科学家手把手教你怎么种地，还是偷懒的那种方法
听说，在东北有一群科学家在教人种地，还是用那种“懒人”的方法。
这种方法还得到了习近平总书记的“点赞”：
“要认真总结和推广‘梨树模式’，采取有效措施切实把黑土地这个‘耕地中的大熊猫’保护好、利用好，使之永远造福人民”。
——2020年7月，习近平总书记在吉林考察时对黑土地保护提出新要求
这种“梨树模式”到底是怎么种地的？今天科学家都给你讲清楚！
种地，但是不“伤害”土地
在我国东北，有一片109万平方千米的广袤土地，它是保障我国粮食生产的“稳压器”和“压舱石”，它就是东北黑土地（参考自《东北黑土地白皮书2020》）。
然而，因为长期高强度的开发利用，曾经松软肥沃的黑土地透支了，变得又瘦又薄又硬，黑土层比开垦之初减少了约40厘米。
2007年以来，来自中国科学院沈阳应用生态研究所的张旭东研究员及其所在团队与领域内的专家们在分析总结美国、加拿大等国家免耕栽培技术研究与应用的基础上，研发了适合东北黑土地气候特征与土壤特性的保护性耕作技术——玉米秸秆覆盖全程机械化栽培技术，也称“梨树模式”。
根据字面意思，保护性耕作其实就是尽力“照顾”退化黑土，让其不再受到高强度耕作“伤害”的耕地管理措施。
“保护性耕作是指通过少耕、免耕技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施，从而减少农田土壤侵蚀，保护农田生态环境，并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术，其核心是保持永久性土壤覆盖、最低程度的土壤扰动及适当的作物轮作。保护性耕作具有增碳培肥、蓄水保墒、节本增效、高产稳产的效果，是土壤可持续利用的必然选择”。
——《玉米秸秆全覆盖保护性耕作技术培训手册》，中国科学院沈阳应用生态研究所编著
保护性耕作，到底怎么种地？
现在，东北黑土地上，少了大量“脸朝黄土背朝天”的人工劳作，却多了机械化的“免耕播种”，还有“秸秆归还”的省时高效。那么，这种“懒人种地”是怎么种的呢？
根据不同地区的农民种植习惯以及土壤、气候等区域条件与适宜性，目前，玉米秸秆覆盖保护性耕作技术模式主要有以下四种 ：
1. 玉米秸秆全覆盖均匀行技术模式（简称均匀行）
前茬玉米收获了以后，将全部的秸秆均匀地铺在地表，春季时保持均匀的垄距进行免耕播种，下一年仍然保持这样的均匀垄距，在前茬的行间播种，实现年际间的交替轮换，通常均匀行的垄距大于60 cm（如下图所示）。这种模式最大限度的保持了农民的种植习惯，在不改变行距的情况下进行播种。
均匀行示意图
均匀行苗期
2. 玉米秸秆集行全量覆盖宽窄行技术模式（简称宽窄行）
有些地区根据当地农民的种植习惯，行间距相对较小，但是秸秆量较大，此时均匀行容纳秸秆的空间就会显得十分“拥挤”，宽窄行模式则应需而生。前茬玉米收获了以后，在原来均匀行的基础上，先用集行机把秸秆集行，相邻的两行或者三行合并种两行，这样就形成了垄距不同的两行，窄的一行用作苗带，宽的一行铺上秸秆，宽窄两行隔年交替种植（如下图所示）。
宽窄行示意图
秸秆归行
宽窄行苗期
3. 玉米秸秆覆盖原垄垄作技术模式（简称原垄垄作）
这是把机械收获后的秸秆集中覆盖在垄沟、每年播种在相同垄上的技术模式。上年玉米收获的同时粉碎秸秆，还田覆盖在垄沟，第二年春天在垄的中央或垄侧进行免耕播种，可在6月中下旬进行中耕培垄作业（如下图所示）。
原垄垄作示意图
原垄垄作苗期
4. 玉米秸秆集行全量覆盖还田条带浅旋技术模式
这种模式是把收获的秸秆粉碎后铺在地表，首先用秸秆集行机集行后露出苗带，然后用条带浅旋机浅旋苗带（7-10cm），第二年春天直接播种（如下图所示）。
