一、技術概述
（一）技術基本情況
針對黑土開墾后由于長期用養失調，導致土壤結構惡化限制土壤中水、熱、氣傳導和作物根系生長，土壤有機質下降和水養庫容降低影響作物水分和養分吸收利用及產量等問題，經系統研究形成了技術體系。通過該技術突破了有機物料深層補給的技術瓶頸，通過秸稈和有機肥等有機物料深混還田，打破犁底層、增加耕作層厚度，提高全耕作層土壤有機質及養分含量，構建肥沃耕層，提高作物產量。在白漿土上，通過一次性增施秸稈、有機肥和化肥，改良白漿層，實現白漿土快速培肥；針對暗棕壤黑土層薄的現狀，提出了漸進式肥沃耕層培肥技術，通過逐步增加有機物料還田深度，實現全耕作層培育。通過良種、良法配套提高作物產量和品質、以及肥料利用效率。實現了東北黑土地保護利用的農機農藝融合，提高了有機物料資源綜合利用，減少秸稈焚燒、畜禽糞隨處堆放對環境造成的污染，協同實現了黑土地保育、作物產能提升和生態環境協調發展。
（二）技術示范推廣情況
核心技術“肥沃耕層構建”作為其他技術的核心內容，2017、2021和2022年被遴選為農業農村部主推技術，同時作為主要內容之一建立的 黑土地保護利用“龍江模式”被寫入了《國家黑土地保護工程實施方案（2021-2025年）》。2015-2019年，在東北黑土區暗棕壤、黑土、白漿土、黑鈣土、草甸土、棕壤和褐土耕地上的研究表明，采用該技術耕層土壤有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量的增加量平均增加了1.85 g/kg，20.16 mg/kg，1.56 mg/kg和17.20 mg/kg，亞耕層較耕層進一步增加了2.09 g/kg，12.06 mg/kg，2.18 mg/kg和3.84 mg/kg。2021-2022年在黑龍江省海倫市萬畝示范的示范結果表明，采用該項技術耕作層厚度增加至33 cm、土壤有機質提高了3%、土壤儲水量提高了15%，顯著促進做了作物根系生長。目前該技術正在東北黑土地保護利用試點縣（市）大面積推廣應用。
（三）提質增效情況
根據監測結果，技術實施區域旱田耕作層厚度增加30厘米以上，土壤有機質增加3%-14.5%，土壤容重下降7.2%以上，耕地質量等級增加0.5-1個等級，增產大豆和玉米10.5%以上；節肥30%以上，肥料利用率提高6.2個百分點以上，秸稈還田率達到60%-90%，畝增收約90.6元；同時秸稈和有機肥還田在培肥土壤的同時，并可杜絕因秸稈焚燒和畜禽糞污隨意堆放造成的環境污染。通過黑土地保育、耕地質量提升后，減施化肥和農藥，提高作物品質。
（四）技術獲獎情況
1.獲獎：“黑土地肥沃耕層構建關鍵技術創新及技術集成與應用”2017年獲得黑龍江省科技進步一等獎。
2.獲獎：“黑土區耕地土壤快速培肥關鍵技術創新與應用”2020年獲得黑龍江省科技進步一等獎。
3.獲獎：“黑龍江省黑土地保護利用關鍵技術創新與推廣應用”2022年獲得全國農牧漁業豐收獎一等獎。
4.行業標準：《東北黑土區旱地肥沃耕層構建技術規程》，NY/T3694-2020，2020年8月26日。
5.地方標準：《耕地肥沃耕層構建技術》，DB/T 1986-2017, 2017年9月7日。
二、技術要點
（一）玉米收獲：玉米進入完熟期，適時采用帶有秸稈粉碎裝置的聯合機械收獲，將秸稈自然拋撒在田塊上，玉米留茬15厘米以下。
（二）秸稈處理：利用秸稈粉碎機對秸稈進行二次破碎，使長度<10厘米秸稈較為均勻地分布在田塊上。
（三）有機肥拋撒：秋季收獲后利用有機肥拋撒機，將有機肥均勻拋撒在田面上，有機肥施用量為22.5 m3/hm2以上。
（四）構建肥沃耕層：利用螺旋式犁壁犁在平鋪秸稈或秸稈和有機肥的田塊上進行土層翻轉作業，土層翻轉60-120°，作業深度為32.5±2.5厘米；然后利用圓盤耙對地塊進行秸稈深混和碎土平整作業。
（五）整地：使用聯合整地機械進行起壟或平作作業、鎮壓，使土壤達到待播種狀態。
三、適宜區域
東北黑土區黑土、黑鈣土、草甸土、暗棕壤、白漿土、棕壤及其他具有相似性質的土壤類型。
四、注意事項
（一）黑土層≥30 cm的旱地土壤，宜采用玉米秸稈全量一次性深混還田技術，以達到擴容耕層，構建肥沃耕層的目的。
（二）黑土層<30 cm的旱地土壤，肥力較低，物理性質較差的耕作土壤，宜采用秸稈配施有機肥深混還田構建肥沃耕層技術和有機肥深混還田構建肥沃耕層技術，以補充因熟土層和新土層混合后導致的土壤肥力下降。
（三）白漿土，在采用秸稈配施有機肥深混還田構建肥沃耕層技術的同時，應適當施用石灰調節土壤酸度，適當增施磷肥，以達到一次性改造白漿土白漿層的目的。
（四）位于緩坡區的旱地肥沃耕層構建應同時采取水土保持措施。
（五）肥沃耕層構建機械作業時間宜在秋季作物收獲后，土壤封凍前，土壤含水量為20%左右實施。
來源：科技教育處 、科技農業專班
日期：2023-05-05
