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健康耕层构建核心技术破解了耕层浅薄的老难题
来源:本站 | 作者:超级管理员 | 发布时间: 2022-03-16 09:00:13 | 656 次浏览 | 分享到:

  “施用Agri-star松土促根剂的小麦根部土壤一抖就没了,对照怎么抖也抖不掉,根系也有很大差别”、“施用和对照相比,同样的探测深度20公分的阻力值,示范的是43.6kg/cm2,对照是58.4公斤kg/cm2,对比非常明显。就是用同样的力,示范探测深度是27.5公分,对照探测深度是20公分,这个数据非常明显”。2020年5月22日, 农业农村部耕地质量监测保护中心副主任李荣研究员在焦作市武陟县高标准农田建设耕地质量提升现场观摩会上对与会者这样说。

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农业农村部耕地质量监测保护中心副主任李荣研究员

  “想不到就用那么点,一亩地苹果就用二公斤,效果就这么好!”

  2018年10月8日,山东省烟台市牟平区莒格庄镇桲萝村现代农业合作社负责人赵淑海如是说。

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烟台市牟平区莒格庄镇桲萝村现代农业合作社负责人赵淑海(右)

  究竟是什么技术效果如此之好?这里先明白一个名词“健康耕层”。耕层深厚、有机质丰富、酸碱度适宜,能为作物提供一个事宜生长的根系环境,我们就称之为“健康耕层”。反之,耕层浅薄、土壤板结、有机质含量低,不适宜作物生长,则为“不健康耕层”。

  2020年,李荣研究员指出,构建肥沃的、疏松的健康耕层是耕地质量提升最重要的一个方向。那么我国耕地现状是什么样的呢?

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李荣研究员(左一)

  众所周知,近三十年来,因自然、人为、机械操作、耕作方式不当等不科学的施肥造成了耕层变浅、土壤板结等,造成了耕层的不健康。而耕层变浅、土壤板结又是影响农作物产量和质量的主要因素。

  农业农村部公报〔2020〕1号发布的《2019年全国耕地质量等级情况公报》数据显示,四等地以下占耕地总面积的68.76%,平均等级4.76,耕层<20cm的耕地占71.24%,其中相当部分耕层在12cm-15cm,成为粮食增产增收的主要障碍因子,进一步影响国家粮食安全。据统计,我国耕地耕层厚度小于15cm的有2.67亿亩,15cm--20cm 有11.75亿亩,面积庞大的浅薄耕地成了我国土壤改良的老大难,进而影响国家粮食安全。

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  李荣研究员介绍:“目前,我国推广的健康耕层构建技术措施很多,如:秸秆还田,深耕深松、增施有机肥等。但由于受土壤类型、气候条件、耕作方式、种植模式、应用条件和成本的限制,这些技术措施在生产应用中均存在不同程度的短板或缺点”。

  秸秆还田,既减少了不必要的资源浪费,又减少了秸秆焚烧造成的环境污染,也可以改善土壤理化性状,使土壤有机质和速效养分含量增加,土壤中的水、肥、气、热状况向良性转化。但秸秆还田易发生土壤微生物与作物幼苗争夺养分的矛盾,需要增施氮肥,且容易携带细菌,诱发病虫害。

  深耕深松,不仅可以打破犁底层,增加耕层厚度,而且能够熟化土壤,提高农田的渗透率、储水能力等。但深耕深松机械作业成本高,受我国耕地联产承办责任制的限制,大面积推广难度大。

  增施有机肥,有机肥具有养分齐全,生物活性物质丰富。增施有机肥能促进土壤团粒结构形成,提高土壤有机质含量,改良土壤,培肥地力。但以畜禽粪便为主要原料的积造有机肥,可能含有重金属或抗生素类或寄生病原菌等污染物质,如果前期处理不当,施入土壤后,对土壤造成污染,加上有机肥的积造、储存和施用都需要大量的人力物力,所以农民积造有机肥的积极性不高。目前,农资企业生产的有机肥,因原料来源复杂,工业化生产比例低,产品标准单一,有机肥质量参差不齐,也影响农民使用的信心和积极性。

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李荣研究员和高祥照研究员在耕层剖面现场

  近几年,我国各地高标准农田建设土壤改良项目应用的健康耕层构建之解决板结问题核心技术“松土促根土壤改良技术”经多年、多地、多种作物上示范应用,土壤改良、增产提质效果显著,是一项科学、实用、有效的技术途径,使耕层变浅、土壤板结的“老难题”有了“新方子”。

