灯塔市黑土地保护利用工作浅析

田 静，王 双，胡士华，张海波，柴振军

（灯塔市农业农村事务服务中心，辽宁 灯塔 111300）

灯塔市隶属于辽阳市，地处辽东半岛北部、太子河的中游，位于沈阳经济区核心位置，总面积1167平方公里，下辖3个街道、10个镇、1个乡，截至2021年10月，户籍人口42.9万人，农村人口33.7万。2018年，灯塔市承担了国家东北黑土地保护利用试点工作，连续实施3年，每年实施20万亩，现项目已经全部完成，并取得了较为丰硕的成果。

1 基本情况

1.1 自然条件

灯塔市自然生态条件良好，属北温带大陆性气候类型，春暖、夏热、秋凉、冬寒，四季分明，雨热同季，日照充足。常年平均气温8.8℃，年平均无霜期171天，年总降水量平均为686毫米左右。境内水资源充足，流经境内的河流共20条，均属辽河水系，河流总长365公里。地下水资源丰富，地下水储量5.5亿立方米，可开采量4.35亿立方米。境内有水库3座，蓄水量3.8亿立方米。

1.2 耕地条件

灯塔市是辽宁省确认的17个典型黑土区重点县之一，下辖14个乡镇（街），域内96万亩耕地全部处在黑土区内。境内地势东高西低，东部属千山余脉，山区面积占全市总面积的24%；西部为平原，平原面积占全市总面积的55%；东部山区和西部平原的过渡地带是丘陵，耕地连片，但起伏较大，占全市总面积的21%。

2 存在问题

多年来，由于广大农户“重产量、轻养护”的种植理念，大量使用化肥，秸秆还田量少，多数地块几十年不施撒有机肥，实施机械浅旋一次性起垄作业，造成大部分耕地出现土壤表层有机质含量下降，耕作层变浅，犁底层变硬，土壤理化性状与生态功能退化等现象，亟须开展黑土地保护利用工作。目前，灯塔市黑土地保护利用工作主要存在以下几方面问题。

2.1 黑土地保护长效机制尚未形成

项目实施3年后，还应巩固和提升黑土地保护利用效果，应建立长效机制，实行长期投入，以彻底解决黑土地“变薄、变瘦、变硬”问题。

2.2 农业生产规模化程度低

目前，灯塔市农业生产还是以一家一户的分散种植模式为主，1000亩以上集中连片的种植户相对较少，特别是玉米作物集中连片种植大户更少，适宜黑土地耕作的农机具配备严重不足，对于实施大面积深松作业等黑土地保护模式的推广应用尤为困难。

2.3 资金存在缺口

灯塔市黑土地保护利用试点项目亩均投资100元，不能全部开展堆沤有机肥施撒等工作，大部分地块仅能开展根茬还田等技术措施，达不到黑土地保护的最佳效果，无法有效满足黑土地保护利用工作的需求。

2.4 农户耕地保护意识亟待提高

通过黑土地保护工作，有些农户已经认识到传统精耕细作、偏重化肥等耕作模式的弊端，能主动采用秸秆还田、施撒有机肥等技术措施，并从中受益。但很多农户的认识程度还不够，黑土地保护意识不强，积极性不高，还存在“重用轻养现象”。

3 主要技术模式

3.1 水田区土壤保育技术模式（水稻留低茬旋耕还田+适量畜禽粪便堆沤有机肥还田）

适用范围：地力水平较高、畜禽粪便资源丰富的水田区。

操作要点：留低茬处理，秋季水稻成熟后，采用机械联合收割或人工收获，留茬8～12厘米。施用畜禽粪便堆沤肥，春播前，将堆沤好的畜禽粪肥撒施于地表，每亩施用量500～1000公斤。旋耕、耙地，机械旋耕，将畜禽粪便堆沤肥和稻茬一并放到0～20厘米土层当中，然后耙平。

