用科技做支撑 以模式做解答 黑土地保护利用的海伦实践

“玉米示范田亩产650.3公斤，比当地生产田每亩增产69.9公斤，增产10.75%。经田间实测，土壤耕作层厚度在32-34 cm。”

“大豆高产创建区平均亩产222.4公斤，比农民常规耕种增加产量23.1公斤，增产11.6%。”

近日，绥化市海伦市前进镇胜利村和六合村来了一批特殊的客人，他们是由海伦市农业农村局和北安市农业技术推广中心等单位专家组成的“黑土粮仓”测产专家组，对示范田块和农民对照田块进行现场测产。

“增产是意料之中。”中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员邹文秀，也是“黑土粮仓”科技会战项目海伦示范区负责人，她对海伦市的黑土地保护利用情况一直非常了解，“海伦市2018年被农业农村部确定为黑土保护利用整建制推进试点县，2021年与中国科学院东北地理与农业生态研究所签定了为期五年的‘黑土粮仓’科技会战战略合作协议，在黑土地保护利用上进行了一系列探索和实践，积累了大量经验。”

“黑土粮仓”科技会战厚土丰粮

“‘黑土粮仓’科技会战是黑土地保护与利用科技创新工程的简称，也是中科院针对东北地区黑土地退化严重、地力透支等威胁国家粮食安全和生态安全的重大问题，与吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古三省一区合作开展的重大科技攻关与示范任务。‘黑土粮仓’科技会战就是要通过对黑土地退化过程与机理研究，从科学原理上解决‘为什么’的问题。通过耕作技术和种质创新资源研究，从技术体系上解决‘怎么做’的问题；通过构建感知与监测体系，从区域上解决‘在哪做’的问题。通过智能农机研发与推广，从实施载体上解决‘谁来做’的问题。”黑龙江省黑土地保护利用专家组组长、中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员韩晓增说。

为什么要选择海伦市作为“黑土粮仓”科技会战的七个主战场之一？“这是因为海伦市地处松嫩平原中东部，是我国典型黑土带分布的核心区域，黑土层比较深厚，在这里主要开展优质黑土地保育模式示范。”韩晓增介绍。

针对区域内气候冷凉，土壤质地黏重，春季地温回升慢影响作物播种时间和出苗的问题，和土壤有机质下降、水土流失加剧限制黑土地生产能力提升的问题，项目组集成了以秸秆、有机肥或秸秆配合有机肥深混还田为核心，配套优质品种、绿色病虫害防治等技术的肥沃耕层构建与保育模式。

“我们这些玉米明显长得比较均匀，而且在专家指导下，用药少还没有病虫害，尤其是这个根系比较发达，这样它就能吸收的营养多，长得也比较壮，抗倒伏，刮大风也不怕。到秋了这棒子长得就是好，粒粒饱满，油光铮亮的。”六合村杨树鹏说。

“龙江模式”因地制宜增产增收

在前不久印发的《国家黑土地保护工程实施方案（2021-2025年）》中，我省有两个有效治理模式，一个是以秸秆粉碎、有机肥混合深翻还田，结合玉米—大豆轮作为关键技术的深耕培土“龙江模式”，一个是以秋季秸秆粉碎翻压还田、春季有机肥抛撒搅浆平地的水田“三江模式”。而在海伦，就有这两个模式最好的实践结果。

“我们海伦积极探索实施了旱田以有机物料还田为核心的肥沃耕层构建模式、缓坡型耕地黑土地保护利用技术模式、水田肥沃耕层构建技术模式、堆沤有机肥技术模式‘四种模式’，助力黑土地保护利用项目整建制推进。这也是‘龙江模式’中的核心技术。”海伦市农业农村局刘向波介绍，“我们采取与两大平原建设工作相结合、与农业科技园区建设相结合、与‘互联网+农业’相结合、与秸秆综合利用相结合、与‘三减两增一提高’相结合、与轮作项目相结合、与畜禽粪便废弃物综合利用整县推进项目相结合等‘七个相结合’办法进行推进。通过实施黑土地保护项目，促进了规模种植，实现高标准耕作。经营主体推进耕地轮作制度，使农业种植结构更趋合理，农产品品质和品牌影响得到进一步提升。同时，通过玉米、水稻秸秆全量深混还田以及利用秸秆沤制有机肥等处理方式提高黑土地有机质含量，同时又避免了因焚烧秸秆而造成的环境污染。”

刘向波进一步举例说，实施黑土地保护利用项目的地块，每亩增产粮食30-40公斤，增产5-10%，每亩节约化肥2公斤，每亩节本增效50-70元。

海伦市东林乡文明村支部书记王大伟告诉记者，因为村庄靠近小兴安岭下部，丘陵地较多，一直存在坡耕地面积大、水土流失严重的现象。后来采取了“坡改短”的方式，将长坡改为短坡垄，并在地头栽种植物篱，提升土壤抓地力，防治水土流失。经过2018年深松、2019年深翻、2020年深埋，如今村中2万亩坡耕地的地力得到提升。

海伦市士玖水稻种植农民专业合作社利用秸秆还田后产生的草炭增加土壤有机质，减少化肥的施用量，在降低化肥投入的同时保护黑土，水稻的产量也有所增加，质量也得到了一定提升。因为农户认可度高，这一模式还被推广到周边的村镇。

长期定位试验为黑土地保护 利用技术模式提供科学依据

在海伦，有一个中国科学院唯一从事黑土农田生态系统长期定位观测、研究与示范的国家级野外台站，那就是中国科学院海伦农业生态实验站。

“从1985年开始，我们就进行了一系列黑土长期定位试验的系统研究。在一块土地上，我们进行了很多种试验，有的测试不同程度开垦对黑土地的影响，有的测试施用有机肥对增加有机质的作用，有的测试秸秆还田的效果……通过这些试验数据，科学揭示了黑土肥力演变过程和黑土地垦殖后耕作措施对土壤肥力的调控机理，为黑土地保护利用技术模式的提出提供了科学依据。”邹文秀介绍。

通过调查研究，他们确定了东北黑土地垦殖时间节点。空间换时间和自然土壤垦殖逆过程的研究方法，将自然土壤垦殖分为两个过程：垦殖初期“激烈变化”过程的“激变”期和垦殖后期“微变”过程的 “稳定”利用期。通过实践，研究人员总结出了阻控黑土土壤有机质下降的技术途径。

“36年的长期试验证明了在施用氮磷钾肥的基础上增施循环有机肥，土壤有机质含量比起始土壤增加了14.05%，平均每年增加217mg/kg。在典型黑土区中部的定位试验研究表明，连续13年秸秆还田土壤有机质增加了19.5%。”看黑土地保护利用效果，数字最有说服力。