创新保护性耕作技术模式 实现黑土地地力提升及产能保障

摘要：昌图县地处辽宁省最北部，全县现有耕地489万亩，地处玉米种植黄金地带的昌图县年均种植玉米面积超406万亩，针对多年来存在的土壤板结，犁底层变浅和土壤有机质含量减少等问题，通过试验研究确立了适合本地区的黑土地保护性耕作全程机械化作业模式。

一、基本情况

昌图县地处辽宁省最北部，松辽平原南端，东北与吉林省四平市、梨树县、双辽市相毗邻，西北与内蒙古自治区的科尔沁左翼后旗相连，南接开原市，西接法库县，位于东经123°32′-124°26′和北纬42°23′-43°29′之间，隶属辽宁省铁岭市。昌图县总面积4317平方公里，辖33个镇场，共计425个行政村，是一个以农业人口为主、农业占主导产业的农业大县。全县现有耕地489万亩，地处玉米种植黄金地带的昌图县年均种植玉米面积超406万亩，占全县总耕地面积的80%以上。多年的传统耕作，已经严重影响到了耕地的“健康”，特别是对黑土地的破坏。过度的开垦和种植，导致耕地耕层变浅、犁底层增厚、耕地的蓄水蓄养能力不断下降，加之严重的水土流失，使得土壤有机质“收”和“支”严重失衡，土壤有机质含量由开垦之初的4%－6%下降到目前1.8%－2%。昌图县创新了黑土地保护性耕作全程机械化技术，通过作物秸秆覆盖还田、配施有机肥，减少黑土地侵蚀、增加土壤有机质含量，保护并修复黑土地生态环境，获得良好的生态、社会和经济效益。昌图县地处棕壤带，还有少量草甸土、风沙土、黑钙土、水稻土、沼泽土，6个土类、12个亚类、25个土属。昌图是全国重点商品粮基地县，从2003年到2014年昌图县连续12年被农业部评为粮食生产先进县。

昌图县农机发展服务中心是由原昌图县农业机械化技术推广服务站与农业机械化学校合并后，设立在昌图县现代农业发展服务中心的下属分中心，是财政全额拨款的公益一类事业单位，现有工作人员16人，其中高级工程师2人、工程师10人。我单位肩负着全国玉米生产大县的重任，保护和修复昌图县黑土地生态迫在眉睫。在农业机械化专业正高级工程师张军等专家团队的带领下，昌图县农机发展服务中心开展了黑土地保护性耕作机械化技术的研究与推广。

二、主要做法

1、典型示范，产量引领

保护性耕作示范区覆盖全县各镇，示范引领作用成效显著；在全县范围内选取有知名度高、有区域代表性和对黑土地保护性耕作技术有着情怀的农业合作理事长进行合作，通过建立高标准的示范田带动周边农户效果极佳。经过几年的引领效应，分别设立了县级面积1000亩以上、乡级面积200-1000亩以上、村级面积50-200亩以上三个等级的高标准示范基地52个，其中县级示范基地10个，乡级示范基地20个，村级22个。

2、“五良”体系支撑新模式，实现农机与农艺深度融合

构建了“良种、良机、良法、良制、良田”技术体系，支撑玉米秸秆覆盖还田全程机械化。针对昌图县气候条件，筛选适合本地区的玉米品种，为不同种植模式推荐适合的优良品种；创新研发适合本地区的高效深松整地机具、条带浅旋机具及苗期深松机具，优化了种植模式，宽窄行平作模式具有代表性，配合高杆喷药机、植保无人机，实现了病虫草害精准防控。探索出了适合昌图地区的保护性耕作机械化技术模式，解决了均匀垄无法存放秸秆的实际问题。制定了最优的机具配套方案和技术路线。通过大面积的推广应用，达到提高耕地土壤的蓄水和抗旱能力，减少土壤风蚀、水蚀，增加土壤有机质含量，改善土壤结构，恢复地力，从而逐步修复耕地自身的生态系统，达到保护黑土地、实现农业增产增效和农业健康可持续发展的目标。

