黑土耕地保護性耕作技術

吳家安　劉恩宏　陳長海　李向軍　畢春輝

摘要：黑龍江是我國的大糧倉，黑土地是這個大糧倉豐收的基石。從自然條件、耕作土壤特點、耕作技術特點，介紹黑龍江土地的基本生產條件，探討在黑龍江發展保護性耕作技術的現狀、重要意義及發展前景，為解決近年來黑土地變薄，土壤肥力下降問題提供參考。

關鍵詞：保護性耕作；黑土地；耕作模式；抗旱

中圖分類號：S156 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）09-0069-03

黑龍江省的黑土帶是世界三大黑土帶之一。黑土地土質疏松、有機質含量高。近幾年，黑龍江的黑土地變薄、土壤肥力下降的趨勢非常明顯。如何在保證糧食穩定增產前提下保護黑土地，是黑龍江省迫需要切研究和解決的問題。可以說，保護黑土地就是保護大糧倉，而保護性耕作是解決這一問題切實可行的方法之一。

保護性耕作技術的核心是采用免耕、覆蓋、以松代耙、化學除草的耕作方法代替傳統的翻耕耕作方法。保護性耕作要求秸稈覆蓋在地表，秸稈腐爛后，回到農田，轉化為有機質，培肥地力。秸稈覆蓋在地表還可以防止水土流失，保護表層土壤不被風吹走，不被水流走。同時，可以減少土壤水分蒸發，提高土壤抗旱能力。保護性耕作能夠形成良好的土壤結構，可以增加土壤蓄水能力、減輕旱災對農業生產的影響。

1 黑龍江土地的基本生產條件

1.1 自然條件

黑龍江省地處我國最東和最北方，北部和東部與俄羅斯接壤，西部與南部分別與內蒙古自治區和吉林省相鄰，西起 121°11′，東至135°05′，南起43°25′，北至53°33′，南北跨10個緯度，2個熱量帶；東西跨14個經度，3個濕潤區。全省年平均氣溫多在-4～5 ℃之間。冬季漫長寒冷，夏季短促，春秋干燥涼爽。年降水量400～650 mm。5～9月生長季降水量可占全年總量的80%～90%。全省濕潤系數在0.7～1.3之間，西南部地區低于0.7，屬半干旱地區。春季降水量少，春季生產多數依靠自然降雨來進行農業生產。因此，春旱發生頻繁。

黑龍江的太陽輻射資源比較豐富。年太陽輻射總量在4 400～5 028 MJ/m2。其中，5—9月的太陽輻射總量占全年的54%～60%。全省日照時數在2 200～

2 900 h。其中，生長季日照時數占總量的44%～48%。平均氣溫在-4～5 ℃之間，嫩江至伊春一線為0 ℃等值線，從東南向西北平均每高1個緯度，年平均氣溫約低1 ℃。全省≥10 ℃的積溫在2 000～3 000 ℃。全省無霜期在100～160 d，大部分地區的初霜凍在9月下旬出現，終霜凍在4月下旬至5月上旬結束。

1.2 耕作土壤特點

黑龍江的土壤呈黑色，在國際上普遍稱為黑土，是土壤中最肥沃的。土壤中黑土層厚達30～100厘米，有機質含量高達5%～7%，是黃土地的數倍，以至于人們有“捏把黑土冒油花，插雙筷子也發芽”這樣的形容。

目前，由于黑龍江省大部分耕地種植結構單一，破壞了合理的輪作制。而且作物秸稈還田數量少，耕作粗放也造成農田生態系統失去平衡。在傳統耕作制度下，由于作物的地上部分全部被收獲，從秋收直到第二年中期地表完全處于裸露狀態，極容易造成水土流失。如今的黑土地正在變瘦、變硬、變黃。據測算，黑龍江省黑土區每年流失的表土厚度達0.5～1.0 cm，而每積累1 cm厚的黑土層需要200～400 a的時間。這使黑龍江省的黑土層已由50 a前的平均厚度40～100 cm，下降到如今的20～40 cm。與此同時，黑土的有機質含量也在迅速下降，已經由開墾前的6%左右下降到現在的1.8%左右，而且仍在以平均每年0.1%的速度下降。