3.2 水田区土壤培肥技术模式（水稻留高茬旋耕还田+高量畜禽粪便堆沤有机肥还田）

适用范围：地力较低、畜禽粪便资源丰富的水田区。

操作要点：留高茬处理，秋季水稻成熟后，采用机械联合收割或人工收获，留茬高12～15厘米。施用畜禽粪便堆沤肥，春播前，将堆沤好的畜禽粪肥撒施于地表，每亩施用量500～1000公斤。旋耕、耙地，机械旋耕，将畜禽粪便堆沤肥和稻茬一并旋到0～20厘米土层当中，然后耙平。

3.3 旱田区土壤培肥技术模式（中肥力地区秸秆深翻还田+秸秆畜禽粪便堆沤有机肥还田+深松）

适用范围：土壤肥力中等、畜禽粪便资源丰富、机械化水平高的玉米旱作区。

第一年玉米秸秆还田技术要点：第一年春季，根据土壤墒情确定适宜播种机具，保证播种质量。根据气象预报及土壤墒情适时进行施肥和播种。秋季玉米成熟时，采用联合收获机械边收获玉米穗边将秸秆切成10厘米左右的小段，再用浅旋灭茬机灭茬使其均匀覆盖地表。

玉米收割机必须落至地上10～20厘米高度，以保证秸秆充分粉碎。可结合机械收获将经活化的秸秆腐熟剂按2～4公斤/亩喷施于地表秸秆上，加速秸秆腐熟。

深翻起垄。机械收获及秸秆粉碎后，视土壤墒情，在便于作业的情况下，进行30厘米以上的机械深翻作业。深翻后2～3天用重耙器进行耙压、随后起垄。

第二年秸秆畜禽粪便堆沤有机肥还田技术要点：第一年冬季或第二年春季，每亩施用腐熟有机肥500～1000公斤作底肥，并适量减少化肥施用量。根据土壤墒情确定适宜播种机具，保证播种质量。

第三年玉米深松技术要点：机械收获后，视土壤墒情，在第二年秋季或第三年春季在适宜深松的耕作区进行深松，深松作业要能打破犁底层，深度一般要在25～35厘米，相邻两深松行间距不得大于2倍深松深度。深松后2～3天用重耙器进行耙压，随后起垄。

4 取得成效

通过项目实施，总结出适合灯塔地区的“可推广、可复制、能落地、接地气”的黑土地保护综合技术模式。灯塔市已形成了旱田区玉米秸秆粉碎翻压还田、增施堆沤肥技术、农机深松模式和水田区水稻留高低茬还田、增施堆沤肥等技术模式，并创建了“下辽河平原水田种养结合黑土地保护绿色生产模式”，该技术模式获得了辽宁省土壤肥料领域科技创新成果。

4.1 下辽河平原水田种养结合黑土地保护绿色生产模式

该模式以提高土壤肥力、水稻品质、资源利用效率和农业生产附加值为目标，融合土壤增碳、秸秆快速腐熟、高留茬翻耕整地、养殖业废弃物资源化利用、有机肥堆沤，稻田养殖及水稻绿色生产防控等技术，有效遏制了该地区土壤退化问题，提升了土壤肥力水平，实现了黑土地健康管理，也美化了农村生态环境，对大力开发资源节约型、环境友好型技术，促进生产与生态要素协调，推动农业绿色发展起到了较好的引领作用，也可为优化东北黑土地保护和构建水稻种养结合模式提供技术支撑。

品种优选：选择优质高食味、丰产稳产、耐肥抗逆、秸秆坚硬、不易倒伏、宜于机械化的优良水稻品种，如天隆619、盐粳419、辽粳401等。

耕作栽培方式：配合水稻高留茬，春季采用灭茬机进行秸秆粉碎，用机械将秸秆与堆沤有机肥翻埋入15～18厘米土层并耙平；采用宽行密植，适当增加田边栽插密度，发挥边际优势，提高水稻产量。