3、培训与现场展示结合，催生新亮点

农机发展服务中心积极开展保护性耕作农机手培训，2020年至2023年，共培训农机手600名，培训新型职业农民2000余人。开展“科技之冬”活动，培训种养合作社、家庭农场、种养大户3000人次；举办“农技大篷车”直播栏目17期。为加快农业技术推广工作，促进科技推广与成果的有效转化，与中国科学院等院校合作，全县建设农业科技示范基地6个；黑土地保护性耕作创新种植模式，在全县推广“宽窄行、二比空”技术模式35.4万亩，促进粮食产量稳步提升。每年春季都组织农机企业召开保护性耕作现场会，康达、德邦大为、雷沃、中科等主要生产厂家等新型机具悉数亮相，进行作业效果演示，组织全县农机合作社理事长到场进行机具选型。秋季组织保护性耕作有关单位开展籽粒收获降损现场会。

4、量身定制，个性化设计

根据昌图县的地形地势和气候条件，为了解决播种质量偏低问题，联合中国科学院设计生产了1100台套重型免耕机、条耕机、偏柱式深松机、苗期深松追肥机，这些高效的机具大大提高了保护性耕作的作业效率，做到了株距一致、播种深浅一致、镇压强度一致，确保出苗一致，保证了苗齐苗壮，旱涝保收。仅2022年在昌图县高标准示范基地引进各种机械280余台套。哈工大等厂家为保护性耕作监测作业面积和作业效果，改型设计了精度更高的卫星导航设备，2022年在高标准示范基地安装900多台。

三、取得成效

1、成功构建“政府＋科研单位＋合作社”协作网络

在政府积极倡导下，科研单位作为技术支撑部门，合作社作为实施主体，通过建立试验示范基地，形成了以点带面网络化示范推广体系。通过45个示范基地的示范引领和农机推广部门的大力推广，2020年至2023年保护性耕作实施面积，在昌图地区累计推广实施约490万亩次。其中：2020年推广实施面积约110万亩；2021年推广实施面积约180万亩；2022年推广实施面积约200万亩。总结了适合昌图本地区的高产种植模式，形成了保护性耕作模式下的不等行距、等株距、增密度的“昌图模式”。

2、探索出适合本地区的保护性耕作机械化技术模式

1）针对昌图县中部平原区，宽窄行及二比空为核心的全量秸秆覆盖保护性耕作技术模式；

2）针对风沙干旱区，采用秸秆覆盖技术，水肥一体化技术应用模式；

3）针对养殖业发达地区，应用秸秆覆盖与有机肥还田相结合应用，实现“粪-秆”还田种养一体的保护性耕作技术模式。

3、注重品种选择

通过连续3年的玉米品种试种筛选实验，选定了适宜昌图地区保护性耕作的耐密、抗倒伏、高产高效的玉米品种。

4、掌握适宜的机械整地及播种方法

摸索出了适宜秸秆覆盖条件下的整地播种技术模式即“深松—浅耙—免耕播种”技术体系；

5、提升地力效果显著

通过秸秆覆盖还田、深松整地、免耕播种、精准施肥技术的应用，耕层逐年加深，抗旱耐涝能力明显增强。土壤有机质每年在提升，粮食产量每亩增产50公斤。

四、经验启示

1、依托专业农业经营服务组织引领保护性耕作是正确的选择。农业经营服务组织装备优良，操作技能高，便于组织和实施，经济实力雄厚，服务功能齐全，能够满足黑土地保护、保护性耕作的技术要求。

2、土地流转为保护性耕作技术示范创建了发展空间。土地集中连片，便于实行机械化、标准作业，能够按照科学的技术模式和工艺路线顺利实施。

3、典型带动的作用效果明显。各镇场都有几个典型新型农业经营主体，他们率先在自己经营的土地上进行了示范，发挥了各种作业机械的最大效率，在他们的带动下，周边农民提高了认识，为今后实施保护性耕作奠定了基础。

4、技术创新为保护性耕作实施拓宽了渠道。通过借鉴外地经验和本地的试验验证，解决关键技术难题，为今后的实施工作增添了技术保障。

5、一定要具有适用于本地区的增产增收的技术模式。产量的提升是最好的引领金牌，能够起到不推自广的作用。