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【農(nóng)民日報(bào)】響鼓重錘,保護(hù)好利用好耕地中的大熊貓
——探訪我國東北黑土地因地制宜保護(hù)利用之策

文章來源:東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所    |    發(fā)布時間:2021-06-07    |    【放大】 【縮小】  |  【打印】 【關(guān)閉

  一年之計(jì)在于春。在我國東北大地春耕即將拉開帷幕之際,3月29日正是仲春時節(jié),隨著保護(hù)黑土地的集結(jié)號吹響,在長春,在沈陽,在哈爾濱,從最北的松嫩平原到南邊的遼河平原,從東邊的三江平原到西邊的呼倫貝爾大草原,包括黑吉遼內(nèi)蒙古在內(nèi)的109萬平方公里的我國遼闊的黑土大地,萬物復(fù)甦,春潮涌動。

  5月10日至14日,記者走進(jìn)東北大地,深切地感受到了在我國“十四五”開局之年的春天里,從省市縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)村屯,無論是政府官員、科技工作者、基層農(nóng)技員,還是合作社、家庭農(nóng)場、新型經(jīng)營主體,上上下下洋溢著的是牢記總書記囑托,切實(shí)保護(hù)好、利用好“耕地中的大熊貓”,協(xié)同保護(hù)黑土地的昂揚(yáng)激情和提升黑土地力豐糧倉的滿懷干勁。

  黑土地保護(hù)之頂層設(shè)計(jì)——

  用養(yǎng)結(jié)合,實(shí)施國家保護(hù)工程,保護(hù)好利用好耕地中的大熊貓

  在全球僅有的四大黑土區(qū)中,我國東北黑土區(qū)雖然開墾最晚,但承載的使命最重。東北四省區(qū)耕地面積5.4億畝,典型黑土地耕地面積2.78億畝,戶籍人口1.16億。自1954年開始10萬復(fù)退建設(shè)兵團(tuán)大舉進(jìn)入亙古荒原揮锨開墾67年以來,這片黑黝黝的土地早已成為新中國最重要的糧食生產(chǎn)基地和商品糧輸出基地,黑龍江、吉林、遼寧以及內(nèi)蒙古東四盟所生產(chǎn)的玉米、水稻和大豆分別占全國產(chǎn)量的41%、19%和56%,全國排名前10個產(chǎn)糧縣均在黑土區(qū),年糧食產(chǎn)量占全國1/4、商品糧占全國1/4、糧食調(diào)出量占全國的1/3,因此東北黑土區(qū)被譽(yù)為我國糧食安全的“壓艙石”。

  我國第二次耕地普查表明:盡管全國各地耕地有機(jī)質(zhì)都在上升,但東北黑土地的耕作層有機(jī)質(zhì)含量卻下降了1/3,部分地區(qū)下降一半,理化性狀與生態(tài)功能退化,嚴(yán)重影響東北黑土地可持續(xù)發(fā)展。

中科院攝影聯(lián)盟副理事長 謝震霖 攝

  為此黨中央、國務(wù)院十分重視黑土地的保護(hù)和利用,近5年習(xí)近平總書記對黑土地保護(hù)利用作出多次重要指示。2016年5月23日至25日,習(xí)近平總書記在黑龍江考察時就曾深情叮囑,要采取工程、農(nóng)藝、生物等多種措施,調(diào)動農(nóng)民積極性,共同把黑土地保護(hù)好、利用好。2018年9月25日,在東北三省考察時習(xí)近平總書記說,要加快農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,堅(jiān)持用養(yǎng)結(jié)合,綜合施策,確保黑土地不減少、不退化。2020年7月22日,習(xí)近平總書記視察吉林時再次指出,要采取有效措施切實(shí)把黑土地這個“耕地中的大熊貓”保護(hù)好、利用好,使之永遠(yuǎn)造福人民。2020年12月16日,在中央經(jīng)濟(jì)工作會議上總書記指出,要建設(shè)國家糧食安全產(chǎn)業(yè)帶,實(shí)施國家黑土地保護(hù)工程。時隔12天,在中央農(nóng)村工作會議上總書記再次強(qiáng)調(diào),要把黑土地保護(hù)作為一件大事來抓,把黑土地用好養(yǎng)好。

