吉林省梨樹縣實施保護性耕作模式下的土壤根系剖面。

       東北黑土區是我國最重要的商品糧基地之一，是維護糧食的“壓艙石”。然而，黑土地高強度利用的代價是地力透支。由于長期高強度利用下的不合理耕作，導致土壤侵蝕、有機質含量下降和生態功能退化，保護黑土地刻不容緩。

       少動土、多覆蓋讓黑土地再“肥”起來

       2002年，中國科學院沈陽應用生態研究所（以下簡稱沈陽生態所）張旭東研究員帶領“黑土專家”考察了東北黑土退化問題，專家們發現，由于長期的重用輕養，原本肥沃的黑土地累“瘦”了，黑土層正在變薄、變黃。

       讓張旭東感到觸目驚心的是，刮大風的時候，鋪天蓋地全是風沙。他在接受記者采訪時說：“除了裸露的表土被刮走之外，造成黑土退化的另一關鍵因素是水蝕，降雨的時候水的流動會沖刷表層土壤造成土壤侵蝕，黑土層快速流失，不僅降低了土壤肥力，還破壞了生態環境。”

       面對當前形勢，從2002年開始，我國借鑒了國外的保護性耕作技術，從政府層面在北方的幾個省區開始示范推廣，邁出了保護黑土資源的步。

       在土壤沒有翻墾、旋耕、起壟的情況下，把上一茬作物的秸稈留在地表，然后在秸稈地表覆蓋的條件下將種子直接播到地里，而且要保證莊稼長得比傳統耕作模式下的好，這就是保護性耕作。

      “保護性耕作能有效防止土壤風蝕水蝕，增加土壤肥力和保墑抗旱能力，保護環境，節本增效。其核心就是少動土，多（秸稈）覆蓋。”張旭東告訴記者，具體來說，一是增加土壤養分庫容，經測算，秸稈還田每年可增加土壤有機質含量0.1％左右，還可以增加氮磷鉀等養分，可減少化肥施用量20％；二是抗旱保墑，秸稈覆蓋增加土壤儲水量及水分入滲效率，相當于增加40毫米-50毫米降水，可有效抵抗春季旱情；三是保護土壤和環境，減少農田揚沙和土壤水蝕風蝕，避免焚燒秸稈帶來的空氣污染，研究表明，只要地表有30％的秸稈覆蓋，可以有效抑制土壤侵蝕；四是節本增效，該技術可減少機車進地次數、減少人工投入，每公頃節約成本1000元-1500元，在風沙干旱區糧食穩定增產5％-10％。

       沈陽生態所副研究員解宏圖補充道：“我們經過十多年的秸稈還田和免耕播種發現，試驗田土壤有機質含量從2007年的1.8％增加到2018年的2.5％；有秸稈覆蓋的農田，每平方米生活著約60條-100條蚯蚓，無秸稈覆蓋下情況下很難發現蚯蚓。這些數據說明了保護性耕作技術在培肥地力、減少風水侵蝕、提高土壤生物性狀等方面的效果顯著。”

       此外，張旭東團隊通過對東北黑土地的長期定位實驗和圖像采集發現，同樣深度的土壤，實施保護性耕作的顏色明顯深于普通地塊，而且土壤團聚體顆粒更大，結構更好。這是因為保護性耕作使土壤有機質含量提高，整個土壤特性得到了明顯改善。

       解宏圖表示，為了讓保護性耕作技術更好地惠及廣大農民，我們團隊與企業一起研發了我國臺免耕播種機和配套機械。如今技術已經成熟，只是一些農戶對新技術的接受還需要時間，未來要下更大的力氣來推廣。

       推廣一項技術不容易，要讓老百姓接受，就要給老百姓帶來真正的實惠。從今年開始，實施了東北黑土地保護性工作行動計劃，在免耕播種環節上，中央財政給出了40元一畝的參照標準。只要在秸稈覆蓋還田的基礎上，實施了高質量的免耕播種作業，就可以給作業機手每畝補貼40元。張旭東告訴記者：“我們起草了技術規范，建立了遼寧省保護性耕作推廣示范網絡，目前我們在遼寧有15個試驗示范點。”記者了解到，如今保護性耕作技術已逐漸在遼寧大面積推廣應用，推廣和輻射面積300余萬畝，覆蓋遼寧主要玉米種植區。
 

       留風道、扎深根讓玉米變成“不倒翁”

      今年8月-9月，東北地區經歷了三場臺風的侵襲，很多農作物都嚴重倒伏。但記者在吉林省梨樹縣保護性耕作示范田看到，這里的玉米筆直挺立，高大結實。

       為什么這里的田塊能夠生長出抗倒伏的玉米呢？原來，這跟梨樹縣多年來實施保護性耕作有很大關系。吉林省農業技術推廣總站副總農藝師謝衛平給記者講了這一技術抗倒伏的機理：傳統的耕作方式耕作層非常淺，不超過20厘米，下面是犁底層，犁底層使玉米根系無法下扎。等到后期集中降雨的時候，堅硬的犁底層使得雨水不能下滲，從而把淺層的耕作層全都泡軟了，這個時候來一場不大的風就能把玉米吹倒。而實施了保護性耕作的地塊，通過深松打破犁底層，集中降雨的時候，雨水就能夠下滲，同時玉米根系能夠下扎得比較深，抗倒伏能力大幅度提高。

       此外，保護性耕作是一個綜合的耕作體系，或是利用秸稈全量還田，或是調整種植間距，同時還要優化品種選擇和施肥。當這些因素達到的配置時，就能在關鍵時刻發揮它的功效。比如采用寬窄行種植，其合理的通風透光條件和預留風道，能讓作物抓得更牢，減弱風力的影響。在玉米籽粒開始飽滿時投入適當的肥料，不僅解決了因氮肥前期過量，鉀、磷等元素缺失的問題，還能避免莖稈的纖細和韌性不足。

       梨樹縣盧偉農機農民專業合作社理事長盧偉對今年的收成很有信心：“今年肯定還會豐收，盡管玉米倒得少，產量還是多少會受點臺風的影響，但不會太大。這多虧了我們縣多年來實行保護性耕作，在抗倒伏這方面確實有用！”