黑土地,大粮仓。
对于耕地面积4500余万亩、拥有典型黑土4100万亩的北大荒集团来说,黑土地是命脉;对于北大荒人来说,黑土地还意味着“饭碗”。
数据显示,长期的土地开垦导致土壤退化。美国第一场沙尘暴发生在1933年11月,吹走了5厘米以上的表土;1934年的一场“黑风暴”卷走3亿立方米黑土,当年小麦减产51亿公斤。前车之鉴,发人深省。
人无远虑必有近忧,尤其是我国东北平原的黑土地也正在变薄、变瘦、变硬。自开发之日起,北大荒就面临着如何保护黑土地的问题。
76年来,北大荒人不断从生产实践中总结出行之有效的黑土地保护措施,特别是近年来,北大荒集团更是梳理归纳出小流域综合治理、测土配方施肥、水稻侧深施肥、大豆分层定位定量施肥、保护性耕作、水稻旱平免提浆、等高种植、垄向区田技术等20项措施,形成了一整套可推广、可复制、能落地、接地气的黑土地保护“北大荒模式”。
四月的黑土地,草木蔓发,绿意渐浓。辛勤的北大荒人,又投入到了一年一度的农业生产大潮中。记者在这春风拂面的日子里,走进北大荒,探寻黑土地保护的北大荒实践——
实践一:“秸秆还田+综合治理”,侵蚀沟复垦让沟壑变“粮田”
侵蚀沟是东北黑土区水土流失问题最为集中的表现,它不仅会造成坡耕地黑土层变薄,土壤有机质流失,支离破碎的地表还直接导致生产力降低,机耕作业效率降低,粮食产量逐年下降。
综合治理侵蚀沟刻不容缓!北大荒集团发起冲锋。
每到秋收时节,各类大型机车联合作业的场景在北大荒集团的黑土地轮番上演,收获、粉碎、打包一气呵成,再将一个个打包好的秸秆装车运走,为填埋侵蚀沟做好准备。
地处完达山东部的八五五农场,四周环山,地形起伏,岗谷交错,变化复杂,天然的地理环境导致水土流失严重,300余条侵蚀沟如同“疮疤”一样蔓延在这片土地上。日积月累,如果得不到及时“救治”,这些“疮疤”就会越来越大,成为职工群众增产增收的“拦路虎”。
为了使这些“疮疤”得到有效治理,农场从2016年就开始逐渐摸索,秸秆填沟是作为有效的侵蚀沟综合治理新举措之一:工人师傅在侵蚀沟沟底铺设透水盲管,再用秸秆包填埋,上层覆土,原有侵蚀沟被填平后,地表径流将通过表土入渗到地下暗管,直接导入排水沟。治理完成后,曾经沟壑纵横的黑土地恢复了原本的面貌,耕地平整连片,各类农机具往来穿梭。
“这条侵蚀沟一直在我家地里,还越来越大,春种秋收,农机作业受影响,产量也低。”过去,第一管理区种植户尚龙江一提起侵蚀沟就闹心,现在好了,农机直接开到地头,再也不用着急上火了。
地处小兴安岭南麓丘陵漫岗向平原区过渡地带的尖山农场,由于地势原因也一直面临着侵蚀沟的困扰。经过反复试验,农场探索出符合实际的秸秆打包填埋方法:先进行侵蚀沟整形,利用秸秆捆和黑土回填等措施治理侵蚀沟,同时在打包捆之间分段设格挡,不仅起到了固土滤水的效果,还能更好地修复耕地上的“伤痕”。
“农场2022年投资439万元,治理侵蚀沟55条,总长度达22公里,力争在‘十四五’期间,通过治理侵蚀沟,实现保护耕地18万亩,粮食增产30万公斤。”农场农业发展部部长徐立龙介绍,用秸秆再利用的方式治理侵蚀沟,成本相对较低,既实现了秸秆还田、保护黑土地,又减少燃烧秸秆造成的碳排放和雾霾,在增加耕地面积的同时实现机车自由通过,提高机车作业效率10%,每亩可节约机械作业费12元左右,适宜推广治理中小型侵蚀沟。
实践二:“因地制宜+科学改良”,让白浆土变“高产田”
白浆土是一种障碍型土壤,薄薄的黑土层下,厚重坚硬的白浆层阻断了作物根系下扎和营养、水分交流,“旱时硬、涝时泞”,是三江平原地区主要低产土壤之一。
曙光农场第二管理区11号地是一块典型白浆土耕地,2022年,就是这样一块贫瘠又不适宜作物种植的耕地,实现了高蛋白大豆品种“东生22”平均亩产400斤的目标,让多年种地的“老把式”竖起了大拇指。
种植户石文江告诉记者:“因为产量低,我这块地10多年都没种过大豆,今年的产量一出来,比过去翻了一倍,一亩地多赚了200余元。”同样也是多年没种过黄豆的周文学也有话要说,“这是白浆土地,早先种黄豆不打粮,每亩地也就200余斤,这土地一改良,长势马上就不一样了,豆秸比往年能高出20公分,结荚又好又密,一垧地实打实的增产一吨多!”