地力培育：采用水稻高留茬配施堆沤有机肥方式进行农田地力培育。秋季水稻机械收获时留茬12～15厘米，春季秸秆粉碎后喷洒（撒）秸秆腐熟剂，并撒施堆沤有机肥，用机械将两者翻埋入土，实现增碳和培肥双重目标。

种养结合：水稻种植期间进行稻田河蟹生态养殖，结合优化养殖密度、适时投放、完善田间工程、测水调控、生态防病等措施，提升农业生态系统养分循环通量和土地资源利用效率，提高农田生物多样性，延长产业链，增加经济与生态效益。与传统种植模式相比，高留茬配施堆沤有机肥模式不仅有利于提高水稻产量，而且稻米食味水平与售价高，水稻种植利润与产投比均优于传统种植模式。

养分运筹：以平衡施肥为原则，以测土配方和变量施肥为手段，以目标产量为依据，确定化肥与堆沤有机肥用量、运筹基肥追肥配比；控制氮肥总量为12～15公斤/亩，磷、钾用量分别为5～6公斤/亩和5.5～6.5公斤/亩，实现有机无机结合、养分均衡供给、减量化肥10%，提高养分利用效率。

绿色防控：水稻生产全过程采用农艺、物理、生物、低毒与低残留农药等防控措施，形成水稻全生育期绿色防控技术体系，为绿色生产提供技术支撑。

4.2 增加粮食产量，增加经济效益

通过项目实施，将秸秆还田、土壤培肥、养分运筹与全程机械化等技术相融合，攻关优化了稻秸还田方式、养分科学配比、机械化操作流程和病虫害防控配套技术，提升了作物产量。灯塔市共实施黑土地保护利用试点项目面积20万亩，据测产调查，项目区水稻平均亩增产45公斤，增产率为7.5%，平均亩减少化肥3公斤；玉米平均亩增产51公斤，增产率为7.13%，平均亩减少化肥3公斤。肥料按3000元/吨，玉米按2.4元/公斤，水稻按3元/公斤计算，项目区共节省化肥1800吨，增产粮食27360吨，总计增收节支8564.4万元。

4.3 提高黑土地质量，增加社会效益

项目实施提高了农民对秸秆还田以及使用有机肥重要性的认识。专业技术人员进行测土和发布肥料配方，并在施肥方法上给广大种植户予以指导，解决了他们配肥难度大、施肥不科学的问题，使他们进一步认识到科学种田及对黑土地保护的重要性。灯塔市通过实施黑土地保护利用试点项目，项目区耕地地力提高0.5个等级以上，土壤有机质含量提高3%以上，有机质含量由实施前的22.43克/公斤提升到23.13克/公斤，灯塔市项目区旱地耕层厚度达到30厘米以上，水田到达15～18厘米。经统计，项目区旱地耕作层厚度从不足20厘米增加到30厘米以上，水田由15厘米增加到16～22厘米。

4.4 农作物品质得到提升，生态效益得到增强

通过项目的实施，秸秆得到了有效利用，显著提高了秸秆综合利用水平，减少了秸秆焚烧带来的环境污染，为雾霾治理做出了一定贡献；提高了有机肥的施用量，减少了化肥用量（堆沤有机肥施用量一吨的地块，化肥减施量达10%～15%），促进了有机无机的结合，通过有机肥的广泛应用，减轻了畜禽粪便随意堆放造成的农业面源污染，净化了农村环境，为农业可持续发展和资源节约型农业提供了有力支持。由于项目的带动作用，农户种植模式和种植理念也发生了转变。

实施东北黑土地保护利用试点项目，使灯塔市的耕地质量得到了稳步提升，土壤保水保肥能力显著增强，农户黑土地保护意识逐步建立，实现藏粮于地、藏粮于技，有效地保障了粮食安全，助推乡村振兴。