原标题:“这里的田地越种越肥沃”——河西走廊新型多样化种植技术让土地永续“生金”
小麦玉米宽幅间作示范种植千亩方 本文图片由新甘肃·甘肃日报记者 马国顺 摄
新甘肃·甘肃日报记者 马国顺
盛夏时节,在河西走廊的广袤沃野上,一场关于种植技术的变革正在悄然重塑着这片土地。站在田间地头,风掠过麦田时带着清新的玉米甜香,拂过玉米地又裹着豆荚的醇厚——这是多样化种植技术催生出的“混合芬芳”。
曾经,这片土地上的农民习惯了“一茬作物种到底”的集约化种植,导致土壤板结、肥力衰退、水资源透支,产量一年比一年“蔫”;如今,宽幅间作的田块里小麦与玉米“并肩生长”,轮作的土地上甜糯玉米、马铃薯、辣椒按年份接续种植,让土地在休养生息的同时,实现稳产……先进的农业科技正以“作物搭配+机械适配”的双重力量,让“土地越种越肥沃”从愿景变为现实。
项目考核组在小麦玉米地实地观摩
新型多样化种植结硕果,产能收益双提升
“过去单种玉米,一亩地最多能收1200斤,现在小麦玉米宽幅间作,玉米不减产,还能多收600多斤小麦,算下来一亩地能多赚400多元!”在武威市凉州区谢河镇的千亩示范区,种植大户李双学算起的“增收账”,道出了新型多样化种植技术最直观的效益。
“当时甘肃农业大学的于教授来动员,说能多收小麦还不耽误玉米,我心里直打鼓:宽幅3.4米,农机能进去吗?”他指着田里整齐得像用尺子量过的小麦玉米植株行说,结果机器跑一趟,9行小麦、4行玉米一次性播完,行距误差不超过2厘米。以前人工播种,一户4口人种10亩地得忙半个月,现在200亩地一天就种完了。2024年,他的示范田玉米亩产1230斤,与单作时持平,还额外多收了620斤小麦。“对于纯粮食作物来说,这可不是小数目,周边的群众看到实实在在的收益,一波接一波地来我这里学习取经。”
李双学所说的小麦玉米宽幅间作田,是在甘肃省河西地区实施的、由中国农业大学李隆教授团队牵头实施的国家重点研发计划——“西北灌漠土区多样化种植保墒培肥与产能提升技术模式与应用”项目的核心成果之一。
该成果凝结着甘肃农业大学于爱忠教授团队历经数百次试验的“细节密码”。团队最初试种1米带宽时,发现小麦与玉米耗水量大,且不能实现机械化种收;调整到2.5米,农机转弯时总压到边行作物;直到3.4米带宽搭配“1.6米小麦带+1.2米玉米带+0.3米间距”的组合,才找到平衡——9行小麦在宽幅里充分灌浆,4行玉米的叶片能舒展着“追光”,让土地潜力得到充分释放。更重要的是,当地主流收割机的作业幅宽刚好适配,割台不用频繁调整。
2024年收获数据显示,该模式下作物平均亩产达1007.1公斤,较单作玉米提升18.0%,亩均纯收益增加474.8元,三年间已在凉州区10个乡镇累计示范6921亩,成为农户眼中的“致富田”。
黄羊河农场轮作产区的作物长势喜人
在河西走廊东部的黄羊河农场,另一种“甜糯玉米-马铃薯-蔬菜轮作模式”的“三年三收”模式同样交出亮眼成绩单。
“最关键的核心是让土地‘累’不着!”农场技术员介绍说:“过去连作玉米时,土壤板结得像石头,马铃薯要么长不大,要么带着黑斑。现在轮作,甜糯玉米收完种马铃薯,马铃薯收了种辣椒,每种作物‘吃’的养分不一样,土地虽然没有空闲期,还能缓缓劲,不仅如此,土壤中的养分也被合理利用了起来,科学节省了地力。”
