地处松辽平原腹地的吉林省梨树县,是全国粮食生产先进县、国家重点商品粮食生产基地县,粮食总产量多年保持在50亿斤以上。

一望无尽的黑土地,让这里的农民素来相信“守着黑土不愁粮”。然而,近些年高产的背后却是黑土地的长期“透支”,黑土层变得稀薄,土壤有机质开始下降。

为了保护好黑土地,守住粮食生产的“命根子”,梨树县作了一系列探索。梨树县坚持把解放思想作为“总开关”,以问题为导向,以创新破难题,大胆探索、主动出击,加大“梨树模式”、测土配方施肥技术等农业新技术的应用推广,为梨树县实现粮食稳产高产,走可持续发展之路按下“快进键”,让黑土地再焕新生机。

宽窄行轮作,提升耕地质量

梨树县现有耕地种植总面积393.8万亩,耕地负载逐年加大,区域性退化问题日趋严重。

黑土是世界公认的最肥沃的土壤,形成极为缓慢,在自然条件下形成1厘米厚的黑土层,需要200至400年。全球黑土区仅有三片,分别位于乌克兰第聂伯河畔、美国密西西比河流域和我国东北平原。

据全国耕地质量监测结果显示,在东北黑土区,耕地土壤有机质含量大幅下降,每千克平均含量26.7克,与30年前相比降幅达31%,黑土已由开垦初期的80-100厘米下降到20-30厘米,很多地方已露出黄土,风蚀严重。

为有效应对黑土地退化问题,梨树县将技术研发作为耕作制度改革的突破口,主动对接中国科学院、中国农科院、中国农业大学等科研机构和高校,在县域内建立保护性耕作研发基地、院士工作站、实验站等科研平台,借助其人才和技术优势,开展科研攻关,成功研发了宽窄行、均匀行平作、均匀行垄作三种条带休耕秸秆全覆盖栽培技术,破解了农作物秸秆无处消化、土壤基础地力不断下降的难题。

2007年,梨树县高家村一块200多亩连片地块,成为秸秆全覆盖耕作技术的试验田,采用宽窄行种植模式,窄行上两垄玉米一般间隔40厘米种植,宽行一般80厘米上面覆盖秸秆。第二年80厘米的宽行中间取40厘米种植玉米,40厘米的窄行变宽行堆秸秆。

秸秆全部地表覆盖,宽窄行轮作,让秸秆有时间慢慢腐烂,春天免耕播种机一次性作业,不整理土地,不起垄,直接完成播种、施肥等所有工序。中国农业大学科研团队监测显示,试验田保水能力相当于增加了40厘米-50厘米降水,减少土壤流失80%左右。全秸秆覆盖免耕5年后,土壤有机质增加了20%左右,每平方米蚯蚓的数量达120多条,是常规垄作的6倍。

2009年,梨树县与中国农业大学共同建立了中国农业大学吉林梨树实验站,以黑土地可持续利用为核心,开展了深层次、多学科的技术合作,开启了校县合作的壮美画卷。

推广“梨树模式”,拯救“透支”黑土

从2007年起,梨树县农业技术推广总站在全县范围内启动了以建设30个科技示范园区、300个村级农业科技服务站、培训3000个科技示范户为内容的“333”农技推广工程,开始在全县大面积示范推广玉米秸秆覆盖全程机械化耕作的“梨树模式”。

为实现黑土地保护全覆盖,梨树县与中国农业大学梨树实验站联合开展多种多样的科技推广活动,全程跟踪式的技术指导,不断提升农民和农民合作组织、家庭农场等新型农业经营主体素质。

梨树县以“农户玉米高产高效竞赛”活动为主题,探索一种新的农业技术推广方式,调动农户科学种田的积极性。以培养重点科技示范户为核心,让他们先掌握“双高创建”技术,使他们成为“零距离”“全天候”推广人员,让农民指导农民,扩散先进技术,带动广大农户种粮产量不断提高。

今年以来,在新冠肺炎疫情期间,梨树县组织农业专家和科技人员通过网上讲课、微信群指导等方式进行培训。重点讲解玉米秸秆覆盖免耕栽培技术,引导农民科学安排播种期、科学应用除草剂,提前做好抗春旱、春涝的准备工作。

“年初以来,我们克服新冠肺炎疫情影响,聘请了中国农业大学教授在线上‘大讲堂’授课,已举办15期,共有7500人参与学习;同时,为全县44个贫困村5200人开展网上授课,指导贫困村科学种田。组织农技人员对全县21个乡镇的‘梨树模式’地块进行实地踏查,保证‘梨树模式’在全县铺开。”梨树县农业技术推广总站站长王贵满说。

技术集成示范,让黑土地再焕生机

随着“梨树模式”耕种技术不断成熟的同时,梨树县协调农机生产企业对接科研平台,研制了适用于新型栽培技术的免耕播种机,满足了秸秆覆盖还田和不整地作业要求,实现了一次作业即可完成清理秸秆、开沟、施肥、播种、覆土、镇压等工序,形成了以“秸秆覆盖、条带休耕、机械化种植”为主要内容的玉米种植模式。

根据测定,实施该耕作模式后,土壤表层有机质含量增加40%,土壤含水量增加20%—40%,土壤流失减少80%,化肥使用量减少20%,节约生产成本10%以上;同时,玉米秸秆“变废为肥”,有效解决了农民焚烧秸秆衍生的环境污染问题。

“梨树模式”耕种效果如何,农民最有发言权。据宏旺农机农民专业合作社负责人张文镝介绍,以前农民开春时种地讲究干净整洁,谁家玉米地利利索索的,别人都会夸一夸。现在这种秸秆支棱八叉的玉米地,以前会让全村人笑话。经过多年的探索,证明现在这种种地模式十分可行,机具配套效果明显。秸秆还田不仅能增加和更新土壤有机质,还可以改善土壤的理化性状,调节土壤的水、肥、气、热状况,化肥用量越用越少。秸秆覆盖还田,把黑土地盖上“被子”,水土保住了,地力上来了,每公顷的玉米产量还能增加10%左右。

2020年,梨树县实现秸秆覆盖免耕栽培面积200万亩,计划推广测土配方施肥面积120万亩,粮食产量将有望增加5%,达到2.5亿斤,土壤状况也将进一步改善,焚烧秸秆问题也迎刃而解,实现了经济效益、社会效益和生态效益共赢的喜人前景。