保護性耕作技術在遼寧黑土地保護中的應用

遼寧省朝陽市農機技術推廣站 陳文利

前言

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

1 遼寧黑土地的現狀

遼寧省黑土地主要分布在中部和北部地區，黑土地區域的面積占全省耕地面積的38%，主要種植水稻和玉米等農作物，是遼寧省重要的商品糧生產基地。2019 年黑土地區域糧食產量達到970 萬噸，占全省糧食總量的百分之55%，可以看出，該地區的糧食產量直接關系到全省的糧食安全形勢，地位非常重要。但是在經濟利益的驅使下，有些地區長期以來大規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，該區域還經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退化的趨勢，土壤中的有機質含量減少，土質變硬變薄，常常出現春旱嚴重和黑土地土壤侵蝕加劇的問題，尤其是土壤中養分失衡現象明顯，加強黑土地保護已刻不容緩。

2 保護性耕作技術對黑土地的作用

黑土地土壤質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、少耕技術能夠有效的保護黑土地資源，同時能夠改善土壤質量。此外，保護性耕作技術利用秸稈覆蓋土壤表面的技術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。相關的研究顯示，采取保護性耕作技術能夠有效的緩解土壤變薄變硬的問題，緩解遼寧地區黑土質量逐漸減退的趨勢。

3 保護性耕作技術模式的選擇

保護性耕作技術模式的選擇要注意以下幾方面因素：一是注意當地的氣候和土壤的墑情；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，均勻行種植。行距根據各地區實際情況確定，以不影響播種作業為宜。技術流程：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不宜采用。

3.2 秸稈集行全覆蓋寬窄行技術模式

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。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，以不影響播種作業為宜。適合地勢平坦或坡度較小，土地連片的地區推廣使用。技術流程：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不宜采用。

3.3 秸稈集行全覆蓋苗帶淺旋技術模式

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。技術流程：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。風沙干旱地區不宜使用。

3.4 秸稈集行全覆蓋苗帶碎混旋耕技術模式

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。適于地勢低洼、鹽堿土區及遼寧東部山區。技術流程：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。風沙干旱地區不宜使用。

4 保護性耕作技術應用效果分析

4.1 保護性耕作技術對黑土地土壤容量的影響

容量是土壤質量的重要指標之一，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，結構性能好；如果土壤容量大的話，說明土壤比較緊實板硬，土壤質量差。相關的試驗表明，如果采取保護性耕作技術，地塊的土壤容重有所下降。從朝陽凌源市2019 年4 月23 日監測數據來看，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，而傳統耕作的容重為2.1 Kg/cm。試驗結果表明，采取保護性耕作地塊的土壤容重實現了降低，在一定程度上增加了土壤的透氣性能，為保證農作物的健康生長奠定基礎。

4.2 保護性耕作技術對黑土地土壤含水量的影響

保護性耕作技術中的秸稈覆蓋免耕技術能夠有效的降低水分的蒸發，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 日監測數據上看，免耕幾種播種模式的含水量分別為11.9g、11.2g、11.48g，而傳統耕作的含水量為9.6g，采取保護性耕作技術的話，地塊的土壤含水量明顯提高，有利于保墑，對提高土壤的質量有重要的作用。

4.4 保護性耕作技術對黑土地土壤肥力的影響

保護性耕作技術的使用能夠有效的提高土壤中的有機質含量，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，秸稈還田技術能夠增加土壤中的養分，提高土壤中的養分含量，秸稈還田5 年以上的地塊，腐爛的秸稈逐年釋放養分，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，結果顯示，保護性耕作地塊土壤有機質含量年增長0.03%～0.04%，速效鉀含量和速效磷含量也都有提升。

4.5 保護性耕作技術對蚯蚓及土壤微生物的影響

經在秸稈覆蓋全部還田技術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量3 條/m2；秸稈部分還田地塊平均為2 條/m2；傳統耕作地塊平均為 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物質，促進了土壤中微生物的繁殖，使土壤生物活性大大增強。

5 結語

試驗結果表明，保護性耕作技術在改善土壤肥力、提高土壤有機質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的宣傳力度，讓更多的農民認識到該技術對土壤質量改善的重要作用，從而積極主動的應用該技術，具有十分深遠的重要意義。