肖宇勝 關(guān)衛(wèi)東 霍剛 秦強 陳慧杰 邱野

(中國地質(zhì)調(diào)查局呼和浩特自然資源綜合調(diào)查中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

引言

我國東北平原黑土區(qū)總面積1.09×106km2，主要分布在呼倫貝爾草原、大小興安嶺地區(qū)、三江平原、松嫩平原、松遼平原和長白山地區(qū)，是世界僅有的4大黑土區(qū)之一[1]?；凇袄鏄淠Ｊ健钡湫桶咐?，建立了屬于黑土地獨有的“梨樹模式”栽培技術(shù)，其目的是改善土壤的肥力，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)量以及減少農(nóng)民的投入。這種“梨樹模式”擴大了農(nóng)民群眾的利益，被廣大農(nóng)民所接受的同時也提高了黑土地的保護和利用。根據(jù)吉林省政府發(fā)布的《吉林省黑土地保護工程實施方案(2021—2025年)》中提及分區(qū)施策，本文詳細闡述分區(qū)施策的實施角度和策略，為提高吉林省黑土地的保護和持續(xù)性利用提供一些建議。

1 借鑒“梨樹模式”

按照吉林省現(xiàn)有的“梨樹模式”[2]，根據(jù)分區(qū)實施的原則，需要從5方面進行探索，這5種模式包括提升黑土地肥力的創(chuàng)新模式，提升風沙土區(qū)用水效率的創(chuàng)新模式，減少坡耕地的水土流失的創(chuàng)新模式，提升低洼地梨樹控水增溫的創(chuàng)新模式，結(jié)合經(jīng)濟、保險部門，建設(shè)以生產(chǎn)經(jīng)營單元為主體的新型模式。

1.1 南部稻區(qū)秸稈翻混水肥精準調(diào)控構(gòu)建合理耕層集成技術(shù)創(chuàng)新與示范[5]

由于吉林省南部地區(qū)的水田持續(xù)的高強度耕種時間過久，導致土壤的肥力下降，出現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)變差和土壤酸化等問題[4]。所以，對于現(xiàn)存問題，需要積極解決，才能改善土壤肥力的降低，提升水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量，而解決的方法就需要采用因地制宜的“梨樹模式”?？梢酝ㄟ^加強粉碎水稻秸稈混入土地增強肥力的方法；調(diào)節(jié)水稻的用水控肥技術(shù)；加強水稻病蟲害的防治技術(shù)以及加強水稻耕種時耕層深度的把控。從這4方面改善吉林省南部地區(qū)的水田問題。

其中，秸稈翻混水肥可以作為一種非常實用的技術(shù)手段。具體而言，通過將粉碎后的水稻秸稈混入土中，可以增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤物理性質(zhì)，增強土壤保水保肥能力，進而提高水稻的生長發(fā)育和產(chǎn)量。此外，還可以采取精準調(diào)控措施，合理施用化肥，測土配方施肥，土壤調(diào)理劑等，以提高土壤肥力和養(yǎng)分利用率，從而增加水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。

在此基礎(chǔ)上，建議構(gòu)建合理耕層集成技術(shù)創(chuàng)新與示范。這意味著要充分利用現(xiàn)代化技術(shù)手段，如精細化耕作、耕層深度把控、機械化收割等，來確保水稻生長過程中的最佳環(huán)境條件。同時，在推廣這些技術(shù)措施時，還要注重因地制宜，根據(jù)南部稻區(qū)的實際情況進行調(diào)整和優(yōu)化。

此外，還需要加強水稻病蟲害的防治技術(shù)。包括采用生物、物理和化學等多種手段來預防和治療一系列的病蟲害。在此過程中，應該盡量減少化學農(nóng)藥的使用，轉(zhuǎn)向更為環(huán)保和安全的綠色農(nóng)業(yè)。

1.2 南部玉米產(chǎn)區(qū)坡耕地保育及產(chǎn)能提升協(xié)同土壤侵蝕防控的模式創(chuàng)新與示范[5]

由于吉林省南部地區(qū)地理位置多屬于山丘陵區(qū)，導致農(nóng)業(yè)用地與城鎮(zhèn)建設(shè)用地非常矛盾，土地資源的保護也非常艱難。且南部地區(qū)質(zhì)量較高的農(nóng)田面積非常少，因為地理位置因素的影響，土地的水土流失較為嚴重，黑土中的有機質(zhì)含量也在下降。2016年，中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黑土農(nóng)田地力提升關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項目組研究表明，黑土區(qū)土壤中有機質(zhì)含量比60年前下降了將近2/3，土質(zhì)板結(jié)和鹽堿化現(xiàn)象較為突出[6]。而長時間的土地利用強度過大也導致土地肥力下降，所以南部地區(qū)的土地開發(fā)潛力有限。

