免起垄不翻耕秸秆全量还田——玉米免耕栽培实现田块内部轮作休耕

本报记者李纯文/图

梨树县位于吉林省黑土核心地带的松辽平原腹地，有“东北粮仓”之称。全县耕地面积396万亩，粮食（主要为玉米）年均产量稳定在50亿斤以上，居全国前列。但粮食连年丰收的背后却存在着令人忧心的问题。“土地高负荷利用、有机肥用量少且秸秆还田不足，化肥过量使用、连年高强度耕翻起垄让黑土地越来越‘黄’。目前全县沙土区面积接近90万亩。”梨树县农业局副局长王贵满说。

黑土地是很难再生的自然资源，形成1厘米土壤腐殖质层需要300年。作为我国玉米带的核心，黑土带在国家粮食安全和农业可持续发展中的作用和地位十分重要。所以，恢复改良黑土地、建设高产稳产农田是梨树县乃至东北地区农业生产的迫切需要。

2007年，中国科学院沈阳应用生态研究所张旭东研究员带领科研团队在梨树县梨树镇高家村建立科研基地，多年研究表明：玉米免耕栽培技术体系是保护黑土地的高效措施。

张旭东介绍，传统玉米栽培方式的田间作业有9个环节，包括收获，秸秆移除，在播种前将玉米根茬和耕层土壤打碎、搅乱、起垄，起垄后镇压，播种施肥、播种后镇压，喷施除草剂灭草，中耕压埋杂草，病虫害控制。而玉米免耕栽培技术将作业环节减少至4个：收获时将秸秆全部覆盖地表、免耕播种施肥、药剂除草和病虫害防治、土壤疏松，每年可节约农机作业成本1100元/公顷。

2010年，中国农业大学资源与环境学院任图生教授带领团队在梨树县泉眼沟村建立试验基地，开展玉米免耕栽培配套耕作方式的研究。“玉米免耕栽培的核心是平作，在平整的耕地表面种植，不起垄，这就对行间距的设定提出了很高的要求。”任图生说。

这两个科研团队联合梨树县农技推广站成功探索出了两种玉米免耕栽培方式。等行距行间栽培模式：按70厘米均匀行距平作，在上一年的行间种植，秸秆均匀覆盖地表，适合大规模田块作业；宽窄行轮作栽培模式：按90厘米均匀行距种植宽窄行距，最小距离40厘米或60厘米，最大距离140厘米或120厘米。在宽窄行上轮换种植，秸秆呈条带式集中覆盖在窄行上，有利于提高播种质量和春季地温的提升。这两种模式的苗数都在4000株/亩，尽管略低于传统种植方式，却实现了同一田块内部的轮作休耕。

“耕种方式改变了，作业机具也得跟着改变，要做到机艺融合才行。”中国科学院东北地理与农业生态研究所关义新博士说。经过不断改进，康达牌免耕播种机可以在秸秆覆盖的条件下，一次性完成清理秸秆、开沟、施肥、播种、覆土、镇压等多项作业。在此基础上，生产出的免耕深松机，解决了整株秸秆切不碎、长期免耕土壤压实问题。海山牌免耕玉米收获机也跟着改变，其第二代自走式收获机割茬高度达到30~50厘米、茎秆切段长度10~30厘米，并且能使秸秆集中铺放，满足了宽窄行模式收获时秸秆条带铺盖在指定位置的要求。

正是农技推广部门、科研单位和企业多年来的协同配合，让玉米免耕栽培技术体系在梨树县日趋成熟，发挥出较大的种植和生态效益。

8年来的试验数据显示，秸秆的养分占玉米植株消耗土壤总养分的30%~50%。在玉米免耕栽培技术体系下，秸秆连年还田的耕层0~20cm有机质含量增加了12.91%，而且在化肥减施20%左右仍然保持高产；由于减少了对土壤的扰动，每平方米蚯蚓的数量达到120多条，是常规垄作的10倍；作物秸秆覆盖地表，土壤含水量增加20%~40%，延缓旱情5~7天，出苗率提高10%左右，可以减少径流量60%、减少土壤流失80%左右，每年每公顷可减少风蚀量800多吨。

目前，玉米免耕栽培技术体系示范推广工程以梨树县高家村研发基地、梨树镇泉眼沟村等为中心，在吉林、辽宁、内蒙古、黑龙江等地设立8个辐射示范基地，示范推广面积已达150万亩。随着该技术进一步推广，有望革新东北地区玉米传统垄作耕作制度，实现对黑土地的长久而有效保护。