仲夏時節,遼北平原滿目青綠,一望無際的玉米正在拔節生長,寬窄行交替排布的行間,去年歸田的秸稈殘屑隱約可見。
“還田的秸稈,是黑土地的‘被子’和‘營養’,能保肥、保墑、保出苗,原來15~20厘米的黑土層,現在加深到30~40厘米了。”遼寧省鐵嶺市昌圖縣亮中橋鎮永豐村盛泰農機合作社理事長盛鐵雍用手扒開一些尚未腐爛的秸稈,讓記者看,下面的土壤黝黑發亮而且潮濕。
東、西遼河相匯,坐擁740萬畝耕地,全域耕地屬典型黑土,鐵嶺市被稱為“遼北糧倉”。黑土是世界公認最肥沃的土壤,自然條件下1厘米的黑土需上百年才能形成。然而,多年來的用養脫節,逐年“透支”,黑土地開始變薄、變瘦、變硬。
如何破解黑土地保護和提高糧食產量的兩難問題?
近年來,鐵嶺市深入落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略,在開原市、昌圖縣、西豐縣整域開展黑土地保護性耕作,示范帶動,以點擴面,與中國科學院沈陽應用生態研究所等科研單位聯合研發,探索出以作物秸稈覆蓋為核心的保護性耕作技術、以有機肥還田為核心的種養一體技術、以大數據平臺為依托的智慧農業等技術體系,保護黑土地的優良生產能力,實現黑土地總量不減少、功能不退化、質量有提升、產能可持續。
“臟地”不打理,養地又高產
夏至已過,鐵嶺市鐵嶺縣蔡牛鎮張莊合作社的千畝示范基地,一行行拔節吐綠的玉米,長勢喜人,打碎的秸稈橫七豎八地“躺在”行與行之間,當地人形象地稱之為“臟地”。
“去年秋收后,我們用歸行機把秸稈歸到寬行,清理出窄行,作為苗帶;今年秋收后,我們再把秸稈歸到窄行,在寬行密集種植兩行玉米,這樣不同行的土地,就能實現輪作休耕。”張莊玉米新品種推廣專業合作社理事長趙玉國告訴記者,這些年玉米畝產都在1700斤以上。
鐵嶺市采用的保護性耕作模式,“簡而言之,就是秸稈覆蓋、免耕播種。”鐵嶺市農業農村局相關負責人告訴記者,秸稈覆蓋是為了讓生物質還田,培肥土壤;寬窄行交替種植,相當于條帶交叉休耕;而免耕播種,就是在播種時通過一次性機械作業解決傳統耕作造成的土壤擾動和退化問題。
目前,鐵嶺市采用的保護性耕作技術模式主要有四種:秸稈覆蓋均勻行技術模式、秸稈覆蓋寬窄行技術模式、秸稈覆蓋二比空技術模式、秸稈覆蓋條帶淺旋技術模式,結合配套農機,進行玉米秸稈覆蓋還田的保護性耕作。尤其后三種不等行距的技術模式更具代表性。
過去均勻行種植的玉米,被分成了寬窄行、二比空等方式種植,每畝的株數會不會減少,產量會不會降低?
中國科學院沈陽應用生態研究所研究員解宏圖形象地解答了這個疑問,他告訴記者:“以寬窄行模式來說,如果把4行苗帶想象成均勻放置的4根筷子,寬窄行種植相當于把左邊兩根靠近成一組,右邊兩根靠近成一組,組與組之間是寬行,可以放秸稈,組中兩行是密集種植的玉米,這樣組與組之間行距增加,相較于傳統種植,更有利于接受光照,使每行玉米都能發揮出邊行效應,所以能增加產量。”
目前鐵嶺市采用保護性耕作模式種植的玉米每畝株數都在4500株以上,有的甚至達到5000株以上。
不起壟、不整地,免耕播種,秸稈覆蓋還田,減“工序”不減產量,“種地越來省事!”當地農戶形象地稱之為“懶人”種地法。
秸稈還田使土壤有機質增加了,黑土層越來越厚了,反過來,人不負地,地定不負人,土地越來越肥了,種糧需投入的化肥也就相應減少了。采訪中,鐵嶺縣蔡牛鎮、昌圖縣亮中橋鎮多位種植戶都告訴記者,采用保護性耕作以來,每畝化肥用量減少50~100元,玉米每畝增產100~200斤,實現了降本增效。
“現在,不用保護性耕作都不會種地嘍!”以前習慣把土地打理得不見草刺兒的昌圖縣陽宇農機服務專業合作社理事長李忠華,這些年嘗到了保護性耕作的甜頭。
變廢為肥,綠色循環
