保護性耕作技術(shù)在遼寧黑土地保護中的應用

遼寧省朝陽市農(nóng)機技術(shù)推廣站 陳文利

前言

黑土地是我國重要的自然資源，在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中特別是在糧食生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。但是，有的地區(qū)為了追求高產(chǎn)，長期采取翻耕種植、農(nóng)機具多次進地碾壓，致使黑土地變薄變硬，造成土壤的營養(yǎng)和肥力下降，進而威脅我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。盡管遼寧省黑土區(qū)分布不大，但也是全國重要產(chǎn)糧地之一，因此，必須采取有效的措施合理開發(fā)保護黑土地資源，大力推廣保護性耕作技術(shù)，提高黑土地土壤的質(zhì)量。

1 遼寧黑土地的現(xiàn)狀

遼寧省黑土地主要分布在中部和北部地區(qū)，黑土地區(qū)域的面積占全省耕地面積的38%，主要種植水稻和玉米等農(nóng)作物，是遼寧省重要的商品糧生產(chǎn)基地。2019 年黑土地區(qū)域糧食產(chǎn)量達到970 萬噸，占全省糧食總量的百分之55%，可以看出，該地區(qū)的糧食產(chǎn)量直接關(guān)系到全省的糧食安全形勢，地位非常重要。但是在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下，有些地區(qū)長期以來大規(guī)模高強度的開墾黑土地，不合理的翻耕方式，長期忽視水土保持，而且，該區(qū)域還經(jīng)常受到季風氣候和地形地貌因素的影響，因而導致遼寧黑土地資源呈現(xiàn)退化的趨勢，土壤中的有機質(zhì)含量減少，土質(zhì)變硬變薄，常常出現(xiàn)春旱嚴重和黑土地土壤侵蝕加劇的問題，尤其是土壤中養(yǎng)分失衡現(xiàn)象明顯，加強黑土地保護已刻不容緩。

2 保護性耕作技術(shù)對黑土地的作用

黑土地土壤質(zhì)量提升的標準主要有以下幾方面，土壤的物理、化學和生物等性狀的改善，而采取秸稈還田免耕、少耕技術(shù)能夠有效的保護黑土地資源，同時能夠改善土壤質(zhì)量。此外，保護性耕作技術(shù)利用秸稈覆蓋土壤表面的技術(shù)能夠提高土壤的肥力，尤其在提高土壤抗旱能力方面具有重要的作用。相關(guān)的研究顯示，采取保護性耕作技術(shù)能夠有效的緩解土壤變薄變硬的問題，緩解遼寧地區(qū)黑土質(zhì)量逐漸減退的趨勢。

3 保護性耕作技術(shù)模式的選擇

保護性耕作技術(shù)模式的選擇要注意以下幾方面因素：一是注意當?shù)氐臍夂蚝屯寥赖膲勄?；二是秸稈覆蓋量的多少；三是土壤的堅硬程度；四是因地制宜選擇適合的播種機；五是駕駛員必須嚴格按規(guī)定操作。

3.1 秸稈全覆蓋均勻行免耕播種模式

秋季收獲后，將粉碎后的秸稈全量均勻覆蓋地表，割茬高度≤8 厘米，在春耕時采取免耕播種施肥技術(shù)，均勻行種植。行距根據(jù)各地區(qū)實際情況確定，以不影響播種作業(yè)為宜。技術(shù)流程：機械收獲+秸稈全部覆蓋還田→免耕播種→病蟲草害防治。遼寧東部低溫冷涼地區(qū)不宜采用。

3.2 秸稈集行全覆蓋寬窄行技術(shù)模式

秋季收獲后，將粉碎后的秸稈全量均勻覆蓋地表，秋收后至播種前不進行耕整地作業(yè)。春季采用集行機集行、寬窄行免耕播種，秸稈在行間交替覆蓋還田的一種種植模式。窄行行距≥40 厘米，寬行行距≥80 厘米，以不影響播種作業(yè)為宜。適合地勢平坦或坡度較小，土地連片的地區(qū)推廣使用。技術(shù)流程：機械收獲+秸稈全部覆蓋還田→秸稈集行處理→免耕播種→病蟲草害防治。遼寧東部低溫冷涼地區(qū)不宜采用。

3.3 秸稈集行全覆蓋苗帶淺旋技術(shù)模式

秋季玉米收獲的同時將秸稈粉碎覆蓋在地表，秋季或春季用秸稈集行機集行后露出苗帶，然后用旋耕機淺旋苗帶，春季直接播種，適于地勢低洼或鹽堿土區(qū)。技術(shù)流程：機械收獲+秸稈粉碎覆蓋還田→秸稈集行→淺旋→免耕播種施肥→防治病蟲草害。風沙干旱地區(qū)不宜使用。