产量的提升得益于农场多年来一直坚持土壤改良。曙光农场68%的耕地都含有白浆土,为破解白浆土透水性差的难题,农场积极与中国科学院“黑土粮仓”科技会战三江示范区专家组联合技术攻关,通过天空地一体化监测手段实现耕层白浆化程度快速诊断,采取心土混层机械改土、玉米茬深翻、大豆茬深松等耕作方式破除白浆层硬度,配合使用白浆土专用改良剂稳固后效,再结合秸秆还田与有机肥施用培肥耕层,筛选出适宜的优良作物品种,最终实现白浆土旱田障碍消减与丰产增效。
为了使白浆土变成“高产田”,农场综合施策,建立了测土配方施肥数据库,对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾进行化验,根据化验值制作配方肥。农业科技服务中心副主任殷志杰介绍,按照每亩3公斤有机肥等量替代化肥,每亩可减少10%的肥料使用量,还可节省成本11元,大大提高了农产品的有机质含量。
种植户邵宝山家的1000亩玉米地就是“受益者”:“原来这地亩产也就700余公斤,应用测土配方施肥技术后,收获时一晌地不仅减少施用肥料200斤,实收实测亩产达到850公斤,增产15%,亩增效300元左右。”
黑土地保护不是一朝一夕,更不是一招一式就能解决的。中国科学院东北地理与农业生态研究所副研究员李彦生介绍,北大荒的农机装备和技术储备优势,对于项目落地和技术推广极具优势,效果明显。2021年开始,在曙光农场推广白浆土旱田障碍消减与地力提升模式,典型白浆土地块实现了有效耕层扩容到30厘米,土壤容重降低10%以上,有机质含量每千克提高到30克,大面积核心示范田块玉米和大豆产量提高超过14%。
同时,以该模式为核心,曙光农场与中科院“黑土粮仓”科技会战专家组联合制定的“白浆土大豆高产栽培技术规程”成为黑龙江省地方标准。
实践三:等高环播种植,让坡耕地由“三跑田”变“三保田”
走进友谊农场占地面积300平方米的黑土保护“北大荒模式”研究中心,小流域综合治理微观实景沙盘中,侵蚀沟生态治理、等高宽埂、等高窄埂、水田无人农机、生态养殖、白浆土障碍消减、农业生产数字化监管等黑土保护模式微缩景观呈现眼前。
坡耕地一直是黑土地保护重点实施对象之一,而旱田坡耕地由于长期采取直垄种植导致水土流失严重、养分缺失,严重影响了粮食生产的稳定性。
为有效解决这一问题,自2019年开始,友谊农场与中科院合作,共同探索全国首例玉米坡耕地等高环播技术,利用智慧农业开展小流域黑土地系统保护课题,研发适于三江平原坡地的等高环播技术。
“等高环播技术融合了农业、土壤、遥感、水肥等领域多项技术,通常选取坡度小于10度、起伏地形相对规则、降雨较为集中、易形成侵蚀沟的漫川漫岗地区进行,利用卫星、航空器测量地形,标记好等高线,再用专业软件确定等高度垄线曲度,应用智能农机具自动导航将直垄改为横向曲线垄种植。”三江示范区项目组成员李浩介绍,根据田间布设的土壤水分传感器和土壤流失监测设备实施精准施肥,可实现地表径流量降低60%、土壤流失量降低80%、化肥施用量减少15%、提高作物产量超过5%。
经过3年的实践探索,友谊农场已经实现了减少水土流失量30%、减肥15%、增产5%,亩均增效230元的目标。农场农业发展部部长唐曹甲子介绍,2022年应用等高宽埂技术种植的3000亩玉米,亩产达到930公斤,比2021年提高了60公斤。其中,第一管理区第九作业站430亩等高环播技术核心区,玉米经实测亩产高达1033公斤,较2021年提高了130公斤。
如今,友谊农场坡耕地综合治理模式已经基本成型,并开始向周边地区示范推广,曙光农场第二管理区种植户于洪伟就是受益者。“原来我这340亩坡耕地亩产800公斤左右,去年采用等高种植技术,收获时一晌地不仅肥料减少了200斤,实收实测亩产达到946公斤,增产18%,亩效益增加300元左右。”
今年,北大荒集团仅红兴隆分公司等高种植技术推广面积就达到6万亩,示范效果明显,越来越多的跑水、跑肥、跑土的“三跑田”变成了保水、保肥、保土的“三保田”。
2021年以来,三江示范区项目组集成黑土地保护与利用先进科技在集团4个分公司16个农场建立核心示范区2.78万亩,基本覆盖三江平原各种地形地貌的黑土耕地,累计辐射推广面积达3190万亩。
黑土地保护,事关粮食安全。
2021年,北大荒集团耕地土壤每千克有机质平均含量为45.9克,比2014年提高2.1克。
北大荒,这个粮食生产实现“十九连丰”的“大粮仓”,在示范探索黑土地保护利用、夯实粮食安全根基这一难题上,给出了“北大荒答案”。
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