黑土层,而如此宝贵的资源正在加速流失。中国科学院沈阳应用生态研究所研究员张旭东介绍,与开垦前相比,黑土层平均厚度由50-60厘米下降到约30厘米,土壤耕层的有机质含量下降50%-60%,退化问题十分严峻。 

“导致东北黑土地退化的元凶,是传统耕作制度带来的一系列‘用养脱节’问题。”中国农业大学教授任图生指出,这些问题包括农田养分入不敷出导致地力下降,作物种植方式单一降低了农田生态系统缓冲性能,以垄作、翻耕为主的耕作技术加剧了土壤有机质分解和结构破坏等。 

▲黑土地退化的土壤过程原理 

解决黑土地退化的关键,在于耕作制度的变革,应从掠夺式开垦向保护性耕作转变。尽管保护性耕作这一发源于上世纪30年代的耕作技术,在不同国家推广的起因不同,但由于其保水保土、节本增效等多重效应,逐渐被众多国家所接受和推广,还被评为二十世纪改变世界的十大农业工程技术之一。 

“所谓保护性耕作就是在地不翻耕、地表有秸秆覆盖的情况下,直接少免耕播种,俗称‘懒汉种地’。”农业农村部保护性耕作研究中心主任李洪文向与会者展示了作业照片,只见一片玉米地里,横七竖八地覆盖着秸秆。 

“少动土才能少失墒,才能保证土壤自我恢复。实施保护性耕作,相当于用秸秆给耕地‘盖上被子’。”吉林省副省长李悦打了个比方。从2001年到2016年,中国科学院东北地理与农业生态研究所在德惠市米沙子镇进行的试验监测显示,一公顷秸秆还田,相当于补充钾肥60公斤、氮肥200公斤,形成0-5厘米有机质积累。 

保护性耕作对黑土地的保养作用,黑龙江省委常委、副省长王永康也深有体会:“我们把这项技术模式作为黑土地保护利用试点的重要建设内容,通过保护性耕作,旱作区可减少地表径流量50%-60%,减少土壤流失80%左右。” 

蚯蚓多了,这是吉林省梨树县县长郭志勇对土地变化的直观感受:“通过推广保护性耕作,每平方米土地的蚯蚓数量增加到120多条,是常规垄作的6倍。” 

“保护性耕作能从根本上起到改良土壤、提升地力等级的作用,这是一个长期渐进的过程。”常年关注黑土地保护的中国农业大学土地科学与技术学院院长李保国认为,采取这项技术,土壤侵蚀至少降低90%以上,有机质含量增幅达10.6%;实施5年以上的地块,普遍可减少化肥施用量15%-20%,土壤的物理化学生物性状明显改善。  

增减之间,实现粮食生产与生态保护双赢 

秋收时留下地里的秸秆,春播时通过免耕播种机打碎……吉林省梨树县梨树镇八里庙村种粮大户卢伟采用保护性耕作十多年了,一笔经济账算得明明白白:与传统垄作相比,免耕农作的环节从7个减少到3个,生产成本大大降低,每公顷增收1500元。2015年严重干旱,别人的耕地大幅减产,他地里每公顷产量还比常规种植方法提高了5%。 

2007年起,中国科学院牵头在东北黑土区开展玉米秸秆覆盖少免耕全程机械化技术模式应用推广工作,卢伟就是首批受益者之一。 

▲驱动防堵免耕播种技术 

张旭东告诉记者,13年连续试验证明,保护性耕作区粮食产量总体稳中有升,尤其是旱涝年景,稳产增产效果更明显,“2012年,台风布拉万来袭,试验地周边玉米100%倒伏,而秸秆覆盖免耕试验地只有15%左右玉米倾斜,基本没有倒伏”。 

近几年,东北地区的春旱和伏旱频发。“由于动土少和秸秆覆盖,保护性耕作地块的春季保墒效果更好,一般年景可多出一成苗。”辽宁省副省长郝春荣介绍。 

增加粮食产量,减少生产环节和成本,一减一增,进一步拓宽了农民的收益空间。“节本上,减少灭茬、旋耕、打垄等2-5项农事环节、3-7次农机作业,明显降低了用工、柴油等成本,全年较传统种植地块节本10%-15%。增效上,比对照传统地块可增产5%-10%,农民田间收入增加15%-30%。”李悦算的不只是吉林农民的增收账,更是东北黑土地保护的大账。 

“我国20多年保护性耕作研究与示范结果证明,这项技术能够实现粮食生产与生态保护双赢。”李洪文表示。 

对此,广袤黑土地上,大到一省,小到一县,都有着生动注脚:在黑龙江省,据布点测试显示,保护性耕作可使农田扬尘降低60%以上,减少了秸秆焚烧产生的二氧化碳排放和烟尘污染。在梨树县,保护性耕作每年还田秸秆100万吨以上,减少化肥施用量3000吨,今年1-8月全县空气质量优良天数183天,同比增长10%。

李保国认为,保护性耕作具有生态环境保护的多重功效:一是从根本上解决了秸秆焚烧引起的大气污染;二是减少农业生产所带来的大气污染和土壤面源污染,燃油消耗量减少30%左右,化肥施用量减少20%左右;三是大幅减少土壤风蚀、水蚀,抑制了沙尘暴和地下水污染。

“懒汉田”可不养懒汉,推广更需政策发力 

自2004年黑龙江率先开展保护性耕作技术试验示范以来,这场耕作制度的变革在东北黑土地上不断绵延—— 

截至去年底,黑龙江省保护性耕作技术模式基本实现主要农区全覆盖,免耕播种面积近1000万亩;2006-2018年间,吉林省保护性耕作由42万亩扩展到614万亩,2019年突破1000万亩;辽宁省先后建立保护性耕作核心示范区20多个,面积200余万亩,辐射面积500余万亩。 

然而,保护性耕作在推广中还面临不少难题。 

“我经常被问:既然这项技术那么好,为什么推广比较困难?”李洪文分析,“保护性耕作往往被当成‘懒汉田’‘埋汰田’,农民改变传统观念很难,不愿尝试,或尝试后感觉丢脸而放弃。” 

实际上,保护性耕作不是“懒汉田”,更不养懒汉,它更需要科学管理,其推广也离不开政策的引领和扶持。 

▲吉林梨树长期定位试验田 

要充分发挥保护性耕作的多重效应,绝不是简单的“撂荒式”操作就能达到。郝春荣介绍,从耕作技术层面看,需要形成农艺与农机高度融合,机械收割时,在作业速度、切割尺寸、多段切割等方面对农机性能和机手技能都有较高要求。李悦还强调,针对吉林全省东中西部不同区域耕地条件和气候特点,都需要因地制宜探索技术路线和作业模式。 

加大财政支持力度,是东北黑土区在推广过程中的共同诉求。李悦认为,保护性耕作是对传统耕作方式的革命,要让农民接受需要加大政策扶持和引导力度。王永康建议国家设立保护性耕作专项补贴,对保护性耕作专用机具提高定额补贴标准。而郝春荣建议建立东北地区项目协作机制,共同研究制定标准化技术模式,共享技术成果和工作经验。 

▲黑土地可持续利用管理准则 

“虽然我从事保护性耕作研究20多年,从内心希望这项技术快速得到大范围推广。但耕作制度变革是长期过程,应循序渐进,稳扎稳打,切忌一哄而上。”李洪文建议,应聚焦种粮大户等新型经营主体,逐步带动小农户。基础好的地方,可尝试整村、整乡推进;基础差的地方,要做好示范,逐步推广。