推动土壤健康的中国做法——“梨树模式”|土壤考察记

导  读

构建健康土壤的原理相同，但每个地域、农场的路子都不同。在世界“三大黑土带”和“三大黄金玉米带”这个独特的地区，经过多年探索，一种本土化的、接地气的土壤健康模式已经展示在世人面前，并在大旱灾面前发挥了威力—— 这就是“梨树模式”。

文/陈能场（广东省生态环境技术研究所研究员）

前言

承蒙中国农业大学资源与环境学院副院长李保国教授的邀请，带着巨大的好奇心，借着参加“第十三次全国农业资源与环境学科高层论坛”会议的机会，在做了一个“如何让公众关注土壤健康问题”的科普报告后，有幸与来自全国主要资源与环境学院的新老院长们一起到了梨树县零距离接触黑土地，现场学习这里构建的中国土壤健康的模式——梨树模式。

土壤健康概念：外延开始，到内涵充实

最早关注土壤的健康是在十九世纪末到本世纪的50年代。在“一方人吃着一方水土种养的食物”的不发达时代，土壤的健康程度即可反映在当地人的身上。被号称为“土壤肥力致富”的美国土壤学家曾在《土壤与牙齿》一文中说“对于有见识的牙医来说，牙齿和整个口腔都反映了病人的营养状况，他要能指出病人的食物质量的不完整性，而且还能要进一步指出病人所在地区他所吃的食物的土壤肥力的问题。”此时，人们关注的土壤健康大都是和人类健康有关的营养元素上。

二战以后，化肥的增产效应被发现，于是以产量为目标的化学农业得到了如火如荼的发展。但很快，在欧美，人们发现了另类土壤健康的问题，就是土壤的退化问题。包括：（1）风/水侵蚀、（2）SOM的损失、（3）营养不均衡、（4）盐渍化、（5）地表硬化密封、（6）土壤生物多样性丧失、（7）污染、（8）酸化、（9）压实和（10）涝渍等问题。1977年，土壤质量（也就是土壤健康）这一概念被再次被引入科学界（Warkentin和Fletcher 1977），土壤健康更加关注土壤自身的物理、化学和生物学性质及其变化上面。整个20世纪90年代，美国农业部农业研究组织和美国国家自然资源保护局积极主导了关注这一概念的研究和技术转移工作。如今在欧美、澳洲，不论在学界还是在农民层面，土壤健康的概念已经深入人心，不仅开发了手册、标准、和评估方法，并且制定了相对应的政策，在农民层面，美国至少13个州开发了土壤健康卡， 其他国家如印度、孟加拉国等也在推进土壤健康卡，可以说土壤健康是可持续发展的硬道理。

构建土壤健康的原理相同，但道路各一

正如美国农业部自然资源保护局土壤健康专家David Lamm（大卫·拉姆）说过“构建健康土壤的原理都是一样的，你必须停止耕作，并且从单一农作物轮作种植转为包括覆盖作物在内多样多作物轮作，但每个地域、农场的土壤健康之路都不同。”这当然指的是一个区域的土壤健康的构建必须与当地的土壤、水文气候、生物条件等相结合，也要和当地的种植结构、社会经济相结合。充分利用地域的知识和实践来推进土壤健康的可持续的路子。

梨树，一个有梦的地方

吉林省梨树县是个好地方。地处松辽平原腹地，位于世界“三大黑土带”（松嫩平原与乌克兰大草原、美国密西西比河流域黑土带并称世界三大黑土带）和“黄金玉米带”（北纬45度附近区域是玉米的最佳生长区，并在全世界范围形成了乌克兰、美国、中国吉林“三大黄金玉米带”）上。

