陕西榆林土地整治与现代农业双优工程
我国北方农牧交错区气候属干旱与半干旱大陆性季风气候, 自然条件差, 基础设施薄弱, 干旱、风沙灾害频繁, 水土流失严重, 导致土地沙化、退化, 生产能力下降, 给人们的生产和生活造成了严重危害。长期以来, 随着人口的持续增长、煤炭等矿产资源开发力度加大, 以及不合理的土地利用方式对生态环境压力的不断增强, 已造成陕北地区生态系统严重受损, 致使农牧业结构失调, 农业生产低而不稳, 导致该地区土地沙漠化、退化程度不断加剧。
2015年, 中国科学院地理科学与资源研究所与榆林市农业科学研究院合作共建“榆林现代农业双优工程试验站”, 目的是通过土地整治工程为农牧交错区的作物生长提供最优的土壤配比, 在不同土壤中选择种植最优、最适宜的作物, 并根据不同土壤配比选育适宜的作物品种 。本研究通过大量试验, 构建土地整治土体优配和现代农业良种优选的复合技术体系, 促进退化土地整治精细化、良种推广精准化, 实现“土地订单整治”和“把良种播在沃土上”, 为陕北农牧交错区 (榆林) 退化土地整治与现代农业的耦合发展提供科技支撑。
试验基于沙化土地保水保肥性差的特点, 就地取材, 选用榆林地区广泛存在的红黏土、黄土作为黏粒和粉粒, 分别与沙按照1∶1、1∶2、1∶3和1∶5的比例混合。与此同时, 试验在同种比例、不同土体成分 (沙与红黏土、沙与黄土) 中种植同种作物 (玉米、大豆、马铃薯) , 进行对照分析。为确保新造土体结构合理, 首先应将大块红黏土、黄土拍压为5 cm以下的块状, 使得颗粒能够填充沙粒间的空隙。为确保复配后的土壤层次合理, 在沙地上覆盖30 cm厚的红黏土或黄土, 然后再覆盖15 cm的原始沙土, 利用深耕机械多次反复翻耕, 使得表层沙土与底部15 cm红黏土或黄土充分混合, 形成30 cm厚的耕作层土壤 (底部剩余的15 cm厚红黏土或黄土作为保水保肥层) 。此外, 新复配土壤应施以有机肥和化肥来提升养分含量, 加快土壤熟化。
试验需要监测的指标包括作物的出苗率、株高、株茎、产量与品质, 以及土壤颗粒组成、团聚体、容重、有机质等物理性状, 土壤全氮、全磷、全钾、速效氮、有效磷和速效钾等土壤化学性状, 土壤微生物群落结构、氮循环微生物功能基因丰度及多样性等生物性状。通过试验观测、监测和对比不同复配方案中玉米、马铃薯和大豆的长势及产量情况, 优选适宜不同作物生长的最佳复配比例。试验将为农牧交错区退化土地提升品质及适生作物土壤优配提供技术支撑, 通过复配工程实践提高复配土体的保水、保肥力, 降低农业生产的资源环境压力。
