不久前,中科院“黑土粮仓”科技会战梨树示范区保护性耕作高产增效技术现场测产会在吉林省梨树县举行,测得2021年平均亩产达1077.94公斤,2020年的平均亩产是1039.17公斤。“梨树模式”研发基地又迎来一年大丰收。多年来,“梨树模式”研发与应用团队首席科学家、中科院沈阳应用生态研究所(以下简称沈阳生态所)研究员张旭东,带领团队推广保护性耕作。
他把这种增加地表作物秸秆覆盖、减少土壤扰动的耕作模式称作“懒人耕作”。“懒人耕作”一点没耽误农民致富。日前,张旭东团队因在“梨树模式”研发与应用中作出的重大贡献,获得2021年度中国科学院科技促进发展奖。
梨树县是典型的雨养农业区,但“十年九旱”,特别是春旱一直是困扰当地农业生产发展的难题。2006年,张旭东来到梨树考察,见到了时任梨树县农业技术推广总站站长的王贵满。
两人一拍即合,决定探索和研发适合当地气候特征和土壤特性的保护性耕作技术,并将梨树镇高家村的15公顷耕地作为试验示范基地。如今,试验示范基地里土壤腐殖质层明显比别处厚,黑土下藏着很多又肥又大的蚯蚓。这里也成为我国东北玉米保护性耕作“梨树模式”的发源地。
在张旭东的指导下,保护性耕作试验示范基地的农田没有采用传统耕作的秸秆清理、旋耕起垄,而是在玉米秋收后,将秸秆原地均匀覆盖,春播时直接在秸秆覆盖的农田上实施免耕播种施肥一体化作业,从而实现秸秆还田、免耕播种施肥、化学除草、机械收割的全程机械化作业。这种“懒人耕作”的模式在当地的推广之初就遇到了困难。
一方面,农户不接受,因为传统耕作都讲究“勤劳致富”;另一方面,需要免耕播种机播种,当时国内没有这样的机器。
梨树县试验示范基地的数据显示,2013年6月,在连续实施秸秆全部还田六年的地块上测定,每平方米蚯蚓的数量达到118条,常规耕作下仅有7条。秸秆连续全覆盖免耕10年后,0~20厘米耕层土壤有机质含量提高了17%,减少化肥使用量20%。
“连年秸秆覆盖还田,土壤有机质含量呈明显递增趋势,土壤中的氮磷钾及微量元素含量均有所增加。”张旭东表示,“大量蚯蚓等生物活动对疏松土壤、加快秸秓转化、促进土壤熟化起到了积极作用。”
农业农村部、财政部联合印发的《东北黑土地保护性耕作行动计划(2020—2025年)》提出,力争到2025年,保护性耕作实施面积达到1.4亿亩,占东北地区适宜区域耕地总面积的70%左右,形成较为完善的保护性耕作政策支持体系、技术装备体系和推广应用体系。在采访中,张旭东多次提到,“梨树模式”诞生于梨树,但他希望“梨树模式”造福更多地区。
梨树县地处东北黑土区的中部,南部有辽宁省,北部有黑龙江省,从梨树县向外推广相对容易。近年来,为了推广保护性耕作,张旭东团队已经走过东北玉米带的61个示范基地,行程近3000公里。