玉米收了,田没闲着。近日,在吉林省长春市公主岭市秦家屯镇,吉林省冠明牧业有限公司的项目示范基地里,一群牛正在收获后的玉米地里“加餐”:秸秆就地变成饲料,动物粪便直接还到田里,种植与养殖在同一块黑土地上完成了一次生态循环。这里是国家重点研发计划“黑土地保护与利用科技创新”重点专项“黑土农田生态种养协同提升地力与产能关键技术研究与示范”项目(2024YFD1500700)观摩会的现场。
在这里,该项目正把“种养循环”从试验田推向规模化示范。秸秆就近养殖、垫料堆肥还田,玉米留茬放牧、秸秆就地过腹还田,秸秆粪肥联合深翻还田等技术轮番亮相;田地另一侧,固态(液态)粪肥机械化抛撒、秸秆联合翻埋等农机作业同步展示,粪肥和秸秆一起被翻埋进土层。
为什么要把“种”和“养”连起来?“整体上说,我们的黑土变瘦、变薄、变硬,黑土地保护已经引起方方面面的高度重视。”项目负责人、北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所研究员邹国元说。东北黑土区是世界四大黑土区之一,粮食产量占全国1/4,粮食调出量占全国1/3。长期以来,种养分离、废弃物还田率低是黑土地保护绕不开的难题。该项目要做的,就是让秸秆、粪肥等有机物更多、更高效地回到土地中,在种养循环中培肥地力、提升产能。
邹国元在现场算起了“生态账”:把畜禽养殖废弃物拉到田间地头,就近与秸秆联合堆肥,形成有机肥高效还到地里;玉米收获后农田放牧,秸秆就地转化成饲料,牛羊粪便就地变成肥料。此外,还存在种养一体的循环模式,例如,玉米地里养大鹅,鹅把杂草和玉米下部叶片吃掉,鹅粪留在田里;水稻田里养螃蟹,螃蟹吃掉水草和害虫,脱壳又把有机物留下,促进水稻生长。“这些都是让有机物高效还田的好方式。”邹国元说。
在农田秋后放牧试验区,土壤的变化最直观。项目组成员、吉林省农业科学院研究员曹玉军说:“这里的土质特别好、特别松软,作物根系扎得特别深,有利于根系吸收更多的养分和水分,增加抗逆性。”而放牧带来的收益不只体现在土壤改良上,项目组测算了经济效益,1公顷玉米秸秆可供养5头牛150天、28只羊120天;相比秸秆打包饲养,每头牛可节约成本750元,每只羊节约成本100元。
粪污和秸秆怎样还田更高效?在垫料及粪肥还田试验区,吉林农业大学教授刘淑霞带来一组试验数据:秸秆垫料堆肥替代氮肥,可实现作物增产、氮肥减量、土壤肥力提升,20%的替代比例效果最佳。2025年的试验结果表明,通过秸秆垫料堆肥替代氮肥,作物产量增加5%左右。黑龙江省农业科学院副研究员史风梅告诉记者,她正在开展固态粪便与秸秆联合堆肥产品的田间精准施用工作,致力于优化施肥量和施肥深度。
秸秆和液态粪肥还能“结伴”还田。北京市农林科学院助理研究员张玲说:“液态粪肥还田后可以提供氮源,促进微生物的活动”,翻埋以后还能改善土壤环境,提高微生物活性,从而实现秸秆还田和畜禽粪污消纳的双重目的。针对粪污秸秆的就地处理,农业农村部规划设计研究院高级工程师徐鹏翔带来一套覆膜无动力通风堆肥技术:覆膜在密闭环境下形成微耗氧发酵,能保温、防雨、防臭;配套无动力通风系统,不需要土建,不占用永久耕地,在田间地头按地形布置,用完了随时撤掉。“这块地原来什么样,现在还什么样。”徐鹏翔说。
技术有没有用,最终要看地力有没有提升、粮食有没有增产。邹国元告诉记者:“通过种养结合,土壤有机质提升10%以上,土壤容重也下降,单位土体的重量变轻了,土壤结构更好、更加疏松。”从长春农高区的集成示范看,生态种养并不是简单把粪肥还回去,而是通过肥料替代、秸秆还田、耕作方式和种植密度等技术协同,让养分循环与粮食生产更好衔接。
长春农高区的示范,是整个项目成果的一个缩影。目前,项目组初步形成关键技术8项,其中,寒区奶牛液体粪肥还田技术、玉米秸秆与液态粪肥联合深翻促腐培肥技术、稻田种养土壤保育与产能提升关键技术3项成果,分别入选黑龙江、吉林、辽宁三省农业主推技术;建立黑土农田生态种养技术模式8套,核心示范面积9360亩。由点到面,项目正在把“秸秆变饲料、粪便变肥料”的生态循环,转化为可复制、可推广的黑土地保护和产能提升路径。(农民日报全媒体记者 赵倩倩)