虎林地区大豆玉米轮作模式下土壤改良与丰产栽培技术集成

虎林地区大豆玉米轮作模式下土壤改良与丰产栽培技术集成

武小兵

虎林市农业农村局 158400 黑龙江 虎林

摘要：虎林地处三江平原东部寒地黑土区，无霜期短、春季融雪涝渍突出，长期玉米或大豆单一种植引发黑土有机质下降、耕层板结、土传病害加重、肥料利用率偏低等生产难题。大豆玉米轮作是适配本地气候与土壤条件的用地养地协同模式，依托大豆根瘤固氮特性改良土壤氮库，玉米高秸秆输入补充土壤有机质，实现土壤修复与作物丰产双向增益。本文结合虎林区域寒地、白浆化黑土、春涝早霜等地域特征，整合秸秆全量还田、大垄深松轮耕、轮作差异化配方施肥、抗逆品种匹配、绿色病虫草防控等成套技术体系，系统分析轮作模式下土壤理化性状、微生物群落改良效果，总结适配虎林大田规模化推广的轮作栽培集成方案。

关键词：寒地黑土；大豆玉米轮作；土壤改良；丰产栽培

1 引言

虎林市耕地总面积超700万亩，土壤以草甸黑土、白浆黑土为主，年均有效积温2400~2600℃，无霜期120~130 d，春季融雪易形成表层渍涝，秋季降温快、早霜风险高，属于典型寒地一季旱作种植区。过去十余年，区域内农户片面追求单一作物经济效益，大面积推行玉米连作或大豆重茬种植，长期单一耕作破坏土壤养分平衡：玉米连作地块氮素过量、磷钾匮乏，土壤酸化、秸秆残留腐解缓慢；大豆重茬诱发根腐病、食心虫连年高发，根际微生物菌群失衡，黑土层逐年变薄，耕地综合生产能力持续衰减。

2 虎林地区大豆玉米轮作配套土壤改良核心技术

2.1 秸秆粉碎深翻还田轮耕改良技术

虎林秋季气温回落快，秸秆自然腐解周期长，秸秆离田加剧土壤有机质损耗，因此推行玉米秸秆全量粉碎深埋是改良白浆黑土的核心手段。玉米收获阶段配套联合收割机秸秆粉碎装置，秸秆粉碎长度控制≤5 cm；秋季土壤封冻前采用大马力机械深翻作业，翻耕深度28~32 cm，将秸秆完整埋入20~30 cm亚耕层，避免秸秆滞留表层春季架空。大豆秸秆碳氮比低、腐解速度快，豆茬不进行深翻，采用浅松耙茬原垄越冬，减少土壤扰动、防控春涝水土流失。

轮耕周期实行“玉米茬深翻、大豆茬浅松”交替模式，打破白浆土紧实障碍层，提升土壤透水透气性。连续三年示范监测显示，秸秆深翻还田轮耕处理0~30 cm土层有机质较常规清茬地块提升1.1 g/kg，土壤饱和导水率提升32%，有效缓解虎林春季融雪渍涝造成的闷苗现象。低温年份可配套施用秸秆腐熟菌剂，加快深埋秸秆腐解，避免秸秆腐熟争夺土壤氮素造成苗期脱肥。

2.2 轮作差异化测土配方施肥改良养分结构

大豆、玉米养分需求差异显著，结合虎林黑土氮磷钾基础养分特征，建立轮作周期养分统筹调控方案，实现培肥与减肥协同。玉米茬后作大豆：大豆固氮可替代60%氮肥投入，减氮增磷钾，每公顷施用磷酸二铵130 kg、硫酸钾80 kg，不基施尿素，花期少量叶面补氮；大豆茬后作玉米：依托前茬根瘤固氮残留，氮肥减量20%，增施缓释氮磷复合肥，每公顷施用缓释尿素180 kg、磷酸二铵100 kg、氯化钾70 kg，配合生物有机肥1.5 t/hm²改良根际微生态。

针对虎林部分白浆土微量元素匮乏问题，轮作周期每两年基施硼锌复合中微肥，改善大豆落花落荚、玉米秃尖等生理性病害。与农户常规均衡施肥对比，轮作差异化施肥模式土壤速效氮、速效磷储量稳定盈余，化肥总投入降低16%~21%，土壤酸化趋势得到有效遏制。

2.3 大垄高台构建改良寒地涝渍耕层

虎林近半数耕地为坡岗漫川地，春季融雪积水滞留垄沟，低温高湿诱发苗期根腐病害。轮作体系统一采用110 cm宽大垄高台栽培，垄台高度22~26 cm，垄沟加深至15 cm，强化田间排水能力。秋季玉米深翻后机械起垄镇压，垄体紧实保墒；豆茬原垄越冬，次年春季轻耙垄台即可播种。大垄高台扩大根系生长空间，降低耕层土壤含水量，提升地温1~2℃，解决寒地早春低温涝渍短板。同时大垄种植提升秸秆还田承载量，减少雨水冲刷带来的黑土流失，兼具水土保持与耕层改良双重作用。