此项新型轮作技术,是科研团队历经多年筛选,最终敲定的三种作物轮作周期——甜糯玉米喜肥、马铃薯耐瘠、蔬菜需水集中,互补的生长特性让土壤改善了“偏食”的弊端,就像给土地“换了食谱”。
“相较于连作种植,土地得到了修整的机会,土壤的富集元素孕育了更好的作物,产量想不高都难。”农场技术员笑着说。2024年,农场的甜糯玉米亩产达1223.5公斤,比连作时增产15%;马铃薯亩产3929.8公斤,品相达一级薯块标准的占比从60%提升到85%;辣椒亩产2027.8公斤,收购价每斤比普通辣椒高0.8元。作物平均产量提高17.2%,亩均收益显著提升。“光这三项,农场1200亩示范田就多赚了280万元。”
农业专家查看青贮玉米与大豆宽幅间作田大豆的根系固氮表现
在张掖市民乐县的华瑞农业示范基地,青贮玉米与大豆的“8:4”宽幅间作田,是当地养殖场最新掌握的技术型“香饽饽”。基地负责人王永龙介绍:“以前单种青贮玉米,蛋白含量只有8%,牛羊吃了光长膘不长肉;现在加了大豆,蛋白含量冲到12%,不用掺进口豆粕了。牛羊吃着带大豆的饲草,肉质更好,全县30多个养殖场都来下订单。”
甘肃省农科院土肥所汤莹研究员团队为找到这个“黄金行比”,三年来在张掖、酒泉设了20多个试验点,试过错配的“6:2”——大豆长得太密,倒伏了一半;试过“4:2”——玉米遮光太多,大豆结荚少。最终确定的“8行玉米+4行大豆”,让饲草产量提升15.9%,每吨饲料成本降低120元。
“不仅提高了饲草的品质,我们按照科研团队的方案,严格配合水肥分带精准调控技术,还让土地的氮肥生产力提高了27.9%,水分利用效率提升15.6%,地力提升效果肉眼可见!”这位负责人打趣地说:“种了这么多年地,头回见到田地越种越肥沃的‘怪现象’。”
新型多样化种植模式
酒泉市肃州区的“时间魔法”更让人惊叹。上坝镇的大田里,小麦刚收完,浅埋滴灌带就开始给复种的娃娃菜“补水”。通过“时间差”与“空间差”的技术设计,让土地潜能彻底释放。
“以前小麦收完地就闲了,从7月到10月,土地荒着怪可惜。”种植户陈建国扒开土壤,滴灌带埋在地下3厘米处,水珠正顺着根系渗下去,“这技术神了,小麦亩产比漫灌时提高8.8%,复种的娃娃菜净菜产量增22%,最高一次,复种作物的生物量比单作时翻了3倍多。现在一年两收,土地‘不偷懒’,我们收入也能翻番。”
……
通过农业科技的应用,让农业增效、农民增收的事例在项目实施地层出不穷,从河西走廊东部的宽幅间作到中西部的套作、复种,新型多样化种植像一把“金钥匙”,既稳住了小麦、玉米等主粮的“基本盘”,又打开了蔬菜、饲草等经济作物的增收门。
2024年,河西走廊新型多样化种植示范区累计增产粮食1.2亿公斤,带动农户亩均增收400元以上,曾经“靠天吃饭”的旱田,成了“科技喂饱”的粮仓。
专家组对试验田进行现场研讨
从“越种越薄”到“越种越肥”的生态蝶变
“土好,种啥都好。”这句农民口中的朴素真理,在新型多样化种植技术的实践中得到科学印证。
曾经,长期单作、过量施肥让灌漠土成了“疲惫的海绵”——板结的土壤吸不进水,流失的养分留不住肥,有的地块甚至“越施肥越减产”。
如今,新型多样化种植技术正让土壤重新“呼吸”,从“越种越薄”到“越种越肥”成为西北灌漠土区多样化种植保墒培肥的新趋势,一场静默的生态蝶变正在土层深处发生……
