楊海軍的農(nóng)田從2005年起成為韓曉增的試點,他記得在第二年,玉米的產(chǎn)量就每畝增產(chǎn)80公斤左右,降雨后水幾乎沒有澇在地里,而采用這一技術(shù)幾年后,腳踩在土地上“明顯感覺地松軟了很多”。
中科院沈陽生態(tài)所研究員張旭東也從2006年冬季開始籌備一個關(guān)于保護(hù)性耕作的長期試驗點。張旭東認(rèn)為,在干旱的東北黑土區(qū)西部,如果經(jīng)常翻動土壤,大風(fēng)更容易將土壤表層刮走,因此需要將秸稈覆蓋在地表上。如果實施保護(hù)性耕作,秸稈能夠成為補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)的原料,也能保護(hù)土壤不受風(fēng)蝕和水蝕的影響。
保護(hù)性耕作起源于北美,指的是播種后地表作物殘留物覆蓋率不低于30%的耕作措施。1934年,黑風(fēng)暴橫掃了美國西部草原地區(qū),塵暴席卷了成千上萬噸的黑土,約14180萬公頃農(nóng)田被毀。自此,美國在降低耕作強(qiáng)度和增加地表作物殘留物覆蓋方面做了大量試驗。20世紀(jì)60年代,保護(hù)性耕作技術(shù)在美國逐步成型。秸稈覆蓋免耕是典型的保護(hù)性耕作措施,即收獲后至播種前,不攪動土壤,利用秸稈覆蓋地表,減輕風(fēng)侵和水蝕,并采用免耕播種機(jī)播種。
2007年,由張旭東牽頭建立的中國科學(xué)院保護(hù)性耕作研發(fā)基地在吉林省梨樹縣高家村落成。中科院東北地理所研究員關(guān)義新也在其團(tuán)隊中,他認(rèn)為,保護(hù)性耕作長期定位試驗?zāi)軌蛞悦鞔_的數(shù)據(jù)告訴決策者,實施保護(hù)性耕作十幾年,土地產(chǎn)能可以提高多少,提前給出一個答案。2010年,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李保國的團(tuán)隊也在梨樹縣建立了保護(hù)性耕作技術(shù)研發(fā)基地。
根據(jù)長期定位試驗,張旭東、關(guān)義新等從2014年陸續(xù)提出了寬窄行秸稈全覆蓋還田免耕、秸稈覆蓋條帶耕作等幾項具體技術(shù)模式?!稏|北黑土地白皮書》顯示,保護(hù)性耕作技術(shù)有明顯增產(chǎn)增效的效果,比常規(guī)壟作增產(chǎn)約1000千克/公頃,每公頃節(jié)約成本1650元。此后,梨樹縣的保護(hù)性耕作被《農(nóng)民日報》總結(jié)為“梨樹模式”,被寫進(jìn)了《國家黑土地保護(hù)工程實施方案(2021-2025年)》。
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