李德忠,焦曉輝,朱健菲,張環(huán)宇,張惠琳,李會民
摘要:本文分析了黑土地開發(fā)利用中存在的問題,闡述了保護(hù)性耕作、秸稈還田、增施有機(jī)肥、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等技術(shù)措施對黑土地保護(hù)的作用和效果,并提出了如何在保護(hù)中開發(fā)利用黑土地的對策與建議。
關(guān)鍵詞:黑土地;保護(hù);利用
中圖分類號: F321 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI編號: ? 10.14025/j.cnki.jlny.2019.02.039
東北黑土地是世界上僅有的“三大黑土區(qū)”之一,是我國最大的商品糧生產(chǎn)基地和糧食安全保障基地,也是東北地區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定、綠色生態(tài)發(fā)展的基礎(chǔ),在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的戰(zhàn)略地位。但是黑土地開墾以來,黑土層變薄、耕層變淺、有機(jī)質(zhì)降低、綜合生產(chǎn)力下降等質(zhì)量退化的形勢嚴(yán)峻。尤其是近30年來,對黑土地快速和高強(qiáng)度開發(fā)利用,大量使用化肥和農(nóng)藥,不僅加速黑土地質(zhì)量退化,而且造成生態(tài)環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降,生產(chǎn)效益降低,糧食綜合生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2015年7月,習(xí)近平總書記在吉林省視察時做出重要指示:黑土地土質(zhì)是吉林農(nóng)業(yè)發(fā)展得天獨厚的條件,要開展黑土地保護(hù)行動,切實把黑土地保護(hù)好、利用好。因此,必須轉(zhuǎn)變黑土地開發(fā)利用傳統(tǒng)思維,堅持綠色發(fā)展理念,采取有效措施,確保黑土地在利用中得到有效保護(hù)。
1 黑土地開發(fā)利用中存在的主要問題
有機(jī)肥料施用量少,秸稈還田量不足,導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降。黑土開墾前表層土壤有機(jī)質(zhì)含量多在3%~6%,低于3%的比較少見,目前,黑土地耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量多數(shù)為1.5%~3%,較開墾前下降了30%~50%。研究資料顯示,黑土開發(fā)后,土壤有機(jī)質(zhì)年礦化率約為2.5%,按照土壤有機(jī)質(zhì)平均值(25.05g/kg)計算,每公頃耕層土壤每年礦化有機(jī)質(zhì)量約為1408.5kg。因此,保持土壤有機(jī)質(zhì)平衡,每年至少應(yīng)“歸還”因礦化而損失的有機(jī)質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)的主要途徑是施用有機(jī)肥料和秸稈還田,但是當(dāng)前黑土區(qū)有機(jī)肥料施用量非常少,一些地塊已經(jīng)十幾年甚至幾十年沒有施用過有機(jī)肥料,而且農(nóng)作物秸稈還田率也非常低,據(jù)調(diào)查,黑土區(qū)農(nóng)作物秸稈還田率不足50%,這種耕作方式必然加速土壤有機(jī)質(zhì)的耗竭。
農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后,土壤侵蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致黑土層變薄。東北黑土區(qū)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施,多數(shù)是20世紀(jì)80年代建設(shè)的,已經(jīng)滿足不了當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,防水防風(fēng)能力低,水蝕和風(fēng)蝕經(jīng)常發(fā)生,導(dǎo)致黑土層逐年變薄,土壤質(zhì)地變粗,嚴(yán)重的導(dǎo)致沙化。據(jù)1959年吉林省第一次土壤普查記載,吉林省中部地區(qū)黑土層厚度開發(fā)前一般在50~100cm,低于30cm的很少。開墾后黑土層厚度逐年變薄,2003年~2012年吉林省調(diào)查結(jié)果,黑土層厚度大于30cm的耕地占全省耕地面積的35%,20~30cm的占耕地面積的38%,小于20cm的占耕地面積的27%,其中,個別水土流失嚴(yán)重的地方只剩下一層表土(0~10cm),稱為“破皮黃”,約占3%。