  為保護(hù)好利用好這片“耕地中的大熊貓”,全國上下都在積極行動。

  從2005年開始,國家相關(guān)部門相繼出臺多項(xiàng)措施,2015-2020年,中央一號文件連續(xù)6年關(guān)注東北黑土地保護(hù)問題。2017年7月,原農(nóng)業(yè)部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部等6部門聯(lián)合印發(fā)了《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要(2017-2030年)》,進(jìn)一步明確到2030年,典型黑土區(qū)耕地約2.78億畝,其中內(nèi)蒙古0.25億畝,遼寧0.28億畝,吉林0.69億畝,黑龍江1.56億畝,總目標(biāo):加快建成一批集中連片、土壤肥沃、生態(tài)良好、設(shè)施配套、產(chǎn)能穩(wěn)定的商品糧基地??己四繕?biāo):耕地質(zhì)量提高1個等級以上,土壤有機(jī)質(zhì)含量平均提高2克/千克以上。

  為落實(shí)中央決策,2015年中央財(cái)政每年安排5億元資金,在東北四省區(qū)19個縣市區(qū)啟動?xùn)|北黑土地保護(hù)利用試點(diǎn)。2018年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動了第二批黑土地保護(hù)利用試點(diǎn),涵蓋東北四省區(qū)31個縣市區(qū)。2020年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財(cái)政部印發(fā)了《東北黑土地保護(hù)性耕作行動計(jì)劃(2020-2025年)》,將黑土地保護(hù)利用工作推向新臺階。

  中央農(nóng)村工作會議剛剛結(jié)束,2020年12月30日,中科院就召開了貫徹落實(shí)總書記保護(hù)黑土地講話精神座談會,并就如何發(fā)揮中科院多學(xué)科、建制化、體系化優(yōu)勢,有效保護(hù)好利用好我國東北黑土地揭榜解題,決定聚焦關(guān)鍵問題開展科技會戰(zhàn),組織院內(nèi)外科研和農(nóng)技人員開展協(xié)同攻關(guān)和成果應(yīng)用示范,為黑土地保護(hù)與利用提供系統(tǒng)解決方案,保障國家糧食安全和生態(tài)安全。

  在接下來的5年內(nèi),科技會戰(zhàn)將重點(diǎn)通過黑土地退化過程與機(jī)理研究,從科學(xué)原理上解決“為什么”的問題;通過保護(hù)利用技術(shù)創(chuàng)新和種質(zhì)創(chuàng)新資源研究,從技術(shù)體系上解決“怎么做”的問題;通過構(gòu)建感知與監(jiān)測體系,從輪作區(qū)域上解決“在哪做”的問題;通過智能農(nóng)機(jī)研發(fā)與推廣,從實(shí)施載體上解決“誰來做”的問題?!坝米詈玫募夹g(shù)種出最好的糧食,把耕地中的大熊貓保護(hù)好、利用好。”

  黑土地保護(hù)之龍江模式——

  構(gòu)建肥沃耕層,因地制宜全域定制,探索出6個子模式

  “國家糧食安全的壓艙石和穩(wěn)壓器在東北,東北的壓艙石和穩(wěn)壓器在黑龍江。”5月13日,中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所二級研究員、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量建設(shè)專家指導(dǎo)組副組長韓曉增告訴記者,黑龍江耕地面積2.39億畝,是吉林遼寧兩省之和的1.48倍,而作為典型黑土的核心區(qū),黑龍江省承擔(dān)了國家黑土地保護(hù)總面積的60%,即1.56億畝。

  魚和熊掌能否兼而得之?

