試驗田里的大豆。
為了探索不同植被覆蓋對黑土生態(tài)系統(tǒng)的影響,在海倫市城郊的一片試驗田,有一塊1664平方米的土地,從1985年開始便“荒”著。
中國科學院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站常務副站長隋躍宇告訴記者,這塊“荒”著的土地在專業(yè)領域叫自然恢復草地。除這塊草地外,試驗站還設計了9000平方米的農(nóng)田和480平方米的裸地,進行長期定位試驗,來監(jiān)測土壤有機質(zhì)、土壤微生物等數(shù)據(jù)的變化,為黑土地保護提供數(shù)字依據(jù)。
長期定位試驗為黑土測方
海倫市位于松嫩平原腹地,是典型黑土帶核心區(qū),幅員面積4667平方公里,耕地面積504萬畝。為了研究黑土,中科院從1978年開始在海倫市安營扎寨。實驗站現(xiàn)隸屬于中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,以東北黑土地為研究對象,以農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為重點,是中科院在東北黑土地上設置的一個從事農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測、研究、示范和服務于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村及農(nóng)民的重要實驗基地。
在海倫市,這個實驗站現(xiàn)有試驗田21公頃,其中后備試驗用地10公頃。它還擁有2個萬畝示范區(qū)。該站以黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,建立了11個長期監(jiān)測綜合觀測場和輔助觀測場及19個采樣地,對水分、土壤、氣象和生物等生態(tài)環(huán)境要素開展長期監(jiān)測。
“長期定位試驗才能掌握黑土地的變化,為農(nóng)業(yè)優(yōu)化模式的建立、水土資源的高效利用及區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的科學依據(jù)與技術(shù)對策!彼遘S宇介紹,針對人類活動對黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響,實驗站設有13組長期定位試驗,包括我國農(nóng)業(yè)不同歷史階段經(jīng)營模式模擬、黑土生態(tài)恢復、農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)與平衡、不同作物輪作與耕作及黑土母質(zhì)熟化過程等,最早的長期定位試驗開始于1985年!霸趯嶒炚竟灿4個土壤樣品室,所有樣品都采集自站內(nèi)試驗田。這里有近6000份黑土土壤樣本!
“龍江模式”為黑土地“加油”
進入海倫市境內(nèi),中科院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)項目區(qū)的標志牌尤為醒目。針對黑土地“變薄、變瘦、變硬”問題,以這些監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎,“龍江模式”這一區(qū)域適宜性的黑土地保護與利用技術(shù)模式應運而生。探索出的黑土地保護“龍江模式”旨在培肥地力、促進糧食增產(chǎn),主要以玉米大豆輪作、秸稈碎混深翻全量還田為主要技術(shù)手段。
據(jù)隋躍宇介紹,近兩年,“龍江模式”累計推廣應用4730萬畝,入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)2項,黑龍江省主推技術(shù)4項,入選2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大技術(shù)需求清單1項。同時,“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)建立了空天地一體化監(jiān)測與感知系統(tǒng),創(chuàng)建了“地理學+大數(shù)據(jù)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”的“黑土糧倉”全域定制模式。
海倫市依托中科院對海倫黑土地保護利用推行的模式,在黑土地保護方面積極作為:
一是實施旱田以有機物料還田為核心的肥沃耕層構(gòu)建模式。圍繞增加黑土地有機質(zhì)這一重要指標,通過對種植玉米地塊進行深翻、玉米秸稈全量深混還田,大豆地深松、大豆秸稈全量還田增施有機肥的方式,構(gòu)建旱田以有機物料還田為核心的肥沃耕層構(gòu)建模式。2021年的數(shù)據(jù)顯示,海倫市秸稈還田面積315萬畝,深松整地面積94萬畝,有機肥還田面積41.5萬畝,輻射東林、長發(fā)、永富、東風、海南等16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。二是實施水田肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)模式。在水田鄉(xiāng)鎮(zhèn)實施水田肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)模式,全部應用了秸稈全量碎混還田技術(shù),并增施氮肥加速秸稈分解。三是實施堆漚有機肥技術(shù)模式。利用微生物進行好氧發(fā)酵,堆肥漚制過程中,微生物分解有機物導致自我發(fā)熱,溫度上升,進而促進有機物分解,形成良性循環(huán),加速腐熟過程,制成有機肥,秋季用有機肥拋撒車均勻地拋撒到田面上。四是米豆輪作技術(shù)模式。根據(jù)上一年的種植模式,在上一年種植大豆的區(qū)域種植玉米,在種植玉米的區(qū)域種植大豆,實施米豆輪作。
黑土地保護成果顯現(xiàn)
9月的海倫,田野里一片豐收在望的圖景。
近年來,海倫市積極推進高標準農(nóng)田建設,通過對項目區(qū)內(nèi)黑土耕地進行田間道路修建、排灌設施建設等工程措施,完善農(nóng)田基礎設施、提升耕地質(zhì)量。
高質(zhì)量實施黑土地保護政策,通過合理輪作、培育肥沃耕層構(gòu)建等技術(shù)保護措施,輻射帶動海倫市全域黑土耕地保護。黑土耕地保護效果明顯:土壤有機質(zhì)含量由2018年的48.4g/kg,提升到2021年的50.5g/kg,增幅4.3%;耕地質(zhì)量等級由2018年的2.96等提升到2021年的2.43等,增幅17.2%;耕層厚度由2018年的19.5厘米,提升到2021年的31.8厘米,增幅63.1%;土壤理化性狀、產(chǎn)地環(huán)境得到明顯改善,作物產(chǎn)量提高10%~20%。
據(jù)了解,接下來,海倫市將整合現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)監(jiān)測資源,進一步完善黑土耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測體系,逐步構(gòu)建黑土耕地保護云平臺;還將增加黑土耕地保護工作資金的投入,加大深松機械、免耕播種機、秸稈還田機械、有機肥拋撒機械等農(nóng)機購置補貼政策力度,持續(xù)加大黑土耕地的保護力度。