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左起:李荣研究员、刘灿华站长、张传忠研究员、高祥照研究员、徐献军研究员、张慎举教授

  “2月份,我承包的200亩高标准农田土壤改良应用健康耕层构建技术的示范区小麦从长势旺盛、分蘖多、毛根多和土壤疏松,明显要比非示范区的小麦好的多。昨天专家组进行了测产,增产幅度达到17.2%”。焦作市武陟县北郭乡马蓬村合作社负责人岳保红对记者说。

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遵义市凤冈县进化乡熊坪村烟农赵忠强(中)

  “应用松土促根剂的根系明显比没有应用的多,整体长势也旺,叶片大,发病率也低。”遵义市凤冈县进化乡熊坪村烟农赵忠强高兴的说。

  经农业农村部耕地质量监测保护中心、中国科学院南京土壤研究所、安徽农业大学、河南省土肥站等多家单位的多年对多作物测评,该技术在耕层浅薄、板结土壤等结构性障碍土壤上应用的突出优势主要有以下四点:

  一是疏松土壤。土壤容重降低0.11g/cm3~0.28g/cm3土壤紧实度下降36.0N~128.0N/cm2。

  二是加深耕层。耕层加深5.6cm~10.3cm,耕层厚度由12cm~15cm加深到20cm以上,达到作物宜耕状态。

  三是促进作物根系生长。以小麦为例,小麦灌浆期0~20cm,20~40cm土层小麦根尖数分别增加15.1%、213%。

  四是增加粮食产能。小麦平均亩增产64.0kg~121.8kg,增幅14.1%~23.1%;水稻平均亩增产71.4kg~98.8kg,增幅13.3%~17.8%;玉米平均亩增产62.0kg~106.23kg,增幅12.6%~18.3%,对于保障国家粮食安全意义重大。

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  “由于土壤疏松,作物根量的增加,提高了土壤中根系分泌物的含量,改善作物根系土壤的微环境,丰富了土壤中微生物的种类和数量,增加了土壤中的生物多样性。同时,根量大量增加,促进作物对土壤养分、水分和肥料的吸收,进一步实现了节肥增效,达到提高作物的抗逆、抗病和抵御自然灾害的能力”。河南省土壤调理与修复工程技术研究中心常务副主任张传忠研究员告诉记者。

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  以发展的眼光进一步研究分析,该技术应用还有以下三个重大意义:

  一是提升农产品质量。良土出良品,该技术能培育健康耕层,提高耕地质量,生产出的农产品优质安全,可增强农产品竞争力和农业生产效益。为实现农业高质量发展,推进乡村振兴夯实基础。

  二是守护国家生态安全。优质健康的耕地土壤是构建人类生命共同体的重要一环,它不仅是绿色农业可持续发展的关键,也是实现碳达峰、碳中和的有效路径。通过该技术的应用,逐年构建健康的耕层,逐步达到健康土壤的标准和要求,质量良好的健康土壤具备更强的固碳能力,对于促进双碳目标的实现具有积极意义。

  三是减少风蚀、水蚀,保护生态。该技术能疏松土壤,打破土壤板结、加深耕层,对于东北黑土地而言,能减少机械翻耕,地表黑土层不搅动,减少风蚀;该技术能降低土壤紧实度,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,增加土壤库容,提高土壤蓄水能力,减少地面径流,减少水蚀。

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农业农村部耕地质量建设和管理专家指导组组长徐明岗研究员

  农业农村部耕地质量建设和管理专家指导组组长徐明岗研究员在高标准农田建设土壤改良项目应用健康耕层构建技术后接受《农民日报》记者采访时说:“这几年土壤调理剂示范效果非常好,今年在高标准农田土壤改良项目进行示范应用,在同等条件下小麦可以增加产量15%-18%,土壤容重可以降低25%-31%,效果非常显著,是个非常好的技术,值得在广大农区进一步推广。”

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  据悉,“健康耕层构建技术”自推广应用以来,累计改良结构性障碍土壤600多万亩,累计增产小麦7.68亿斤~14.62亿斤,增加经济效益10.75~20.47亿元人民币。

  我国有18亿亩耕地,如若全部应用耕地质量提升核心新技术,按亩增产率10%,每年一季作物亩增产100斤计算,每年就会多增产粮食1800亿斤。按每人每年消耗粮食800斤,增产的粮食就会满足2.25亿人1年对粮食的需求,相当于满足1个北京市人口(2250万人)10年的口粮。

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