  年過六旬的韓曉增詼諧地打了個比方:“其實(shí)我們東北黑土地只是瘦了、薄了,處于亞健康狀態(tài),就像一個精干小伙子,四五天沒吃飯,走路已經(jīng)晃悠了,但只要豬肉粉條大米白面吃上,3天后他就可以干重體力活了?!眮喗】?,調(diào)理好了就是一個健康人,調(diào)理不好,就有可能患重病。土地也是一樣,只要給足營養(yǎng),黑土地就還是一個“精神小伙”。

韓曉增(左二)正在介紹龍江模式保護(hù)黑土的機(jī)理。農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者 鄭驚鴻 攝

  韓曉增形象地說,黑土地最關(guān)鍵的是黑土層,是“大熊貓”的“腦黃金”,如果這“腦黃金”沒了,大熊貓就變成鄉(xiāng)野四處可見的俚貓了。中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站35年觀測對比的各種數(shù)據(jù)表明,黑土地退化的實(shí)質(zhì)是黑土層發(fā)生退化。黑土層中的有機(jī)質(zhì)含量在4.5%以上時,有機(jī)質(zhì)再提升對作物產(chǎn)量影響不大,當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)從4.5%降低到3.5%時,糧食產(chǎn)量就會顯著下降,目前黑龍江全省耕地平均在3.6%,通過提升土壤有機(jī)質(zhì)來滿足黑土地保護(hù)和提升糧食產(chǎn)量還有很大空間。在東北黑土地行走觀察40年的韓曉增自信地回答。

  中科院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站是目前我國唯一從事典型黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)長期監(jiān)測、研究、示范與服務(wù)的國家級野外臺站,大學(xué)畢業(yè)就一頭扎根海倫站的韓曉增,始終執(zhí)著于東北黑土保護(hù)與利用關(guān)鍵技術(shù)研究,1985年海倫站開始建立東北黑土養(yǎng)分標(biāo)本。4000多份各時期各地各類型的土壤記載著36年來中科院科學(xué)研究者的足跡。韓曉增根據(jù)21年的觀測數(shù)據(jù)、試驗(yàn)示范,于2009年首次提出了東北黑土地退化的實(shí)質(zhì)是黑土層退化,并在國內(nèi)外率先提出了黑土地肥沃耕層構(gòu)建理念,建立了黑土地培育的指標(biāo)體系,率先開展了以秸稈全量深混還田為核心的黑土層保育模式、黑土層培育模式和障礙土層改良快速培肥模式的研發(fā)及示范推廣工作。

  在研究過程中韓曉增發(fā)現(xiàn),黑土層在減少時,其有機(jī)質(zhì)中的腐殖化物質(zhì)和非腐殖化物質(zhì)同時減少,但在恢復(fù)過程中,非腐殖化物質(zhì)增加的多,而腐殖化物質(zhì)增加的少?!八越o黑土地加餐要多加腐殖化物質(zhì),而秸稈等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物就是最好的原湯化原食的材料?!边B續(xù)進(jìn)行21年玉米秸稈還田,35厘米黑土耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量由36.72克/千克增加到44.26克/千克,前14年平均每3年土壤有機(jī)質(zhì)含量增加1.41克/千克,后6年平均每3年土壤有機(jī)質(zhì)含量增加0.48克/千克。21年土壤有機(jī)質(zhì)增加了0.75個百分點(diǎn),由3.67%增加到4.42%,糧食產(chǎn)量增加9.8%以上?!霸跐駶?、半濕潤、黑土層薄的地區(qū),采用秸稈粉、耙碎混還田的優(yōu)勢在于向0至20厘米土層輸入有機(jī)物料,同時打破了犁底層,起到了耕作層梯次加深,厚沃增肥的效果?!?/p>

隨意用鐵锨鏟起黑土,都有粉紅色的蚯蚓在蠕動。農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者 鄭驚鴻 攝