對于南部地區(qū)這種地理位置差且開發(fā)難的地區(qū)，最主要的是加大秸稈還田的研究，除此之外，對農(nóng)業(yè)廢棄物的利用以及加大土壤的防侵蝕技術(shù)都是不可缺少的。只有建設(shè)出適合吉林省南部坡地的耕種模式，才能提高其農(nóng)作物的產(chǎn)量。

吉林省南部地區(qū)的土地資源保護任務(wù)十分艱巨，但同時也存在著挖掘潛力的機會。為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，需要在土地利用上進行革新創(chuàng)新。其中，秸稈還田是一種比較常見且有效的模式，不僅可以提高土壤肥力、增加有機質(zhì)含量，還能夠減少化肥的使用量，從而促進生態(tài)環(huán)境的改善。此外，在南部地區(qū)還需要重視農(nóng)業(yè)廢棄物的利用，如農(nóng)作物秸稈、畜禽養(yǎng)殖糞便等，通過深度加工和資源化利用，將這些農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為肥料、生物燃料等其他產(chǎn)品，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染和環(huán)境壓力，并促進了資源的循環(huán)利用。

另外，針對南部地區(qū)坡耕地保育及產(chǎn)能提升的問題，需要加大土壤侵蝕防控技術(shù)的研究和應用，建立起適合當?shù)貧夂?、土壤和作物的耕種模式，如采用輪作休閑、地膜覆蓋、梯田壟行栽培等措施，減少土壤侵蝕和水土流失，提高農(nóng)田的產(chǎn)能和質(zhì)量。

1.3 中東部坡耕地玉米秸稈覆蓋少(免)耕與水蝕防控模式創(chuàng)新與示范[5]

因為吉林省中東部耕地存在崗地、坡地、洼地等多種類型，而坡耕地主要生產(chǎn)農(nóng)作物為玉米，且都是用小型農(nóng)機淺耕種，這種耕種方式造成土地耕層變淺，土地養(yǎng)分流失、土壤水土流失及質(zhì)量降低[4]。地理位置及耕種方式會影響農(nóng)作物的播種和收獲，所以針對這些問題，需積極采取措施。主要措施：可以將收割后的秸稈還田來減少雨水對土地的侵蝕，減少水土流失；可以調(diào)整種植模式，讓種植帶與休耕帶間隔交替種植；可以運用秸稈到休耕帶，提高地溫，從而提高出苗率；可以在耕作的時候深松旋耕，促進根系下扎，降低倒伏風險；可以根據(jù)不同坡耕地的需求，研究采取相應的措施，提高水利用率，減少耕地的土壤水侵蝕；可以通過將秸稈還田的方式，提高土壤的肥力；根據(jù)耕地地理位置的不同，可以選擇上述一種或多種方法混合的措施，來解決坡耕地存在的問題，加強黑土地的保護。

在針對中東部坡耕地玉米生產(chǎn)所存在的問題，需要采取一系列措施來促進土地保護和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。其中，秸稈還田是一種非常有效的方法。通過將收割后的玉米秸稈覆蓋在地表，可以有效減少雨水對土地的侵蝕，防止水土流失，同時也能夠提高土壤肥力，增加有機質(zhì)含量，并減少化肥的使用量。

此外，還可以調(diào)整種植模式，讓種植帶與休耕帶間隔交替種植。這樣不僅能夠降低土地的耕層變淺和養(yǎng)分流失，還能夠提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。在耕作的時候深松旋耕，也是一種非常有效的方法，可以促進根系下扎，降低倒伏風險。

除此之外，還需要根據(jù)不同坡耕地的需求，研究采取相應的措施，如加強水利設(shè)施建設(shè)和改善灌溉技術(shù)，以便提高水利用率，減少坡耕地的土壤水侵蝕等。同時，還可以運用科技手段，如無人機、遙感技術(shù)等，對坡耕地進行測繪，獲取更加精準的數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更好的支持。

1.4 中部優(yōu)質(zhì)稻區(qū)保土增碳與精準防治規(guī)模化豐產(chǎn)高效技術(shù)創(chuàng)新與示范[5]

