保护性耕作技术在辽宁黑土地保护中的应用

辽宁省朝阳市农机技术推广站 陈文利

前言

黑土地是我国重要的自然资源，在我国农业发展中特别是在粮食生产中具有举足轻重的地位。但是，有的地区为了追求高产，长期采取翻耕种植、农机具多次进地碾压，致使黑土地变薄变硬，造成土壤的营养和肥力下降，进而威胁我国农业的可持续发展。尽管辽宁省黑土区分布不大，但也是全国重要产粮地之一，因此，必须采取有效的措施合理开发保护黑土地资源，大力推广保护性耕作技术，提高黑土地土壤的质量。

1 辽宁黑土地的现状

辽宁省黑土地主要分布在中部和北部地区，黑土地区域的面积占全省耕地面积的38%，主要种植水稻和玉米等农作物，是辽宁省重要的商品粮生产基地。2019 年黑土地区域粮食产量达到970 万吨，占全省粮食总量的百分之55%，可以看出，该地区的粮食产量直接关系到全省的粮食安全形势，地位非常重要。但是在经济利益的驱使下，有些地区长期以来大规模高强度的开垦黑土地，不合理的翻耕方式，长期忽视水土保持，而且，该区域还经常受到季风气候和地形地貌因素的影响，因而导致辽宁黑土地资源呈现退化的趋势，土壤中的有机质含量减少，土质变硬变薄，常常出现春旱严重和黑土地土壤侵蚀加剧的问题，尤其是土壤中养分失衡现象明显，加强黑土地保护已刻不容缓。

2 保护性耕作技术对黑土地的作用

黑土地土壤质量提升的标准主要有以下几方面，土壤的物理、化学和生物等性状的改善，而采取秸秆还田免耕、少耕技术能够有效的保护黑土地资源，同时能够改善土壤质量。此外，保护性耕作技术利用秸秆覆盖土壤表面的技术能够提高土壤的肥力，尤其在提高土壤抗旱能力方面具有重要的作用。相关的研究显示，采取保护性耕作技术能够有效的缓解土壤变薄变硬的问题，缓解辽宁地区黑土质量逐渐减退的趋势。

3 保护性耕作技术模式的选择

保护性耕作技术模式的选择要注意以下几方面因素：一是注意当地的气候和土壤的墒情；二是秸秆覆盖量的多少；三是土壤的坚硬程度；四是因地制宜选择适合的播种机；五是驾驶员必须严格按规定操作。

3.1 秸秆全覆盖均匀行免耕播种模式

秋季收获后，将粉碎后的秸秆全量均匀覆盖地表，割茬高度≤8 厘米，在春耕时采取免耕播种施肥技术，均匀行种植。行距根据各地区实际情况确定，以不影响播种作业为宜。技术流程：机械收获+秸秆全部覆盖还田→免耕播种→病虫草害防治。辽宁东部低温冷凉地区不宜采用。

3.2 秸秆集行全覆盖宽窄行技术模式

秋季收获后，将粉碎后的秸秆全量均匀覆盖地表，秋收后至播种前不进行耕整地作业。春季采用集行机集行、宽窄行免耕播种，秸秆在行间交替覆盖还田的一种种植模式。窄行行距≥40 厘米，宽行行距≥80 厘米，以不影响播种作业为宜。适合地势平坦或坡度较小，土地连片的地区推广使用。技术流程：机械收获+秸秆全部覆盖还田→秸秆集行处理→免耕播种→病虫草害防治。辽宁东部低温冷凉地区不宜采用。

3.3 秸秆集行全覆盖苗带浅旋技术模式

秋季玉米收获的同时将秸秆粉碎覆盖在地表，秋季或春季用秸秆集行机集行后露出苗带，然后用旋耕机浅旋苗带，春季直接播种，适于地势低洼或盐碱土区。技术流程：机械收获+秸秆粉碎覆盖还田→秸秆集行→浅旋→免耕播种施肥→防治病虫草害。风沙干旱地区不宜使用。

3.4 秸秆集行全覆盖苗带碎混旋耕技术模式

秋季玉米收获的同时将秸秆粉碎覆盖在地表，秋季或春季直接用旋耕机将苗带上的秸秆打碎并旋入土壤，春季直接播种。非种植带不旋耕，保持秸秆覆盖状态。适于地势低洼、盐碱土区及辽宁东部山区。技术流程：机械收获+秸秆粉碎覆盖还田→苗带旋耕→免耕播种施肥→防治病虫草害。风沙干旱地区不宜使用。

4 保护性耕作技术应用效果分析

4.1 保护性耕作技术对黑土地土壤容量的影响

容量是土壤质量的重要指标之一，能够很好的反映出土壤的松紧程度。如果土壤容量小的话，说明土壤疏松多孔，结构性能好；如果土壤容量大的话，说明土壤比较紧实板硬，土壤质量差。相关的试验表明，如果采取保护性耕作技术，地块的土壤容重有所下降。从朝阳凌源市2019 年4 月23 日监测数据来看，免耕几种播种模式的容重分别为1.8 Kg/cm、1.48 Kg/cm、1.2 Kg/cm，而传统耕作的容重为2.1 Kg/cm。试验结果表明，采取保护性耕作地块的土壤容重实现了降低，在一定程度上增加了土壤的透气性能，为保证农作物的健康生长奠定基础。

4.2 保护性耕作技术对黑土地土壤含水量的影响

保护性耕作技术中的秸秆覆盖免耕技术能够有效的降低水分的蒸发，提高土壤中的含水量，提高土壤水分的利用效率。从朝阳凌源市2019 年4 月23 日监测数据上看，免耕几种播种模式的含水量分别为11.9g、11.2g、11.48g，而传统耕作的含水量为9.6g，采取保护性耕作技术的话，地块的土壤含水量明显提高，有利于保墒，对提高土壤的质量有重要的作用。

4.4 保护性耕作技术对黑土地土壤肥力的影响

保护性耕作技术的使用能够有效的提高土壤中的有机质含量，提高土壤的肥力。首先，能够有效的避免因为水土流失造成的土壤肥力流失问题。其次，秸秆还田技术能够增加土壤中的养分，提高土壤中的养分含量，秸秆还田5 年以上的地块，腐烂的秸秆逐年释放养分，每年少施用20%左右的化肥，从而提高了土壤中的肥力。在2016～2019 年间，对凌源市的试验田和对比田进行土样的检测，结果显示，保护性耕作地块土壤有机质含量年增长0.03%～0.04%，速效钾含量和速效磷含量也都有提升。

4.5 保护性耕作技术对蚯蚓及土壤微生物的影响

经在秸秆覆盖全部还田技术模式测试点挖掘测查，秸秆覆盖全部还田地块一年平均蚯蚓数量3 条/m2；秸秆部分还田地块平均为2 条/m2；传统耕作地块平均为 0.5 条 /m2；增加3～5 倍。秸秆覆盖全部还田地块蚯蚓数量明显增加，是因为实施少耕或免耕，有利于蚯蚓生长。此外，如果土壤中的微生物数量提高，对黑土地的保护也有一定的影响。且大量的秸秆还田，可以为土壤微生物提供大量的可利用的营养物质，促进了土壤中微生物的繁殖，使土壤生物活性大大增强。

5 结语

试验结果表明，保护性耕作技术在改善土壤肥力、提高土壤有机质含量和防止土壤水土流失方面都起着非常重要的作用，是缓解辽宁省黑土地退化的主要途径。为此，通过各种渠道加强保护性耕作技术的宣传力度，让更多的农民认识到该技术对土壤质量改善的重要作用，从而积极主动的应用该技术，具有十分深远的重要意义。