  肥沃耕層構(gòu)建技術(shù),韓曉增團(tuán)隊(duì)在43個試點(diǎn)縣培訓(xùn)了90余次,其中農(nóng)業(yè)農(nóng)村部邀請培訓(xùn)7次,東北黑土區(qū)采用該技術(shù)后,作物產(chǎn)量顯著增加,土壤質(zhì)量得到改善提升。2017年9月1日,種植業(yè)管理司邀請韓曉增到原農(nóng)業(yè)部作專題報(bào)告。2020年韓曉增作為第一起草人聯(lián)合起草的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《東北黑土區(qū)旱地肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)規(guī)程(NY/T3694-2020)》正式發(fā)布,為東北黑土地保護(hù)利用提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

  東北黑土地區(qū)域,地形多樣、土壤類型多樣、氣候多樣,因此種植制度也多樣,而黑龍江遼闊的地域造就了6個積溫帶,復(fù)雜多變的地形、熱量和降水條件造就了15種耕作土壤類型。在采訪中,韓曉增一再表示,“保護(hù)黑土地一定要因地制宜、辨證施治、對癥下藥”。20多年來,經(jīng)過反復(fù)定位試驗(yàn),根據(jù)黑土地保護(hù)利用和退化阻控的國家重大需求以及黑土區(qū)域內(nèi)不同地形特點(diǎn)、不同生態(tài)類型存在的不同問題,韓曉增團(tuán)隊(duì)探索總結(jié)形成了黑土地保護(hù)的“龍江模式”:中厚層黑土保育、淺薄黑土層培育、障礙土壤消減快速培肥、半干旱地區(qū)保護(hù)性耕作、坡耕地控蝕增肥及水田秸稈還田增碳培肥的6個系統(tǒng)配套方案,為黑土地保護(hù)提供精準(zhǔn)高效的原創(chuàng)性技術(shù)模式。從2003年開始,龍江模式在不同地域示范推廣,并根據(jù)田間示范結(jié)果,不斷對技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善,真正實(shí)現(xiàn)耕地保護(hù)與耕地產(chǎn)能提升的雙重目標(biāo),成為廣大農(nóng)區(qū)可復(fù)制、好推廣的樣板。

  走進(jìn)松嫩平原腹地的海倫市,一望無際的黑土似乎與藍(lán)天連在了一起。這里是中國大豆之鄉(xiāng),從2015年開始開展了5種龍江黑土保護(hù)模式。踩著松軟的中厚層黑土保育示范田,拿起鐵锨翻起黑黝黝的土壤,松軟中還有粉紅色蚯蚓在蠕動。中科院東北地理所副研究員鄒文秀介紹,這是中厚層黑土典型代表地區(qū),這類土壤主要問題是土壤有機(jī)質(zhì)積累和分解失去平衡,針對問題,我們團(tuán)隊(duì)給出的方案是以秸稈翻混還田、粉耙還田和松混還田為核心,以黑土層擴(kuò)容增碳為目的,組合了玉米-大豆和玉米-玉米-大豆輪作技術(shù),建立了黑土層保育模式,這片土壤已經(jīng)開展了3年的輪作實(shí)驗(yàn)。海倫市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局科長劉向波告訴記者,在海倫市連續(xù)6年試驗(yàn)示范表明,在本來不低的產(chǎn)量基礎(chǔ)上,玉米平均增產(chǎn)10.2%以上,大豆平均增產(chǎn)12.3%以上,土壤有機(jī)質(zhì)含量提高3.2克/千克以上,黑土層保護(hù)深度在30至35厘米,各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到或超過國家保護(hù)綱要要求,今年示范面積達(dá)60萬畝。

中科院海倫站現(xiàn)保存的36年來東北黑土地的4000多份不同的土壤樣本。農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者 鄭驚鴻 攝