吉林省中部地區(qū)相較于其他省份或者其他黑土地其氣候和環(huán)境條件都極為優(yōu)越。其主要的農(nóng)作物是優(yōu)質(zhì)水稻，但是也由于長期大強度的耕種方式以及在耕種過程中使用過量的氮肥和農(nóng)藥，導致土壤肥力降低，水稻的抗性也減弱。這樣的耕種和施肥方式嚴重破壞了黑土地的持續(xù)利用及降低了水稻的安全質(zhì)量。對于目前這種形式，需要通過科學的秸稈還田以及使用有機肥料提升土壤的肥力，其中病蟲草害也是影響水稻生產(chǎn)的重要因素，需要通過生態(tài)調(diào)控模式結(jié)合不同的防治措施進行防治，除此之外，還需要加強水稻的栽培管理、全程機械化以及提高產(chǎn)量的同時節(jié)約成本。盡量建立起適合吉林省中部地區(qū)環(huán)境和水稻特點的防控技術(shù)，保證吉林省中部地區(qū)的水田土壤肥力，實現(xiàn)可持續(xù)栽培，提高水稻的產(chǎn)品質(zhì)量。

為了降低黑土地的破壞和提高水稻產(chǎn)量，需要結(jié)合現(xiàn)代化科技和生態(tài)調(diào)控模式進行防治。應當優(yōu)化耕作方式，采取深翻耕作或者旋耕等方法來改善土壤通氣性和排水性；在施肥方面，可以選用有機肥料，如腐熟堆肥、農(nóng)家肥等，來替代化學肥料，以達到保持土壤肥力和環(huán)境安全的目的。此外，還可以采用秸稈還田的方法，將收割后的秸稈覆蓋在土壤表面，不僅能夠增加土壤有機質(zhì)含量，還可以減少水分蒸發(fā)和土壤侵蝕。

在病蟲草害防治方面，應根據(jù)不同病蟲草害類型實施相應的防治措施，如引入天敵、使用生物農(nóng)藥等。同時，也要注意預防病蟲草害的發(fā)生，如實施輪作、及時清理農(nóng)田周邊雜草等。此外，還需加強農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和培訓，提高農(nóng)民的科學種植和病蟲草害防治能力。

在全程機械化方面，可以采用多功能作業(yè)機、智能化設(shè)備等現(xiàn)代化農(nóng)機具，減少人工勞動力，提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)。此外，在水稻栽培管理方面，還應該特別注意水量的控制和排灌制度的優(yōu)化，以避免水稻因缺水或者積水而影響生長和產(chǎn)量。

1.5 中西部玉米產(chǎn)區(qū)秸稈還田及減肥增效技術(shù)創(chuàng)新與示范[5]

由于吉林省中西部地區(qū)植被覆蓋率低，且在農(nóng)作物采收后到下次農(nóng)作物播種期間土地會長時間裸露，導致土地風蝕嚴重。但該區(qū)仍是我國重要的商品糧食生產(chǎn)基地以及農(nóng)牧交錯區(qū)，而該區(qū)存在的問題主要是農(nóng)作物過度依賴肥料種植及種植結(jié)構(gòu)單一，又因為有病蟲草害的破壞從而制約了農(nóng)作物的可持續(xù)發(fā)展。對于這些問題除了通過檢測土地性質(zhì)來施肥外，還可以通過秸稈還田、運用綠色的除草劑來提升農(nóng)作物的產(chǎn)量。由于秸稈還田的需要，所以對秸稈粉碎的機械化過程，應積極探索，從而優(yōu)化秸稈還田模式、更好地增加土壤肥力。除此之外，還需要加強秸稈微生物的研究，解決秸稈低溫復解的難題。

針對中西部玉米產(chǎn)區(qū)存在的土地風蝕、農(nóng)作物過度依賴肥料種植和種植結(jié)構(gòu)單一等問題，應采取綜合措施進行防治。在肥料使用方面，應逐漸減少化學肥料并逐步引入有機肥料，如農(nóng)家肥、腐熟堆肥等，以提高土壤肥力，增加農(nóng)作物吸收營養(yǎng)素的能力，降低化肥對環(huán)境的污染；秸稈還田是一種有效提高土壤肥力的方法，但目前該技術(shù)在實踐中仍存在不少問題，如秸稈粉碎難度大、低溫復解等，需要通過科技創(chuàng)新來解決。

在秸稈粉碎方面，可以采用機械化處理的方式，如使用秸稈粉碎機或者微型耕作機等，將秸稈切碎成易于分解的小塊，提高秸稈的還田效果。此外，還可以通過優(yōu)化秸稈還田模式，如改變還田時間、深淺還田等方式，進一步提高秸稈還田的效果。

對于海拔較高、氣候寒冷的地區(qū)，秸稈低溫復解是一個長期困擾著農(nóng)民的問題。因此，需要加強對秸稈微生物的研究，探索新的處理方法和技術(shù)手段，以解決秸稈低溫復解的難題。