3.4 秸稈集行全覆蓋苗帶碎混旋耕技術(shù)模式

秋季玉米收獲的同時將秸稈粉碎覆蓋在地表，秋季或春季直接用旋耕機將苗帶上的秸稈打碎并旋入土壤，春季直接播種。非種植帶不旋耕，保持秸稈覆蓋狀態(tài)。適于地勢低洼、鹽堿土區(qū)及遼寧東部山區(qū)。技術(shù)流程：機械收獲+秸稈粉碎覆蓋還田→苗帶旋耕→免耕播種施肥→防治病蟲草害。風沙干旱地區(qū)不宜使用。

4 保護性耕作技術(shù)應用效果分析

4.1 保護性耕作技術(shù)對黑土地土壤容量的影響

容量是土壤質(zhì)量的重要指標之一，能夠很好的反映出土壤的松緊程度。如果土壤容量小的話，說明土壤疏松多孔，結(jié)構(gòu)性能好；如果土壤容量大的話，說明土壤比較緊實板硬，土壤質(zhì)量差。相關(guān)的試驗表明，如果采取保護性耕作技術(shù)，地塊的土壤容重有所下降。從朝陽凌源市2019 年4 月23 日監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，免耕幾種播種模式的容重分別為1.8 Kg/cm、1.48 Kg/cm、1.2 Kg/cm，而傳統(tǒng)耕作的容重為2.1 Kg/cm。試驗結(jié)果表明，采取保護性耕作地塊的土壤容重實現(xiàn)了降低，在一定程度上增加了土壤的透氣性能，為保證農(nóng)作物的健康生長奠定基礎(chǔ)。

4.2 保護性耕作技術(shù)對黑土地土壤含水量的影響

保護性耕作技術(shù)中的秸稈覆蓋免耕技術(shù)能夠有效的降低水分的蒸發(fā)，提高土壤中的含水量，提高土壤水分的利用效率。從朝陽凌源市2019 年4 月23 日監(jiān)測數(shù)據(jù)上看，免耕幾種播種模式的含水量分別為11.9g、11.2g、11.48g，而傳統(tǒng)耕作的含水量為9.6g，采取保護性耕作技術(shù)的話，地塊的土壤含水量明顯提高，有利于保墑，對提高土壤的質(zhì)量有重要的作用。

4.4 保護性耕作技術(shù)對黑土地土壤肥力的影響

保護性耕作技術(shù)的使用能夠有效的提高土壤中的有機質(zhì)含量，提高土壤的肥力。首先，能夠有效的避免因為水土流失造成的土壤肥力流失問題。其次，秸稈還田技術(shù)能夠增加土壤中的養(yǎng)分，提高土壤中的養(yǎng)分含量，秸稈還田5 年以上的地塊，腐爛的秸稈逐年釋放養(yǎng)分，每年少施用20%左右的化肥，從而提高了土壤中的肥力。在2016～2019 年間，對凌源市的試驗田和對比田進行土樣的檢測，結(jié)果顯示，保護性耕作地塊土壤有機質(zhì)含量年增長0.03%～0.04%，速效鉀含量和速效磷含量也都有提升。

4.5 保護性耕作技術(shù)對蚯蚓及土壤微生物的影響

經(jīng)在秸稈覆蓋全部還田技術(shù)模式測試點挖掘測查，秸稈覆蓋全部還田地塊一年平均蚯蚓數(shù)量3 條/m2；秸稈部分還田地塊平均為2 條/m2；傳統(tǒng)耕作地塊平均為 0.5 條 /m2；增加3～5 倍。秸稈覆蓋全部還田地塊蚯蚓數(shù)量明顯增加，是因為實施少耕或免耕，有利于蚯蚓生長。此外，如果土壤中的微生物數(shù)量提高，對黑土地的保護也有一定的影響。且大量的秸稈還田，可以為土壤微生物提供大量的可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，促進了土壤中微生物的繁殖，使土壤生物活性大大增強。

5 結(jié)語

試驗結(jié)果表明，保護性耕作技術(shù)在改善土壤肥力、提高土壤有機質(zhì)含量和防止土壤水土流失方面都起著非常重要的作用，是緩解遼寧省黑土地退化的主要途徑。為此，通過各種渠道加強保護性耕作技術(shù)的宣傳力度，讓更多的農(nóng)民認識到該技術(shù)對土壤質(zhì)量改善的重要作用，從而積極主動的應用該技術(shù)，具有十分深遠的重要意義。