  黑土地的治理保護(hù),正按照總書記5個講話精神腳踏實(shí)地研究探索推廣總結(jié),中科院東北地理所探索出用養(yǎng)結(jié)合保護(hù)黑土地的龍江模式,涵蓋了東北黑土地所有土壤類型和解決問題的方案,實(shí)現(xiàn)了全域定制,指導(dǎo)著黑土地保護(hù),并取得了矚目的成績。中科院東北地理所副所長王宗明介紹,2006年開始大面積推廣應(yīng)用以來,在東北三省和內(nèi)蒙古東四盟及其周邊地區(qū)累計(jì)推廣面積1.63億畝,增加糧豆83.3億千克,新增純收入118.6億元。同時還建立了一支保護(hù)黑土地管理、技術(shù)隊(duì)伍,這支技術(shù)管理的中流砥柱,讓黑土地能得以整建制地持續(xù)發(fā)展,并為糧食產(chǎn)量的提升奠定了基礎(chǔ)和支撐。

  2016年以來,黑龍江省加大黑土地保護(hù)力度,已見成效,試點(diǎn)縣核心區(qū)域黑土層下降趨勢已經(jīng)遏制住了,既保護(hù)了黑土地又確保了國家糧食的安全。黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提供的2020年公布的數(shù)據(jù)表明:1.56億畝黑土地耕地質(zhì)量為3.46等,比全國高0.13個百分點(diǎn),耕層有機(jī)質(zhì)36.2克/千克,旱地耕層平均達(dá)到了24厘米,其中應(yīng)用龍江模式的7827萬畝,達(dá)到了30厘米以上,20個試點(diǎn)縣(市、農(nóng)場)項(xiàng)目采用龍江模式的面積522萬畝,耕層土壤有機(jī)質(zhì)提高了3.6%,耕層達(dá)到了30.7厘米,耕地質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升了0.54個等級。2020年糧食產(chǎn)量1508億斤,連續(xù)17年豐收,連續(xù)10年全國第一。

中科院海倫站現(xiàn)保存的36年來東北黑土地的4000多份不同的土壤樣本。農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者 鄭驚鴻 攝

  龍江模式在保護(hù)黑土的同時實(shí)現(xiàn)了糧食生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展?!暗刂卫硎且粋€漫長的過程,龍江模式還需各方合力,并在保護(hù)黑土地應(yīng)用中不斷升級提檔。”韓曉增表示,一定要實(shí)事求是因地制宜。對于技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)操作方法,在初步推廣地區(qū),特別需要技術(shù)人員能在細(xì)節(jié)上以更多的關(guān)注。在采訪中,韓曉增表示,黑土地保護(hù)需要系統(tǒng)性和大國“農(nóng)業(yè)工匠”精神,從頭年秋收后整地、第二年播種、生產(chǎn)、病蟲害防治到收獲,需要應(yīng)用一整套系統(tǒng)科學(xué)的技術(shù),如果因?yàn)槟硞€看似小小的環(huán)節(jié)不按規(guī)程來做,那么就可能影響產(chǎn)量5%、甚至10%?!皯?yīng)大張旗鼓地提倡大國農(nóng)業(yè)工匠精神,急需兢兢業(yè)業(yè)的工匠來對每一個地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的試驗(yàn)示范,根據(jù)每一個地區(qū)不同的需求去升級技術(shù)版本,在為農(nóng)民解決實(shí)際問題中形成、寫下的論文才有意義?!?/p>

  黑土地保護(hù)之梨樹模式——

  實(shí)行保護(hù)性耕作,探索玉米少免耕模式,實(shí)現(xiàn)種肥一體全程機(jī)械化

  學(xué)習(xí)并從事作物栽培育種以及植物營養(yǎng)學(xué)近20年的中科院東北地理所研究員關(guān)義新,怎么也沒有想到這輩子會去開發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)械。他告訴記者,2007年還在鐵嶺先鋒公司工作,機(jī)緣巧合與中科院沈陽生態(tài)所長期研究黑土地保護(hù)的張旭東研究員相識,才有了籌劃組建玉米保護(hù)性耕作的研究與試驗(yàn)基地的想法。