1.3 耕作技術特點

作為全國的糧食大省，黑龍江地區機械化程度居全國首位，旱田和水田都有耕種。耕作模式主要以傳統耕作為主，也伴有少量的保護性耕作模式。

旱田的傳統耕作模式主要有：

1） 秋季深翻或深松—春季耙地—起壟—鎮壓—播種；

2） 早春耙地散墑—深松或平翻—適時耙地—播種—鎮壓；

3） 秋季全方位深松（或鼠道深松）—春季耙地—播種—鎮壓；

4） 春、秋起大壟臺田—播種—鎮壓。

水田主要采用傳統的耕作模式——水耙田、人工揚肥、耢平、沉漿和撈殘茬。

除掉地面殘茬、雜草有利于播種，但同時也破壞了植被對地面的保護，導致土壤風蝕、水蝕加劇；旋耕切碎土壤，創造了松軟細碎的種床，但同時消滅了土壤中的蚯蚓與生物，使土壤慢慢失去活性。耕作強度越大，土壤偏離自然狀態愈遠，自然本身的保護功能、營養恢復功能就愈少，要維持這種狀態的代價就越大。近幾十年來，我國機械耕作活動增強，農產品產量大幅度上升，但河流泛濫、沙塵暴猖獗、土壤退化也日益嚴重。黑土地的嚴重退化與我們采用傳統的耕作模式導致過渡耕作有著直接的關系。

2 黑龍江黑土地的保護性耕作技術現狀

保護性耕作研究在黑龍江省起步較早。20世紀70年代嘗試進行的深松耕法和80年代開始的藥劑滅草免中耕技術，都為保護性耕作的系統完善奠定了良好的基礎。目前，黑龍江省保護性耕作發展勢頭良好，在部分區域也積累了一些經驗。但發展速度不快，應用面積占比太小，沒有真正體現這項技術的綜合效益。

從2003年起，黑龍江省就在一些地方開始進行保護性耕作小面積試驗示范，3 a的試驗初見成效。從2006年開始，農業部先后在黑龍江省蘭西縣、泰來縣等地進行保護性耕作技術示范。實踐顯示，在黑龍江省實施保護性耕作，其經濟、社會和生態效益都十分顯著。

經農業技術人員測試，蘭西縣采用保護性耕作技術種植玉米的地塊，出苗率高于傳統耕作5%左右；土壤中的含水量、有機質、氮、磷、鉀含量均高于傳統耕作；玉米產量每年都高于傳統耕作50 kg以上。玉米平均增產16%；節約作業成本最少50元/667 m2。

泰來縣保護性耕作實驗區拋棄了幾千年耕不厭細的理念和做法，省去了傳統的燃燒秸稈、旋耕滅茬、破壟夾肥、坐水、鎮壓等多道單獨作業環節，能減少耕作次數4～5次，節約人畜用工40%～50%。據測算，每畝可節約生產費用60～85元，全縣保護性耕地年可節約生產費用215萬元左右。

3 黑龍江發展保護性耕作的特殊意義

黑龍江省地廣人稀，土地肥沃，是我國糧食的主產區。多年來，黑龍江糧食產量穩居全國第一。溫家寶總理說過，只要黑龍江豐收了，全國的糧食安全就有保障了。這說明黑龍江在我國糧食鏈條中的突出地位，彰顯了黑龍江為我國的糧食供應做出的巨大貢獻。

但是，近幾年黑龍江的黑土地變薄、土壤肥力下降的趨勢非常明顯。如何在保證糧食穩定增產前提下保護黑土地，是黑龍江省迫切需要研究和解決的問題。

4 保護性耕作技術在黑龍江的推廣前景

當前，在黑龍江省農業機械化迅猛發展的進程中，科學合理的耕作制度已成為農業機械化裝備投入、糧食生產節能減排和耕地可持續利用的關鍵環節。從國外保護性耕作的發展情況看，保護性耕作推廣初期需由政府加以支持、引導。比如出臺相關的政策，對一些關鍵技術環節進行補貼等。而且還需要各級地方政府認識和推動這項新技術。具體應該有以下幾項措施：

1） 建立保護性耕作機具研發和生產基地。

2） 建立以省農機技術推廣站為主，由農業、水利、環保技術部門和相關大專院校參加的保護性耕作技術指導中心，探索保護性耕作技術模式和推廣機制，制定技術規范。

3） 對實施保護性耕作的農業和農機大戶要優先給予國家購機補貼。在現代農機合作社建設中加大保護性耕作機具的配備比例。

4） 加大適合保護性耕作的耕作機具的研發力度，實現農機具結構的調整、優化。

5 結語

我國人口多，人均耕地占有面積少。黑龍江作為產糧大省，其黑土地的地力變薄，對我國的糧食安全構成了嚴重的威脅。保護性耕作技術對土壤防止風蝕和水蝕，改善土壤條件，提高有機質含量，蓄水保墑效果明顯。所以，采用保護性耕作技術，對保護黑土地，進而保護我國的大糧倉有著不可替代的重要意義。