3 适配虎林寒地的轮作丰产栽培集成技术

3.1 轮作抗逆品种分区匹配技术

依据虎林积温分区筛选熟期适配品种，规避早霜减产风险。玉米选用积温2450~2550℃中早熟耐密品种，抗倒伏、耐低温出苗；大豆选用生育期115~120 d高油抗根腐品种，适配玉米后茬高肥力地块。实行分区轮作搭配：积温偏低的北部低洼地块采用“玉米-大豆”两年两区轮作，减少玉米连作低温胁迫；南部岗地积温充足区域推行“玉米-玉米-大豆”三年三区轮作，平衡粮油产出效益。种子统一进行包衣处理，大豆选用根瘤菌+杀菌剂复合种衣剂，玉米选用耐低温杀虫种衣剂，提升苗期抗逆能力，降低土传病害发生基数。

3.2 寒地精准精量播种田间管理技术

虎林适宜播种期集中在5月上旬，地温稳定≥7℃开展机械精量播种。大垄玉米垄上双行密植，保苗6万株/hm²；大豆垄上三行窄行密植，保苗28万株/hm²。播种后一次性重镇压，减少垄体孔隙，提升种子与土壤贴合度，解决秸秆还田地块架空出苗差问题。苗期重点做好垄沟清淤排水，花期根据土壤墒情开展叶面营养调控：大豆花期喷施硼钼肥，促进结荚；玉米大喇叭口期喷施钾肥，增强抗倒伏、抗早霜能力。收获期适度晚收，玉米籽粒含水量降至28%以下、大豆叶片完全脱落再机械收割，提升籽粒商品品质。

3.3 轮作病虫草害绿色协同防控技术

轮作可大幅降低玉米螟、大豆根腐病、食心虫越冬虫源，但虎林夏季多雨高湿，仍需配套理化、生物防控技术减少化学农药使用。除草采用播前封闭除草剂差异化搭配：玉米茬大豆选用乙草胺+唑嘧磺草胺，豆茬玉米选用苯唑草酮复配药剂，严格控制药剂用量避免低温药害。虫害推行理化诱控与生物防治结合：田间布设杀虫灯、性诱捕器诱杀玉米螟、大豆食心虫；虫害高发期释放赤眼蜂，替代80%化学杀虫剂。土壤病害依托轮作改良微生物环境，配合生物菌剂拌种，逐年降低重茬病害发生率，实现农药减量与农田生态保护。

4 区域应用成效与推广优势

本集成技术自2021年起在虎林市8个乡镇开展连片示范，累计示范面积12.6万亩，连续四年定位监测数据显示：相较于农户传统清茬连作模式，大豆玉米轮作配套土壤改良技术实现多重增益。土壤指标：耕层有机质年均提升0.8~1.3 g/kg，土壤容重下降，透水保肥能力显著改善，白浆土障碍层逐步弱化；作物产量：玉米平均增产10.3%，大豆增产8.7%，粮油综合经济效益提升15%以上；投入成本：化肥、农药年均投入降低18%，秸秆还田替代秸秆清运人工支出，每公顷节约生产成本320元。

从区域适配性来看，整套技术全部适配本地现有大马力深松、联合播种、秸秆粉碎农机装备，无需额外采购大型设备，农户接受门槛低；技术体系针对性解决虎林寒地、春涝、白浆黑土、早霜四大制约因素，区别于松嫩平原西部干旱区轮作方案，本地化适配性更强，可在三江平原同类型垦区复制推广。

5 现存问题与优化对策

现阶段大面积推广仍存在两处地域性短板：一是虎林北部低洼冷凉地块秋季秸秆腐解缓慢，低温年份易出现苗期氮素不足；二是部分小型农户农机配套不足，秸秆粉碎、深翻作业难以标准化落地。对应优化对策：冷凉地块秸秆还田搭配腐熟菌剂，播种期少量增施速效氮肥缓解脱肥；依托乡镇农机合作社开展统一连片托管作业，实现秸秆粉碎、深翻、起垄全程标准化；持续完善轮作补贴配套政策，引导农户主动放弃长期连作，稳步扩大大豆玉米轮作应用面积。长期坚持轮作土壤改良体系，逐步修复退化黑土耕层，实现虎林旱田农业可持续丰产。

6 结论

针对虎林寒地白浆黑土、春季渍涝、无霜期短、连作障碍突出的地域生产特征，以大豆玉米轮作为核心载体，整合秸秆深翻还田轮耕、差异化测土配方施肥、大垄高台耕层构建三大土壤改良技术，搭配熟期匹配抗逆品种、寒地精量播种、绿色病虫草防控丰产栽培配套措施，形成一套完整本地化技术集成方案。该体系充分发挥大豆固氮培土、玉米秸秆碳源补充的轮作优势，同步改良土壤理化与微生物环境，降低化肥农药投入，稳定提升粮油产量，兼顾黑土地保护与农户种植收益。技术操作贴合本地农机、气候、耕地实际，是三江平原东部寒地旱田耕地质量提升与粮油稳产增效的优选技术模式，具备大规模普及应用价值。

参考文献

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