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“破解”三江平原障礙土層,要讓低產變高產
三代人半世紀接力改良白漿土
來源:黑龍江日報   編輯:劉艷玲   2022-06-08 10:04:13

廣袤的黑土地豆苗剛剛萌發。

□黑龍江日報全媒體記者 周靜

“旱時硬邦邦,澇時水汪汪”,說的就是白漿土。

白漿土是一種障礙型土壤,在我省約有5000萬畝,三江平原是白漿土廣泛分布區。

幾場雨過后,廣袤的三江平原已經全部泛綠,人們根本看不出哪里有生長障礙。

“白漿土最大特點是,薄薄的黑土層下,厚重堅硬的白漿層就像一個天然屏障,阻斷了作物根系下扎、營養和水分上下交流,既不抗旱又不抗澇。”全球土壤伙伴關系國際黑土研究院主席韓貴清介紹。

作為黑龍江省農業科學院(以下簡稱省農科院)的老院長,韓貴清告訴我們,“為了今天的土肥糧豐,省農科院有幾位黑土地保護專家,從上世紀70年代開始研究白漿土改良,到如今已有三代人在為提升白漿土的生產能力而接續奮斗。”

隸屬于省農科院的黑龍江省黑土地保護利用研究院研究員王秋菊,在講述她和她的老師接力改良白漿土的故事時,幾次淚眼朦朧。不由得讓人想起詩人艾青的名句——“為什么我的眼里常含淚水?因為我對這土地愛得深沉……”

深松深翻是他們走過的彎路

上世紀50年代,從第一次全國土壤普查開始,白漿土走進了科研人員的視野中。

彼時的白漿土,雖然腐殖質層薄,但遇到風調雨順的年頭,收成也還不錯,所以有人認為白漿土不需要特殊的改良措施。

進入上世紀70年代,以省農科院合江所為代表的一些科研院所和大學,開始了白漿土的培肥、耕作方面的研究。

“我的前輩們先后開展施用有機肥、秸稈還田、牧草種植等方面研究,試圖培肥白漿土。雖然在一定程度上提升了作物產量,但遇降雨量大的年份或干旱年份,白漿土減產幅度非常大,有時甚至絕產。這給大家新的警示,白漿土只靠培肥還不行,必須提高它應對旱澇的能力。只有增強儲水蓄水能力,才能抵制澇災和旱災。”王秋菊介紹,“改善土壤的儲水能力,得依靠耕作技術,我們的前輩們就開始在耕作方面下功夫。”

上世紀70年代也正是我國引進深松、深翻技術的時期,尤其國營農場率先開始機械深松、深翻耕作技術。趙德林開始了深松改良白漿土的研究,但效果并沒有達到預期期望。深松雖然能使約30厘米厚的土層都被擾動,但在深松作業后的跟蹤調查中發現,滲透效果并不大,都挺不到1年,還得連年深松,產量變化不明顯。后來他們又試了深翻,結果比深松還不能叫人接受,減產非常嚴重,比正常耕作減產30%左右。這是因為一深翻,本來在黑土層下的白漿層都被翻到上面來了,直接影響作物生長。

心土混層技術成為第一個里程碑

有人說,人生沒有白走的路,每一步都算數。

科學研究也是這樣。

雖然沒有找到提高白漿土上作物產量的穩定方法,但科研人員對白漿土土體構型特性、障礙形成的機理和特征有了深入的調查研究。經過細致剖析,大家認為白漿層是作物生長的障礙因子,只有打破白漿層,才有可能提高作物產量。

“是否可以利用白漿土‘二層性’的特點,進行土體混合呢?前輩們開始了白漿層與淀積層混拌,構建新的土體構型方面的模擬研究,提出了白漿土心土混層技術,這在白漿土改良上是一次技術突破,在90年代獲得了省科技進步二等獎。”王秋菊介紹。

為了更好地實施混層技術,上世紀90年代開始,省農科院研究白漿土改良的第二代黑土專家劉峰開始研發心土混層技術所需的機械。

“那時國內在改土機械上還屬于空白,經過不知多少次設計,修改圖紙、制作樣機、進地試驗,也不知在田間吃過多少泥土,第一臺白漿土改良機械三段式心土混層犁終于試制成功了!”那時剛剛大學畢業的王秋菊,也學會了做機械、改機械,頂著冒火星子的電焊扶著犁,“太嚇人啦!可我還不得不扶住,有時候感覺腰都要累斷了。”

心土混層技術相繼在北大荒集團八五二、八五三、八五四和曙光農場進行了大田試驗。

“在自主研發的土混層機械進行改土作業后,土壤硬度降低50%以上,20~40厘米的白漿層由原來的每平方厘米40千克降低到每平方厘米15~20千克;心土犁犁柱經過處0~40厘米剖面內,土壤硬度下降到每平方厘米5~15千克。表明高硬度的白漿層已被全面打破。一次作業,后效達5年以上。”黑龍江北大荒農業股份有限公司八五二分公司農業生產部科技部長沈寶山介紹。

“這項技術2002年獲得省政府科技進步二等獎,2004年還獲得了國家科技進步二等獎,這是我們白漿土改良的第一個里程碑。”王秋菊說。

成果只是起點科研沒有終點

成功的喜悅還來不及細細品味,他們又帶著新的使命上路。

改良不是重點,培肥才能增產。

2011年,他們提出的心土培肥改良白漿土效果及機理研究獲得中華農業獎三等獎,這是他們在白漿土改良方面的又一次里程碑的勝利。

由此白漿土改良技術日益得到突破,由單項改土逐漸走向綜合改土,而且不止改良白漿土,而是面向所有低產土壤。

2017年王秋菊負責的“低產土壤改良技術研究及裝備研發”獲得了黑龍江省科技進步三等獎。

“目前,我們除了在白漿土旱田方面研究了50多年,白漿土水田改良培肥也走過了十幾年。我們提出的白漿土秸稈還田氮素分級循環調控技術模式,解決了當前秸稈還田施肥不符的一些問題,2021年被農業部列為固碳減排十大技術模式。”黑龍江省黑土地保護利用研究院院長劉杰介紹,“現在,白漿土生產能力有所提高,隨著施肥量的增加,秸稈還田培肥土壤,白漿土肥力水平得到提高,在正常年份可以得到較高的產量,但因黑土層薄,有障礙土層,作物產量還是低于臨近的典型黑土土壤。在旱澇年份,減產特別明顯,白漿土抗災能力差,大部分白漿土還沒有經過系統改良,障礙土層白漿層的問題始終沒有得到解決,雖然我們在白漿土改良方面單項技術有突破,但缺乏綜合技術組裝,下一步需要加強白漿土障礙消減理論突破,技術上還需要創新,并且集成組裝單項技術,全方位改良白漿土,變低產土壤為高產土壤。”

“一步步走過來,我對土壤改良的信念和信心更加堅定!”雖然看起來很柔弱,可堅持把論文寫在大地上的王秋菊卻與生俱來一種倔強和執著,“我是女同志,但風里來雨里去、臉朝黃土背朝天的日子我也從未畏懼。我愛上了土壤,喜歡坐在地里看土壤剖面,看到改良后的土壤變化,我覺得我都和土壤共情啦!”

圖片由受訪者提供



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