（一）技術基本情況
針對黑土開墾后由于長期用養失調，導致土壤結構惡化限制土壤中水、熱、氣傳導和作物根系生長，土壤有機質下降和水養庫容降低影響作物水分和養分吸收利用及產量等問題，經系統研究形成了技術體系。通過該技術突破了有機物料深層補給的技術瓶頸，通過秸稈和有機肥等有機物料深混還田，打破犁底層、增加耕作層厚度，提高全耕作層土壤有機質及養分含量，構建肥沃耕層，提高作物產量。在白漿土上，通過一次性增施秸稈、有機肥和化肥，改良白漿層，實現白漿土快速培肥；針對暗棕壤黑土層薄的現狀，提出了漸進式肥沃耕層培肥技術，通過逐步增加有機物料還田深度，實現全耕作層培育。通過良種、良法配套提高作物產量和品質、以及肥料利用效率。實現了東北黑土地保護利用的農機農藝融合，提高了有機物料資源綜合利用，減少秸稈焚燒、畜禽糞隨處堆放對環境造成的污染，協同實現了黑土地保育、作物產能提升和生態環境協調發展。
（二）技術示范推廣情況
核心技術“肥沃耕層構建”作為其他技術的核心內容，2017、2021和2022年被遴選為農業農村部主推技術，同時作為主要內容之一建立的 黑土地保護利用“龍江模式”被寫入了《國家黑土地保護工程實施方案（2021-2025年）》。2015-2019年，在東北黑土區暗棕壤、黑土、白漿土、黑鈣土、草甸土、棕壤和褐土耕地上的研究表明，采用該技術耕層土壤有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量的增加量平均增加了1.85 g/kg，20.16 mg/kg，1.56 mg/kg和17.20 mg/kg，亞耕層較耕層進一步增加了2.09 g/kg，12.06 mg/kg，2.18 mg/kg和3.84 mg/kg。2021-2022年在黑龍江省海倫市萬畝示范的示范結果表明，采用該項技術耕作層厚度增加至33 cm、土壤有機質提高了3%、土壤儲水量提高了15%，顯著促進做了作物根系生長。目前該技術正在東北黑土地保護利用試點縣（市）大面積推廣應用。
（三）提質增效情況
根據監測結果，技術實施區域旱田耕作層厚度增加30厘米以上，土壤有機質增加3%-14.5%，土壤容重下降7.2%以上，耕地質量等級增加0.5-1個等級，增產大豆和玉米10.5%以上；節肥30%以上，肥料利用率提高6.2個百分點以上，秸稈還田率達到60%-90%，畝增收約90.6元；同時秸稈和有機肥還田在培肥土壤的同時，并可杜絕因秸稈焚燒和畜禽糞污隨意堆放造成的環境污染。通過黑土地保育、耕地質量提升后，減施化肥和農藥，提高作物品質。
（四）技術獲獎情況
1.獲獎：“黑土地肥沃耕層構建關鍵技術創新及技術集成與應用”2017年獲得黑龍江省科技進步一等獎。
2.獲獎：“黑土區耕地土壤快速培肥關鍵技術創新與應用”2020年獲得黑龍江省科技進步一等獎。
3.獲獎：“黑龍江省黑土地保護利用關鍵技術創新與推廣應用”2022年獲得全國農牧漁業豐收獎一等獎。
4.行業標準：《東北黑土區旱地肥沃耕層構建技術規程》，NY/T3694-2020，2020年8月26日。
5.地方標準：《耕地肥沃耕層構建技術》，DB/T 1986-2017, 2017年9月7日。
二、技術要點
（一）玉米收獲：玉米進入完熟期，適時采用帶有秸稈粉碎裝置的聯合機械收獲，將秸稈自然拋撒在田塊上，玉米留茬15厘米以下。
（二）秸稈處理：利用秸稈粉碎機對秸稈進行二次破碎，使長度<10厘米秸稈較為均勻地分布在田塊上。
（三）有機肥拋撒：秋季收獲后利用有機肥拋撒機，將有機肥均勻拋撒在田面上，有機肥施用量為22.5 m3/hm2以上。
（四）構建肥沃耕層：利用螺旋式犁壁犁在平鋪秸稈或秸稈和有機肥的田塊上進行土層翻轉作業，土層翻轉60-120°，作業深度為32.5±2.5厘米；然后利用圓盤耙對地塊進行秸稈深混和碎土平整作業。
（五）整地：使用聯合整地機械進行起壟或平作作業、鎮壓，使土壤達到待播種狀態。
三、適宜區域
東北黑土區黑土、黑鈣土、草甸土、暗棕壤、白漿土、棕壤及其他具有相似性質的土壤類型。
四、注意事項
（一）黑土層≥30 cm的旱地土壤，宜采用玉米秸稈全量一次性深混還田技術，以達到擴容耕層，構建肥沃耕層的目的。
（二）黑土層<30 cm的旱地土壤，肥力較低，物理性質較差的耕作土壤，宜采用秸稈配施有機肥深混還田構建肥沃耕層技術和有機肥深混還田構建肥沃耕層技術，以補充因熟土層和新土層混合后導致的土壤肥力下降。
（三）白漿土，在采用秸稈配施有機肥深混還田構建肥沃耕層技術的同時，應適當施用石灰調節土壤酸度，適當增施磷肥，以達到一次性改造白漿土白漿層的目的。
（四）位于緩坡區的旱地肥沃耕層構建應同時采取水土保持措施。
（五）肥沃耕層構建機械作業時間宜在秋季作物收獲后，土壤封凍前，土壤含水量為20%左右實施。
來源：科技教育處 、科技農業專班
日期：2023-05-05