土壤有机质的提升,是最直观的“肥力成绩单”。在凉州区小麦、玉米宽幅间作示范区,耕地质量评价报告显示,2024年耕层土壤有机质含量达每千克14.2克,较传统单作模式提升4.3%;黄羊河农场的大区轮作田里,这个数字更喜人——每千克土壤的有机质含量达15.6克,提升6.5%。
农业专家观摩新型多样化种植模式
而在张掖市甘州区的制种玉米田,一项“套复种绿肥”技术创造了更大的奇迹——制种玉米授粉后,砍除父本,在空出的种植行进行插播黑麦草、毛苕子、苜蓿等绿植,制种玉米收获后复种冬绿肥,来年翻压还田,让常年连作的土壤像吃上了“营养套餐”。2024年检测显示,该模式让耕层土壤有机碳含量增长10.1%至12.36%,土壤容重降低8.7%——意味着土壤更疏松,也更加健康。
“绿肥就像土壤的‘碳银行’,把空气中的二氧化碳固定到土里,越积越肥。”汤莹研究员蹲在田里,手里捏着刚翻出的绿肥残体,“你闻,有股腐殖质的香味,这就是肥力在‘生长’。”
酒泉肃州区的试验田更印证了“多样种植=肥力提升”的规律。玉米套作豌豆复种绿肥模式,让土壤有机质提高10.2%;小麦麦后复种模式下,这一数字达10.8%。更带来了耕地质量的“跳级”——凉州区示范区的耕地质量从原来的4等提升到3等,黄羊河农场部分地块甚至从5等跃升至3.67等。
新型多样化种植大多采用膜下滴灌方式
水资源利用效率的跃升,是多样化种植的另一重生态贡献。
在水资源极度短缺的河西走廊,这项突破尤为关键。凉州区的宽幅间作模式通过水肥分带控制,将灌溉定额降至每亩280立方米至320立方米,较传统漫灌节水50%,水分利用效率提高20.1%;黄羊河农场的轮作模式水分利用效率提升28.0%;酒泉上坝镇的浅埋滴灌技术更让灌溉水利用效率提高65.2%至74.8%,昔日“大水漫灌”的景象被“精准滴灌”所取代,每一滴水都用在了“刀刃上”。
“过去浇地要漫过田埂,现在管子埋在根下,按作物需求精准供水,一亩地一年能省150立方米水。”李双学的感受,印证了技术的实效。
固碳减排的生态效益同样不可小觑。
在项目试验区,麦后绿肥覆盖免耕技术让CO₂排放降低7.4%,N₂O减排12.2%,碳排放效率提高28.8%。在“双碳”目标下,这些技术为农业减排提供了可行路径。
“多样化种植不仅让土地多产粮,更让土地成为‘生态调节器’和‘碳汇库’,实现了粮食安全与生态安全的双赢。”中国农业大学李隆教授团队成员于瑞鹏说,他们通过6000多份土壤样品分析发现,多样化种植能增加土壤中的固氮菌、解磷菌等微生物,这些“土壤小管家”既能提升肥力,又有效减少了温室气体排放。
针对不同作物用水需求的滴灌分控技术措施
从实验室到田野,把攻关论文写在大地上
新型多样化种植技术的每一寸进步,从来不是实验室成果的简单复制,而是科研人员扎根田野,将“论文”揉进泥土、适配现实的艰辛探索——从机械研发到技术调整,每一步都浸透着“让科技能用、好用”的执着。
破解机械化难题,是技术推广的“第一道关”。“传统间套作产量高,但靠人工种收,一户最多种10亩,想推广必须适配机械化。”这是于爱忠教授常挂在嘴边的话。2020年,他带着团队在凉州区试种宽幅间作时,传统播种机的作业幅宽在1.2米,播不了1.6米的小麦带;作业效率高的中大型收割机无法收小麦。