  在東北黑土退化中,習(xí)慣性的翻耕導(dǎo)致土地裸露,進(jìn)而引起風(fēng)災(zāi)、水蝕是黑土變薄變瘦的主因,我國長期的玉米連作生產(chǎn)、秸稈離田以及過量化肥等生產(chǎn)方式導(dǎo)致的用養(yǎng)失衡,地力過度透支也是土壤變瘦的重要原因。關(guān)義新坦言,其實(shí)如果僅僅是解決黑土地保護(hù),最簡單直接的辦法就是休耕,但鑒于人口眾多的國情根本不可行。怎么能夠既保生態(tài)又保產(chǎn)量?對照世界各國對于黑土保護(hù)的成功經(jīng)驗(yàn),以秸稈覆蓋少免耕為主要內(nèi)容的保護(hù)性耕作方法比較適合我國國情,因此我們將研究目標(biāo)方向確定為研究示范推廣玉米保護(hù)性耕作技術(shù),并研發(fā)配套免耕播種機(jī),使保護(hù)性耕作技術(shù)能夠示范推廣,變成生產(chǎn)力。

  2007年對于張旭東、關(guān)義新、王貴滿來說,絕對是難以忘懷的年份,這一年關(guān)義新加入了張旭東團(tuán)隊(duì)工作,也就在這一年國慶節(jié),三人聚在一起,暢談“有生之年讓保護(hù)性耕作技術(shù)在全國推廣”。為實(shí)現(xiàn)這個夢想,三人分工明確,分頭行動:王貴滿負(fù)責(zé)基地選址、建設(shè)、推廣等事宜,張旭東負(fù)責(zé)保護(hù)性耕作玉米種植技術(shù)和配套方案研究,關(guān)義新除了對保護(hù)性耕作農(nóng)藝的研究,前期還重點(diǎn)負(fù)責(zé)免耕機(jī)械的研發(fā)。三項(xiàng)工作齊頭并進(jìn),很快占地15公頃的梨樹縣高家村保護(hù)性耕作研發(fā)基地開始運(yùn)營,我國玉米保護(hù)性少免耕全程機(jī)械化發(fā)展之路由此起步。

農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者 鄭驚鴻 攝

  2010年由中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所牽頭發(fā)起,吉林梨樹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站、中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、吉林省土壤肥料工作總站4個單位組成的中科院東北黑土地保護(hù)性耕作試驗(yàn)示范基地,在吉林梨樹縣梨樹鎮(zhèn)高家村正式掛牌。這一年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李保國團(tuán)隊(duì)加盟一起研究示范,在梨樹縣泉眼溝村建立保護(hù)性耕作技術(shù)研發(fā)基地。

  針對東北南部薄層黑土區(qū)黑土退化、春季風(fēng)蝕較重、播種期土壤墑情較差等生產(chǎn)功能下降以及黑土資源安全問題,張旭東團(tuán)隊(duì)在國際上首次提出了“土壤微生物碳泵”,2007年開始在已有的研究基礎(chǔ)上,主攻耕作制度改革與保護(hù)性耕作研發(fā)集成,從理論上研究不同秸稈覆蓋量及覆蓋模式對土壤有機(jī)質(zhì)截獲和積累、養(yǎng)分循環(huán)以及水熱調(diào)控等過程。以長期定位實(shí)驗(yàn)方案,與東北地理所關(guān)義新、吉林省農(nóng)機(jī)推廣站王貴滿一起研究推出了均勻行、寬窄行、帶狀休閑3種土壤生態(tài)功能,調(diào)控玉米種植模式,和直立高茬、均勻覆蓋、間隔覆蓋3種玉米秸稈覆蓋免耕技術(shù)體系和模式,為東北黑土地干旱地區(qū)保護(hù)玉米種植提供了系統(tǒng)解決方案。