除了以上措施，還應該加強綠色除草劑的研究和應用，減少農(nóng)業(yè)化學品的使用，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時，加強科技創(chuàng)新與示范，推廣種植多樣化和綜合防治技術(shù)，為中西部玉米產(chǎn)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供支持和保障。

2 分區(qū)施策構(gòu)想的技術(shù)模式

對于南部地區(qū)的水稻種植，可以通過節(jié)水控肥的方法、秸稈還田的方法以及加強病蟲草害的防治來提升土壤肥力提高水稻產(chǎn)量。從而建設(shè)出良好的水稻生產(chǎn)技術(shù)基地。

對于中東部坡地的玉米種植，可以通過覆蓋秸稈來降低土壤水分的流失，也可以通過秸稈還田的方式保證土壤肥力，秸稈粉碎后要將種植帶的秸稈集中到休耕帶，從而提升在播種期的地溫和含水量，解決出苗率差的問題，也可以通過施行寬窄行種植玉米，來提高其產(chǎn)量的同時使根系深扎防止倒伏。

對于主要生產(chǎn)玉米的南部地區(qū)，人們?yōu)榱俗非蟾弋a(chǎn)大量的不合理的使用化肥和農(nóng)藥有機肥的使用量卻很少引起土壤組成、結(jié)構(gòu)和功能的惡化造成土壤污染。大量的N、P等營養(yǎng)元素還造成了水體的富營養(yǎng)化[7]。其主要是因為化肥、農(nóng)藥使用不當導致土地肥力減低，對于這種情況需要通過培育有機肥的方式，提升玉米的產(chǎn)量和提升土地的肥力。可以發(fā)展秸稈的工廠化生產(chǎn)，使有機肥變成可控性轉(zhuǎn)化，從而提升土地的肥力，增強農(nóng)作物的產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益的同時還可以保護環(huán)境。

對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻的中部地區(qū)，其主要問題也濫用肥料的緣故，導致土地有機質(zhì)含量降低，從而使水稻產(chǎn)量和質(zhì)量降低。對于這種問題，需要改變耕種的技術(shù)，降低耕種的成本，加強栽培技術(shù)，從而提升水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量。

對于中西部的玉米產(chǎn)區(qū)，其問題亦是濫用氮肥，導致土壤肥力下降，可以通過檢測土地的肥力含量，實現(xiàn)對癥性施肥，也可以通過秸稈還田的方式改善土壤肥力，還可以加強機械化來增強玉米的種植，通過積極的防蟲草害來提升玉米的產(chǎn)量，對于其土地裸露的問題，可以種植豆科植物保護土壤水分和肥力，從而達到改善土壤的目標。

3 結(jié)語

綜上所述，對于吉林省各地黑土地存在的問題，需要參照“梨樹模式”，根據(jù)各地的特點，因地制宜，吉林省南部地區(qū)地理位置多屬于山丘陵區(qū)，水田持續(xù)的高強度耕種時間過久，導致土壤的肥力下降，可以通過加強粉碎水稻秸稈混入土地增強肥力的方法；調(diào)節(jié)水稻的用水控肥技術(shù)；加強水稻病蟲害的防治技術(shù)以及加強水稻耕種時耕層深度的把控來達到改善和保護土地的目的，中東部耕地存在崗地、坡地、洼地等多種類型，都是用小型農(nóng)機淺耕種，這種耕種方式造成土地耕層變淺，土地養(yǎng)分流失、土壤水土流失及質(zhì)量降低[4]。這種地形情況共有6種解決辦法，前文1.3已介紹過，根據(jù)耕地地理位置的不同，可以選擇1種或多種方法混合的措施，來解決坡耕地存在的問題，加強黑土地的保護。中部地區(qū)相較于其他省份或者其他黑土地其氣候和環(huán)境條件都極為優(yōu)越。但由于長期大強度的耕種方式以及在耕種過程中使用過量的氮肥和農(nóng)藥，導致土壤肥力降低、抗性也減弱，需要采取科學的秸稈還田以及使用有機肥料提升土壤的肥力。而病蟲草害也是影響生產(chǎn)的重要因素，需要通過生態(tài)調(diào)控模式結(jié)合不同的防治措施進行防治。中西部地區(qū)植被覆蓋率低，且在農(nóng)作物采收后到下次農(nóng)作物播種期間土地會長時間裸露，導致土地風蝕嚴重。這種情況除可通過檢測土地性質(zhì)進行施肥外，還可以通過秸稈還田、運用綠色的除草劑來提升農(nóng)作物的產(chǎn)量。最終要根據(jù)地理位置和土地實際情況，制定出合適的黑土地保護及分區(qū)施策技術(shù)。