“我们跟着农机手在地里泡了40多天,每天测行距、调齿轮。”团队骨干韩梅回忆,为了让播种机适应9行小麦、4行玉米的配置,他们把农机的传动轮换成小尺寸的,让播种速度慢下来;把排种器改成双仓的,一边装小麦种,一边装玉米种。“有次调试到半夜,机器突然卡壳了,我们打着手电筒拆零件,满手都是机油,第二天农户来看,说‘这些专家比我们农民还能扛’。”最终研制成功的小麦玉米带田专用播种机,使人工成本降低45%以上。“现在农户叫它‘懒人技术’,其实‘懒’的背后是无数次的‘勤’。”于爱忠笑着说。
省农科院研发的宽幅间种农机
汤莹研究员团队的“饲草攻关”,藏着30多本写满数据的笔记本。2018年,他们发现河西走廊的饲草蛋白含量普遍偏低,便开始测试玉米与豆科作物的组合。“试了苜蓿,长得太高遮光;试了箭筈豌豆,结荚少;最后锁定大豆,但行比又成了难题。”团队成员孙建好翻着笔记,某一页记录着2020年的失败案例:“6:2行比,大豆倒伏率30%,减产40%。”后来他们把大豆行距从30厘米调至40厘米,增加通风,倒伏率降到5%以下。“为测最佳播种期,我们在张掖从4月到6月,每隔10天播一批,记录株高、开花时间,光数据就记了2万多条。”
配套的青贮玉米大豆宽幅间作精量播种机,更是一遍遍地“改”和“试”磨炼出来的。团队联合当地农机厂,把播种机的开沟器改成可调节的,玉米沟深5厘米,大豆沟深3厘米,按照“8:4”种植规格改造了播种轮、压膜器、株行距,“让两种作物出苗整齐,不会‘一高一矮’。”最终定型的青贮玉米大豆宽幅间作精量播种机,不仅能精准播种,还能同步施肥、打药、覆膜、铺滴灌带、膜边覆土等多项作业,现在,这台机器一天能种80亩地,比人工快20倍,获得国家发明专利。
机理研究为技术“打底子”,让农民“知其然更知其所以然”。李隆教授团队在实验室解析了8000多份土壤样品的微生物群落,终于弄清“多样化种植培肥土壤”的原理:豆科作物根瘤菌固氮,为禾本科作物提供氮素;禾本科作物深根系吸收深层磷、钾,通过残体还田反哺土壤。二者“搭档”能让土壤养分更均衡,“就像两个人搭伙过日子,各取所长,日子越过越红火。”团队成员于瑞鹏副教授说,“把这些机理做成‘明白纸’,告诉农户‘为什么间作能增产’,他们才更愿意试。”
专家团队就项目实效进行论证
更关键的是“产学研用”的合力。中国农业大学负责机理研究,甘肃农业大学主攻东部技术集成,甘肃省农科院土肥所聚焦中西部模式创新,再加上农机厂家、种植企业、合作社的参与,形成了“研发-中试-推广”的闭环。
三年来,项目组培训新型农业经营主体500人次以上,培养研究生及中青年学术骨干20名,研发农机装备3套,申请专利15项。
“看到农户用技术赚到更多钱,看到土地越种越肥,所有的辛苦都值了。”李隆教授站在金黄的麦田边,风掀起他的衣角,远处的玉米田正绿得发亮——那是科技与土地共同孕育的希望。
如今,多样化种植技术已在河西走廊累计示范110.3万亩,按照规划,未来将在西北灌漠土区推广500万亩以上。从“吨粮田”的辉煌到单作的困境,再到多样化种植的重生,这片土地的变迁印证着:唯有尊重自然规律、依靠科技创新,才能让土地永续“生金”。在西北旱区的田野上,“越种越肥”的故事还在继续,写满了科技的温度,也藏着中国农业绿色转型的密码。
(新甘肃)