  讓關(guān)義新這個“門外漢”去研發(fā)農(nóng)機(jī),看似天方夜譚,但實(shí)際上與專業(yè)者相比,關(guān)義新有其獨(dú)特優(yōu)勢:精通玉米生產(chǎn)農(nóng)藝、洞悉我國玉米產(chǎn)業(yè)以及生產(chǎn)者的痛點(diǎn),了解世界各國不同地域的保護(hù)性耕作策略以及不同的農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用現(xiàn)狀。關(guān)義新表示,要我們自己研發(fā)而非“拿來主義”,除了國外機(jī)械價位高,更重要的是我國玉米生產(chǎn)的行距遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國際通行的行距,這個瓶頸不解決,開展保護(hù)性免耕玉米種植那就是奢談。

中科院攝影聯(lián)盟副理事長 謝震霖 攝

  很快,關(guān)義新找到合適的人一起組織研發(fā)適合我國地域特性的高性能免耕播種機(jī):“以生產(chǎn)為核心,以問題為導(dǎo)向研發(fā),到地里跟農(nóng)民交流,就實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題跟技術(shù)人員交流,邊研究、邊改進(jìn),只要農(nóng)民說還不夠理想,就隨時改進(jìn)?!本瓦@樣8個月后,2008年4月我國第一臺玉米免耕播種機(jī)誕生,解決了秸稈歸行難、播種難,使玉米播種施肥一次性精量完成作業(yè)。2009年專家鑒定評價:“國內(nèi)性能領(lǐng)先,基本達(dá)到了國外同期先進(jìn)水平,填補(bǔ)了東北地區(qū)高性能免耕播種機(jī)的空白。”樣機(jī)出來后,在吉林省農(nóng)委、農(nóng)機(jī)局的支持下,快速產(chǎn)業(yè)化,并根據(jù)田間生產(chǎn)的技術(shù)要求不斷改進(jìn)完善,連續(xù)多年居?xùn)|北播種機(jī)銷售榜首,累計(jì)銷售5萬多臺,為東北地區(qū)開展保護(hù)性耕作作出貢獻(xiàn)。

  2008年關(guān)義新同步創(chuàng)建成立了東北第一個合作社——康達(dá)農(nóng)機(jī)合作社。楊青魁兄弟在15公頃的基地領(lǐng)頭示范秸稈覆蓋玉米保護(hù)性耕作技術(shù)。楊青魁告訴記者,頭一年用免耕機(jī)播種,來了好多看熱鬧的老把式??粗^年收獲后的玉米稈竟然還七零八落留在地里,有的留1/3,有的覆蓋一半,還有的是留高茬,與往年播種前早已翻耕齊整的耕地比,大家都戲稱這是“二流子種地,成不了氣候”。沒想到當(dāng)年還遇到了低溫天氣,播種比周邊晚了1周,大家都在等著看笑話哩,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)晚一周播種,至少影響5%收成,但出苗時,大伙兒驚了:出的苗居然比正常播種高齊壯。老把式們都知道,這樣的出苗率,秋天收成至少增加8%-10%。果不其然,2008年秋天收獲時節(jié),楊青魁兄弟笑了,就這人稱“破皮黃”的地,15坰玉米,實(shí)驗(yàn)了三種少免耕方式,平均增收10%-12%,由于是秸稈全量還田,化肥用量減少20%,種子用量減少60%,種田成本大大降低。

  第二年楊青魁接手康達(dá)農(nóng)機(jī)合作社理事長,眼見為實(shí)的60多戶農(nóng)民120坰地加入合作社托管種植,兄弟二人輕輕松松管理了100多坰地。如今13年過去了,曾經(jīng)的15坰“破皮黃”平均產(chǎn)量徘徊在6000至7500公斤/公頃間,經(jīng)過十多年養(yǎng)分積累,平均1.1萬至1.2萬公斤/公頃,最高年景達(dá)到1.6萬多公斤/公頃,全縣最高。楊青魁說,算下來每公頃可節(jié)省肥料、人工等成本1650元,玉米產(chǎn)量每公頃增加1000公斤以上,可增加收入1400元左右,兩項(xiàng)合計(jì)每公頃玉米節(jié)本增效可達(dá)3050元左右。