吉林省黄金玉米带的黑土是地球上稀少的资源，是世界上三大黑土资源之一。由于重利用轻保护及不合理耕作与种植方式，再加上养分的补充仅靠施用化肥，忽视有机物料的补充，导致土壤侵蚀加剧、土壤有机质下降、土壤结构恶化，土地出现板结化。仅30多年时间，黄金玉米带的黑土厚度已由60-70厘米减少到20-30厘米，黑土层厚度20厘米以上的耕地仅占吉林省黑土耕地的30.5%，18-20厘米的黑土耕地占吉林省黑土耕地的42.3%。据测算，吉林平均每年损失黑土表层约0.4-0.5厘米，属中、强度侵蚀。如不加紧治理，再过50年，黑土地将流失殆尽，耕地将失去生产能力，世界闻名的黄金玉米带将不复存在。

土壤健康的“梨树模式”

以李保国教授为首的中国农大团队以及中国科学院沈阳应用生态研究所、东北地理与农业生态研究所从2007年起在梨树开展了深入的试验，在土壤健康构建和维持上终于走出了一个独特的路子，并逐渐提升成为一种模式，目前被广泛成为“梨树模式”。

在总结国外免耕栽培技术的基础上，结合吉林实际创建了适合我国国情的玉米秸秆覆盖全程机械化免耕栽培技术。这种免耕栽培的基本做法是，收获后将玉米秸秆完全留在农田，春季免耕或者少耕播种，一次性完成开沟、施肥、播种、覆土和镇压等作业，从耕种到田间管理全程机械化，并实现土地部分休耕。这种栽培方式不仅能保持土壤水分、提高地力，而且解决了秸秆焚烧导致的土壤退化以及衍生的环境问题，保证了农业可持续发展，是一场实实在在的玉米种植业革命。

另外一个“本土化改良”的接地气的技术是宽窄行种植，就是结合东北秋冬季地温低的特点，对美国秸秆覆盖还田模式进行改良，将两垄或三垄玉米合并种两行，中间行距有宽有窄，宽行条带覆盖秸秆，有苗的地方不覆盖秸秆。“粮食产量不减，农民易接受，养地效果更好。宽行、窄行隔年交替种植，还具有休耕效果。”

这种“本土化改良”的宽窄行种植技术，正体现了我国黑土地保护的独特之处。并且在今年东北地区遭遇50年一遇的春季大旱展示出其强大的优势（见下图）。

左边为对照，右边为宽窄行种植

梨树模式

梨树模式

传统耕作（即翻耕移除秸秆）技术

2018年7月7日，农民日报刊发的题为《给耕地“减压” 给粮仓“加油”——东北黑土地保护利用试点项目综述”》的报道中，介绍了这样一个例子： 梨树县梨树镇八里庙村农民卢伟总算松了口气：“多亏了宽窄行种植模式，我的220公顷玉米才没受干旱影响。”他正是东北黑土地保护行动的受益者之一。

实地参观学习土壤健康的“梨树模式”

8月31日清晨，专家们乘着专车从长春出发，到了10点多就到了梨树实验站。

中国农业大学吉林梨树站

一进入试验站，看到了多样性种植的地块

本文作者与广西大学资源与环境学院原院长顾明华教授在试验站

郁郁葱葱的玉米，顾明华院长注意到了“逆”边际效应，也就是原则上最边上的玉米理论上应该长得最好，但这里反而长得矮一些，是不是受到数目遮阴的影响呢？

丰收的大豆

丰收的大豆和参观的人群

中国农业大学资源与环境学院副院长李保国教授在做讲解

玉米-大豆轮作，大豆生长过程中利用玉米秸秆覆盖

玉米-玉米轮作，玉米生长过程中利用前茬玉米秸秆覆盖

吉林农业大学资源与环境学院院长高强教授的试验地

玉米-大豆套种

后 记

大量研究和实践表明，只有土壤健康才有粮食量的安全和质的健康！土壤健康是人类文明可持续的根本保证。“梨树模式”的土壤健康模式已经成熟而且在逆境天气下展现防御力，期待更多接地气的、本土化的土壤健康建设模式在祖国大地上开会结果。

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