条带浅旋作业
条带浅旋后的效果
条带浅旋后出苗情况
“梨树模式”，真香！
都说“梨树模式”好，到底好在哪里了呢？
第一、秸秆可以帮助土壤提升有机质含量，改善养分供应，提升土壤产能；
第二、秸秆就像透气的被子一样保护着黑土层，为它遮风挡雨，降低风蚀水蚀；
第三、覆盖物为土壤生物带来了丰富的养分资源，提高生物多形性，增加蚯蚓数量，改善生物功能，更有利于土壤健康；
第四、秸秆的覆盖提高了土壤入渗能力，同时也能阻止径流，把更多的雨水蓄留在耕层，也可以减缓土表水分的蒸发，在干旱季节可以帮助土壤延缓旱情；
第五、覆盖物不仅可以抑制漫天“沙尘”，还减少了秸秆的焚烧，缓解了空气污染，还田的秸秆促进了土壤有机质的循环，也提高了水肥利用效率；
第六、在培肥土壤的基础上，土壤结构也得到了很好的改善，玉米也达到了稳产增产，由于免耕播种机只需要一次作业工序即可完成传统耕作的作业任务，节省了大量的人力、物力与时间成本，是节本增效的小能手！
玉米秸秆覆盖保护性耕作技术实施效果示意图
现在是专家答疑时间
虽然“梨树模式”从诞生至今已有近15年的时间，但相较于传统的耕作方式而言，它还只是一个小baby，因此，不少种地的朋友可能会有很多问题，现在就进入答疑时间：
1. 病虫草害怎么防治？
十几年的秸秆覆盖保护性耕作研究结果表明，与传统耕作方式相比，病虫害发生规律、危害程度以及防治措施没有区别。
如果秸秆量不大，可选择在播后苗前封闭除草。苗前封闭除草剂适合玉米播种后，草没出来之前使用，出苗后效果不好，一般在播后7天内喷完。如果秸秆覆盖量大，要采用苗后除草，一般在玉米3-5片叶，杂草2-4片叶时喷施。苗前封闭除草，应当选择风幕式喷药机；苗后除草，可选择喷杆喷雾机或风幕式喷药机。
2. 秸秆量大但是行距不够怎么办？
由于东北地区玉米秸秆产量较高，因此存在秸秆量多与行距小的矛盾，秸秆覆盖均匀行模式可选择秸秆产量低的品种或加大行距。另外可以采用宽窄行或二比空种植，解决秸秆量大、行距小的矛盾。
3. 秸秆覆盖导致早春地温低影响种子发芽出苗怎么办？
秸秆覆盖在地表，保墒效果较好，但容易造成早春地温低，影响种子发芽出苗及玉米苗期生长弱的问题。解决办法：1）及早将苗带清理出来，以达到行上提温，行间保墒的效果；2）适当的延后播期7-10天，播种期中后期作业，播种时适当浅播，镇压后2-3cm；3）增施口肥，促进玉米苗期根系生长，但要防止烧种烧苗。
4. 长期免耕土壤板结怎么办？
施行保护性耕作初期，土壤没有扰动，易造成土壤容重增加，可通过如下方法解决：1）控制好机械碾压位置，机械碾压位置尽量不要在第二年的播种带；2）作业时避开土壤含水率高时期；3）必要的土壤疏松（深松）；4）从多年实践上看，坚持多年免耕秸秆覆盖还田的地块，土地自然松软，不再板结。
结语
时光荏苒，从诞生之日至今，十几年的时间，在科研工作者的不断探索优化下，“梨树模式”在东北大地落地生根，根据不同的土壤、气候特点，科学家们打造因地制宜的“梨树模式”，目前，该模式在东北地区已经应用超过5000万亩。
未来，扎根黑土地研究的人们一定会继续不断开拓进取，更为系统和全面地调查黑土资源的利用情况，采用更为多元化的技术手段提供多维的黑土地信息，在解译黑土退化与阻控、有机质提升与健康保育机理的基础上，提出更多因地制宜的黑土地长效保障技术模式，保障黑土地产能的全面高效提升，为夯实国家粮食安全提供科技支撑。
（本文图片均由作者提供）
作者单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
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