  針對秸稈處理難、免耕后的低溫問題、低洼地以及大風(fēng)引起的秸稈分布不均勻而導(dǎo)致的大小苗等問題,2018年關(guān)義新提出秸稈覆蓋條耕技術(shù)、秸稈覆蓋壟作少耕技術(shù),并同步研制了配套機(jī)具條耕機(jī),適應(yīng)東北濕潤、半濕潤地區(qū)、低溫冷涼、土壤黏重區(qū)域示范推廣。因其適應(yīng)性強(qiáng),簡單易行,在推廣中備受歡迎。2020年與沈陽生態(tài)所張旭東團(tuán)隊(duì)一起在東北31個縣市級示范推廣。

中科院攝影聯(lián)盟副理事長 謝震霖 攝

  梨樹縣以合作社為抓手,引領(lǐng)免耕機(jī)械作業(yè),迅速提升了組織化、推進(jìn)規(guī)模化,全縣涌現(xiàn)出的3000多個合作社和1000多家庭農(nóng)場引領(lǐng)著小農(nóng)戶走向現(xiàn)代化,這是“梨樹模式”技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變、創(chuàng)新。而600個百畝示范戶、60個千畝核心區(qū)和20個萬畝示范片,累計(jì)32萬畝示范田,示范帶動梨樹全縣實(shí)施保護(hù)性耕作土地200萬畝,占玉米種植面積的70%。

  梨樹縣委副書記閆鶴在基地現(xiàn)場告訴記者,梨樹探索的玉米保護(hù)性耕作模式要感謝《農(nóng)民日報(bào)》2016年3月2日總結(jié)了在梨樹縣開展的“保護(hù)性耕作”模式,并稱之為“梨樹模式”,后來被總書記認(rèn)可為“梨樹模式”。閆鶴坦言,搞保護(hù)性耕作,其實(shí)是有風(fēng)險(xiǎn)的,但梨樹縣堅(jiān)持下來了,這考驗(yàn)的是我們黨委政府的定力、政治擔(dān)當(dāng)。梨樹縣一年財(cái)政4億元,人工開支都不一定夠,但是每年拿出2000萬元來鼓勵保護(hù)性耕作,不包括國家給的政策性補(bǔ)貼,就縣里這塊這14年支出了將近10億元。

  實(shí)踐證明,“梨樹模式”在黑土地保護(hù)性利用上的生態(tài)經(jīng)濟(jì)成效顯著:連續(xù)免耕覆蓋5年后測定,秸稈覆蓋免耕地塊保水能力相當(dāng)于增加40至50毫米降水,土壤有機(jī)質(zhì)增加20%左右,減少化肥施用量20%左右,實(shí)施保護(hù)性耕作平均減少土壤流失80%左右,干旱年份產(chǎn)量比對照組高出5%至10%,加上機(jī)械化減少人工,每公頃可以節(jié)約成本1000元至1400元。

  2018年全國首個秸稈全覆蓋保護(hù)性耕作技術(shù)地方標(biāo)準(zhǔn)《玉米秸稈條帶覆蓋免耕生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》發(fā)布,今年吉林“梨樹模式”要在去年2000畝的基礎(chǔ)上,在長春、農(nóng)安、松原、長嶺、四平、雙遼等8個縣市開展整縣推進(jìn),實(shí)施面積均在100萬畝以上。

  “梨樹模式”以問題為導(dǎo)向,應(yīng)用和研發(fā)同步,構(gòu)建了基于跨學(xué)科、跨部門的一體化技術(shù)推廣平臺,所產(chǎn)生的技術(shù)裂變帶來了生產(chǎn)方式的根本改變,為保護(hù)黑土地干旱地區(qū)提供了一種方案。(農(nóng)民日報(bào)·中國農(nóng)網(wǎng)記者 鄭驚鴻)