水稻秸秆还田如何实现单产与地力协同提升？
近日，东北农业大学和北大荒农垦集团建三江大兴农场有限公司协同创新基地（以下简称“创新基地”）给出新答案：基地连续6年秸秆还田下的水稻每亩实收产量达758kg，获得约10%的增产，同时减少化肥用量约20%，真正实现了土壤培肥，化肥减施和水稻高产的统一。
秸秆还田“还”出天蓝地肥好生态
10月7日10时30分许，一个重量级专家团来到大兴农场九区18队的创新基地，对东北农业大学国家水稻产业体系专家彭显龙负责实施的“北方稻田秸秆还田少搅浆固碳培肥技术”进行了详细的现场考察。
胡春光向专家组介绍秸秆还田实施过程
专家团共7人，分别来自中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中国农业大学、省农业科学院牡丹江分院、省农业科学院生物技术研究所、省黑土保护利用研究院和省农业农村厅等科研院所、高校和政府部门，个个都是行业大咖。
“长势均匀，没有病害和水稻倒伏的发生”“水稻穗大、穗型整齐”……考察一圈，专家们频频点头，他们一致认为该示范区域内近500亩水稻具有高产群体所具备的长势。
经过测产，测产专家组组长、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所刘宏斌研究员向众人宣布喜讯：“示范区连续进行6年秸秆还田的田块内水稻每亩实收产量达到了758公斤，喜获高产！”
现场掌声一片。
专家跟踪实收面积测量
水稻亩产758公斤是啥概念？大兴农场农业发展部总经理杨成林告诉记者：“目前，大兴农场水稻平均亩产量在620公斤到625公斤之间。示范区水稻产量明显高于农场其他区域的产量。”
“北方稻田秸秆还田少搅浆固碳培肥技术”项目负责人、东北农业大学教授彭显龙补充说，“758公斤的产量，是通过应用变量施肥技术，在每亩只用6-9kg（平均约7.5kg）的氮肥情况下实现的。在连续多年还田条件下，土壤有机质平均每年增加0.3-0.4g/kg，显著提高了土壤供氮能力和土壤钾素含量，可大幅度减少钾肥用量。”
“彭教授来这里做了六年实验，这片地越来越喧乎了。”胡春光种了近40年地，对黑土地格外有感情。他的言外之意是，“土壤有机质含量越来越高，黑土地越来越肥沃了。”
胡春光感慨道，“秸秆还田可促进农业节水、增产、增效，‘还’出了天蓝地肥好生态。”
通过机械化作业，基地实现了水稻收割与秸秆粉碎同步进行
科技“良方”破解秸秆还田难题
能培肥、可增产、还能节肥，“北方稻田秸秆还田少搅浆固碳培肥技术”为啥这么牛？
彭显龙向记者道出了其中的奥秘：在智慧农机的加持下，使用精准变量施肥技术，先用无人机遥感技术反演作物长势或者用土壤测试技术监测土壤肥力，生成变量施肥处方图输入到机器中控制插秧期施肥量，再根据气候条件和水稻长势进行诊断微调——“如果水稻长得好，就可以减少施肥量；若水稻生长前期遇到低温天气，长势不佳，可适当增加肥量，做到精准化智能化施肥。”
作物秸秆腐解是一个漫长和复杂的过程。彭显龙坦言，在项目开展初期，他的团队也确实遇到一些困难。
第一，秸秆最初还到田里的时候，里面有碳，秸秆中的碳分解会消耗氧气，造成土壤氧化还原电位下降，土壤里面的氧气少了，还原性物质多了，会抑制水稻生长。
沉甸甸的稻穗
第二，秸秆中的活性炭腐解时可能会固氮，需要增加氮肥。
因此，在秸秆还田的头两年，没看出明显增产的效果。
为了解决这些问题，彭显龙从2019年开始通过实验发现，利用干湿交替灌溉法，可以减少稻田还原性物质的危害。
谈起水稻干湿交替灌溉法，胡春光打开了话匣子。他说，按照彭老师的要求，“水稻不要长期淹水，水灌过来后，让它自然落干，干一段时间再上水。这样既能节水，水稻长势好还能高产。”
另外，彭显龙通过研究秸秆养分的释放发现，北方秸秆腐解过程比较慢，而前期施用的化肥氮占比较大，足够微生物和水稻利用了，不用额外增加氮肥调节碳氮比。而生育后期固定的氮素以及秸秆腐解均会释放氮，可以减少10%左右的氮肥。
克服以上两个问题之后，从2019年开始，基地增产就比较明显了。
已装车的水稻
对农民来说，最担心的就是秸秆还田会不会增加病害的风险。“农场职工和农民朋友关心的问题，正好也是我们技术人员关注的问题。”彭显龙说，经过连续六年的监测，秸秆还田并没有增加病虫害风险，秸秆还田后把虫卵埋在土里，对防虫还是有好处的。
为垦区秸秆还田提供可借鉴样本
秸秆还田过程中，还有哪些问题需要注意？
彭显龙说，首先，秸秆还田的前提是要通过科学预防病害，让秸秆本身不带病。其次，从秸秆还田的技术上看，收获时要安装秸秆粉碎抛洒装置，刀片要磨得锋利一点，把秸秆切碎抛洒均匀。
“秸秆还田一定要抛洒均匀，不能积窝。机器要用大马力的，秸秆翻埋深度最好达到20厘米左右。”胡春光补充道。
秸秆还田后实现“黑色越冬”
“北方稻田秸秆还田少搅浆固碳培肥技术”益处多多，是否可以大面积推广？
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所刘宏斌研究员认为，该项技术是一个很好的技术。“它减轻了水稻插秧前频繁打浆所带来的土壤团体破碎问题，并且能够把秸秆有效全量还田，相比以往前进了一大步。另外，从试验田的测产效果来看，也还是不错的。”
刘宏斌认为，机械化作业水平、地块规模，是推广该技术的重要条件。“建三江基础条件比较好、机械化程度高、格田改造好，再加上有农垦系统高标准的管理水平，这项技术的推广前景还是不错的。下一步，黑龙江省内其他区域也可积极借鉴该项技术。”
记者了解到，从2017年开始，北大荒集团建三江分公司开始进行大面积秸秆还田，构建了黑土保护的“三江模式”，目前建三江1000多万亩稻田秸秆还田率已经超过98%。通过东北农业大学与建三江分公司的协作，集成构建了以本田高标准格田改造、秸秆还田和变量精准施肥为核心的秸秆还田技术模式，该模式获得了显著的培肥和高产效果，标志着黑土保护的“三江模式”实现了提档升级。
记者：丁燕 莫丽萍；摄影：丁燕；视频：丁燕
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