種植結(jié)構(gòu)單一,土壤養(yǎng)分失衡,導(dǎo)致土壤肥力下降。東北黑土區(qū)稱為“世界黃金玉米帶”,以種植玉米為主要作物,玉米連作現(xiàn)象普遍,玉米種植面積占黑土區(qū)耕地總面積的60%左右,一些縣(市)玉米播種面積占耕地面積的80%甚至90%,玉米連作年限達(dá)到20年甚至30年。一種作物連年種植,并按一定量吸收土壤中營養(yǎng)元素,必然導(dǎo)致土壤中這些營養(yǎng)元素缺失,造成土壤養(yǎng)分失衡。據(jù)吉林省2003年~2012年調(diào)查結(jié)果:全省土壤有效鐵含量平均為48.26mg/kg,比第二次土壤普查(1982年)的86.4mg/kg減少38.14mg/kg,減幅為44.14%,必然導(dǎo)致土壤綜合肥力降低。
耕作方式不科學(xué),導(dǎo)致黑土物理性狀惡化。家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制以來,土地分散經(jīng)營,長期使用小四輪拖拉機(jī)滅茬、整地、施肥、播種、鎮(zhèn)壓及中耕作業(yè)。由于小型拖拉機(jī)功率小,一般不足40馬力,田間作業(yè)深度不足20cm(一般為13~15cm),長期進(jìn)行這種耕作,破壞了土壤原有的物理性狀,形成了一層堅硬的犁底層,導(dǎo)致土壤通氣、畜水能力下降,降水量大時,易形成地表徑流,造成水土流失,降水量不足時,作物又容易遭受干旱威脅。監(jiān)測資料表明,與20世紀(jì)80年代相比,目前黑土區(qū)耕地犁底層深度已由20cm左右上升到13cm,耕層容重由1.15g/cm3~1.08g/cm3增加到1.21g/cm3~1.27g/cm3,總孔隙度由44.5%~49.4%下降到38.7%~47.1%,田間持水量由21.5%~25.1%下降到18.8%~20.5%。土壤物理性狀變差,土壤調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱的能力減弱,易旱易澇,耕種管理困難,生產(chǎn)能力退化。
2 黑土地保護(hù)利用技術(shù)路徑
黑土地保護(hù)是一項長期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須堅持綠色、生態(tài)、發(fā)展的理念,創(chuàng)新農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合新方法,推進(jìn)規(guī)模經(jīng)營,在保護(hù)中科學(xué)利用,持之以恒。
2.1 推行保護(hù)性耕作,實施保護(hù)中利用
保護(hù)性耕作以少免耕、秸稈覆蓋留茬還田、調(diào)整種植方式等為主要內(nèi)容,與傳統(tǒng)耕作方式相比,增加土壤有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),減少農(nóng)田土壤侵蝕,提高水資源利用效率,而且生產(chǎn)成本低,經(jīng)濟(jì)效益高,實現(xiàn)了黑土地保護(hù)中利用。據(jù)調(diào)查,保護(hù)性耕作可降低地表徑流60%,減少土壤流失80%,減少大風(fēng)揚沙60%,提高水分利用效率17%~25%,降低作業(yè)成本20%左右,增產(chǎn)10%左右,實施10年保護(hù)性耕作可使土壤有機(jī)質(zhì)提高20%~30%。目前保護(hù)性耕作技術(shù)已在美國、澳大利亞、加拿大和南美等國家普遍推廣與應(yīng)用。
2.2 應(yīng)用秸稈還田技術(shù),發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)
秸稈還田是農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),據(jù)調(diào)查,每公頃玉米秸稈全量深翻還田相當(dāng)于施用110kg尿素、30kg磷酸二銨、170kg硫酸鉀,土壤有機(jī)質(zhì)可提高0.1~0.3g。當(dāng)前多項秸稈還田技術(shù)已經(jīng)基本成熟,秸稈深翻還田、覆蓋還田、留高茬還田、旋耕還田、堆漚還田等技術(shù)在不同區(qū)域應(yīng)用效果很好。但是受到投入成本、機(jī)械化水平、農(nóng)民意識等因素影響,秸稈還田在黑土區(qū)還沒有全面普及應(yīng)用。因此,應(yīng)深入探索可推廣、可復(fù)制、農(nóng)民易于接受的秸稈還田技術(shù)模式和工作機(jī)制,提升秸稈還田機(jī)械化水平,促進(jìn)秸稈還田技術(shù)普及應(yīng)用。
2.3 鼓勵有機(jī)肥積造施用,培肥土壤