“都知道糞肥能養地,但是過去,村口、田頭到處都是露天的畜禽糞便堆漚處,不僅影響村容村貌,到了夏天,太污染環境嘍!”昌圖縣亮中橋鎮東興村支部書記吳艷良回憶,如今,村里就近就有兩個畜禽糞污堆漚發酵的小站、微站,養殖戶將畜禽糞便就近送到這里,解決了糞肥隨意堆放的問題,村口田頭也整潔干凈了。
據昌圖縣現代農業發展服務中心副主任張軍介紹,昌圖縣在轄區內1~2個自然屯(村)至少建設1個屯(村)糞污集中堆漚場(點),用于貯存養殖戶的畜禽糞污,集中堆漚發酵。由村屯糞污監管負責人進行日常監管,蓄滿后,由協議種植大戶、有機肥廠等組織集中轉運。畜禽糞污經過處理后,形成優質有機肥。
而以盛泰農機服務專業合作社、陽宇農機合作社為代表的種植大戶或農機合作組織,配套建設專業的畜禽糞污集中堆漚場,將村屯的糞污進行集中轉運處理。
“我的合作社有條垛堆漚發酵場,還有發酵罐、厭氧發酵氣囊,周邊村的畜禽糞便都可以隨時運過來處理,處理后形成優質有機肥,到了春天就能拋灑還田。”盛鐵雍介紹道。
目前,依據養殖規模、畜禽種類、糞污形態的不同,昌圖縣開展了多種畜禽糞污資源化利用模式。相較于傳統露天靜置堆肥,大幅減輕了傳統堆肥中產生的臭氣污染,以及露天堆漚造成的養分損失嚴重等問題。
“從大農業生態系統的角度考慮,秸稈、飼草生長于土地,牲畜吃了秸稈、飼草,產生的糞污也是來自于土地,把取自土地的能量、物質,再返還給土地,這就是一個綠色種養循環。”解宏圖解釋道,取之于田,還之于田,才能用之不竭。
既要保護“地”藏產能,又要開發“技”增產效。近些年,鐵嶺市在鐵嶺縣、開原市、昌圖縣實施了畜禽糞污資源化利用整縣推進項目,全市600家規模養殖場全部配套建設了畜禽糞污處理設施。
良種良機配套,智慧農業護航
采訪中,記者了解到,鐵嶺市當地農戶對保護性耕作和有機肥還田,從一開始的不接受,到逐漸接受,再到完全支持,主要是通過試驗示范看到了增收和養地的效果。這樣的效果,離不開配套的農機、適宜機收的良種。
2022年,昌圖縣在三江口鎮寶龍村落實千畝玉米制種田,在老城鎮東小壕村建立玉米示范展示田,選定適宜當地有效積溫、土壤、種植模式的審定品種92個;精準選擇地塊,加強田間管理,科學種植、科學施肥、科學化控;建設中國科學院、遼寧省農業科學院基地工作站,監測指導耕種防收全過程,加大玉米繁育基地科技支撐。2022年全縣推廣玉米優良品種6個,特別是推廣“二比空”“寬窄行”耐密種植面積22萬畝,實現畝均增產100斤的目標。
在鐵嶺縣蔡牛鎮張莊玉米新品種推廣專業合作社的萬畝大田里,檢測溫度、濕度的氣象設備,檢測病蟲害的智能蟲情信息采集設備,分析土壤中三大營養元素、pH值的傳感設備……各種農情、土壤監測設備琳瑯滿目、應有盡有。
“過去種地看天,憑經驗,估摸著低溫就開犁了。”趙玉國告訴記者,現在有了大數據監測系統,所有的信息一目了然,種田有了科學依據,只要地溫穩定在12.8℃以上,就能開始播種。
昌圖縣利用大數據智慧農業開展土壤墑情、大田環境、氣象環境及病蟲草害監測。實現農業可視化遠程診斷、遠程控制、災變預警等智能管理,構建天、地、空一體化的數字農業體系。
目前,昌圖縣已在老城鎮、毛家店鎮建成2個智慧農業平臺,監測面積2萬畝,在老城鎮設置核心示范區1000畝,在亮中橋鎮設置核心試驗區200畝,同時在其他鎮設置50個200畝輻射示范區,形成了網格狀示范推廣監測體系。培育老城鎮陽宇農機專業合作社等新型農業經營主體,推廣大型種植植保無人機,用于噴灑農藥及作物矮化劑。
鐵嶺市連續5年實施黑土地保護性耕作整縣推進,目前開原市累計實施面積62萬畝次、昌圖縣830萬畝次、西豐縣56萬畝次。其中,2024年開原市5.5萬畝、昌圖縣220萬畝、西豐縣17萬畝。2021年-2024年實施黑土地保護利用項目依次為70萬畝次、145萬畝次、213萬畝次。