有機(jī)肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要肥源,養(yǎng)分全面,肥效均衡持久,既能改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥土壤,又能供應(yīng)和改善作物營養(yǎng),具有化學(xué)肥料不可替代的優(yōu)越性。研究資料表明,每畝施用2噸有機(jī)肥料,大體可補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)的消耗。因此,要管好用好農(nóng)村有機(jī)肥資源,大力開展農(nóng)家肥積造,將農(nóng)村畜禽糞便和作物秸稈等有機(jī)肥資源有效利用,鼓勵農(nóng)民施用有機(jī)肥料,推進(jìn)有機(jī)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
2.4 調(diào)整種植結(jié)構(gòu),實施用養(yǎng)結(jié)合
減少玉米種植面積,增加大豆、飼草和經(jīng)濟(jì)作物的種植面積,實施玉米大豆輪作、玉米飼草輪作以及玉米和其他養(yǎng)地作物間混套作等種植方式,使耕地地力得到休養(yǎng)恢復(fù),改善土壤理化性狀及生物性狀,實現(xiàn)用養(yǎng)結(jié)合。
2.5 完善基礎(chǔ)設(shè)施,保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)
要建立穩(wěn)定的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),防止風(fēng)災(zāi)、干旱、水土流失等災(zāi)害發(fā)生,必須加大農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),修建渠系,治理溝蝕,完善農(nóng)田防護(hù)林體系,堅持退耕還林還草,使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)以及森林生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到合理有機(jī)的結(jié)合。另外,要摒棄小農(nóng)業(yè)思想意識,樹立大農(nóng)業(yè)觀念,調(diào)整農(nóng)、林、牧結(jié)構(gòu),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)。
3 建立健全黑土地保護(hù)長效機(jī)制
3.1 推進(jìn)黑土地保護(hù)法制建設(shè)
將黑土地保護(hù)列入立法計劃,制定“黑土地保護(hù)條例”,規(guī)范黑土地保護(hù)、監(jiān)測、建設(shè)和監(jiān)督管理行為;從法律上明確相關(guān)部門和主體對黑土保護(hù)的責(zé)任和義務(wù);完善獎懲制度和責(zé)任追究制度,有效制約破壞黑土地的行為,使黑土地保護(hù)步入法制化軌道。
3.2 探索建立黑土保護(hù)獎補(bǔ)機(jī)制
按照“取之于土,用之于土”的原則,探索建立黑土地保護(hù)獎勵政策和補(bǔ)償制度,健全補(bǔ)償途徑,撬動政策型金融資本投入,引導(dǎo)商業(yè)型金融資本進(jìn)入,調(diào)動各級政府、農(nóng)民和社會各方力量參與黑土地保護(hù)積極性。
3.3 構(gòu)建黑土地保護(hù)科技創(chuàng)新機(jī)制
加大黑土地保護(hù)技術(shù)研究與功關(guān),重點在保護(hù)性耕作、水土流失治理、有機(jī)培肥、中低產(chǎn)田改良、節(jié)水灌溉等技術(shù)方面加強(qiáng)科技投入,探索建立可復(fù)制、可推廣的黑土地保護(hù)技術(shù)模式和運行機(jī)制。
3.4 建立黑土地監(jiān)測評價體系
健全黑土地質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),規(guī)范監(jiān)測內(nèi)容、完善評價指標(biāo),定期開展黑土地質(zhì)量監(jiān)測評價,掌握黑土地質(zhì)量變化趨勢,有針對性地提出建設(shè),保護(hù)黑土地的對策與措施。
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作者簡介:李德忠,本科學(xué)歷,研究員,研究方向:土壤培肥改良和耕地質(zhì)量監(jiān)測保護(hù)。
網(wǎng)絡(luò)出版時間:2019/1/17 ?9:23:52
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