一、保護(hù)性耕作技術(shù)及發(fā)展
保護(hù)性耕作是對(duì)傳統(tǒng)鏵式犁耕翻和裸露休閑越冬制度的變革。核心內(nèi)容是對(duì)農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕,盡可能降低對(duì)土壤的耕作強(qiáng)度和次數(shù),并用作物秸桿,殘茬覆蓋地表,減少土壤風(fēng)蝕、水蝕、提高土壤肥力和抗旱能力,保護(hù)土壤自然功能和土地產(chǎn)出能力,是一項(xiàng)先進(jìn)的現(xiàn)代農(nóng)耕技術(shù)。
保護(hù)性耕作技術(shù)是在農(nóng)業(yè)機(jī)械化實(shí)現(xiàn)較早的西方國(guó)家先產(chǎn)生的,由于大規(guī)模使用鏵式犁翻耕土地導(dǎo)致土壤流失,土壤耕層越來越薄,環(huán)境惡化。頻頻發(fā)生沙塵暴,給農(nóng)業(yè)和人民生活帶來災(zāi)難性的影響。人們總結(jié)了傳統(tǒng)耕作存在的問題,意識(shí)到不適當(dāng)?shù)母饕鹕鷳B(tài)環(huán)境破壞,導(dǎo)致土壤地力持續(xù)下降,為保護(hù)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,因而大力提倡保護(hù)性耕作。
目前我國(guó)的保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用處于起步發(fā)展階段,停留在抗旱穩(wěn)產(chǎn)增收目標(biāo)上。直到90年代中期,我國(guó)的糧食生產(chǎn)形勢(shì)有了較大的好轉(zhuǎn),環(huán)境惡化的弊端逐漸暴露出來,保護(hù)性耕作技術(shù)的環(huán)境保護(hù)功能、可持續(xù)發(fā)展功能才進(jìn)一步為人們重視。河北、山西等地實(shí)施保護(hù)性耕作試驗(yàn)示范十幾年,已初具規(guī)模,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。證明開展保護(hù)性耕作:一是有利于提升糧食綜合生產(chǎn)能力。衡量農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志是基礎(chǔ)地力,長(zhǎng)期以來,土地大量施用化肥,增加耕作強(qiáng)度,對(duì)農(nóng)田實(shí)行掠奪式經(jīng)營(yíng),導(dǎo)致土壤地力持續(xù)下降,土壤退化嚴(yán)重。實(shí)施保護(hù)性耕作,大量作物秸桿、殘茬覆蓋農(nóng)田,使土壤有機(jī)質(zhì)含量年增0.01~0.06個(gè)百分點(diǎn),土壤肥力及養(yǎng)分構(gòu)成得到有效提升和改善,不僅恢復(fù)和提高基礎(chǔ)地力還降低了農(nóng)業(yè)對(duì)化肥的依賴。二是有利于改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,提高環(huán)境承載能力。近幾年我國(guó)飽受沙塵天氣的危害,沙塵天氣中的塵埃70%來自于不合理開墾的土地和過度翻耕的裸露農(nóng)田。三是有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。保護(hù)性耕作通過地表覆蓋和深松,可增加天然降水入滲,大幅度減少地表徑流和水分蒸發(fā),抗旱能力增強(qiáng),水蝕(水土流失)減少80%。蓄水量提高16%~19%,水利用率提高12%~16%。四是有利于提高生產(chǎn)效益,增加農(nóng)民收入。我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本高,沿用傳統(tǒng)“精耕細(xì)作”生產(chǎn)方式也是主要原因,工序繁復(fù),用工量大,能耗高,成本達(dá)產(chǎn)值30%,實(shí)行保護(hù)性耕作可降低作業(yè)成本30%,節(jié)省燃油、化肥、灌溉用水,增產(chǎn)幅度5%~15%。
二、保護(hù)性耕作的應(yīng)用
保護(hù)性耕作技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù),由四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)組成:免耕播種技術(shù)、秸稈殘茬與表土處理技術(shù)、病蟲雜草控制技術(shù)、深松技術(shù)。其核心內(nèi)容是免耕播種技術(shù)。
1.技術(shù)路線
土壤耕作原則:以深松為基礎(chǔ),少耕為原則,保護(hù)性耕作為方向,蓄水保墑提高地力為核心,實(shí)現(xiàn)深松、原壟種、淺耕,同時(shí)配套實(shí)施免耕播種等項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合的“三三”輪耕制。
輪作方式為:玉米→玉米→大豆
第一年:玉米:滅茬深松→提墑→免耕播種→藥劑除草→聯(lián)合收獲→秸桿還田
第二年:玉米:免耕播種→藥劑除草→聯(lián)合收獲→秸桿還田
第三年:豆茬;滅茬淺耕→免耕播種→藥劑除草→秸桿還田
2.免耕播種技術(shù)
應(yīng)用免耕播種機(jī)在有秸桿覆蓋的地表上一次性完成切斷秸桿或切開根茬、開溝、施肥、播種、壓種、覆土、鎮(zhèn)壓作業(yè)。對(duì)機(jī)具要求是要具有清草排堵功能,破茬入土功能,種肥分施功能,地面仿形功能,這次試驗(yàn)田使用的免耕播種機(jī)是東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的免耕施肥播種機(jī)。
3.秸桿殘茬與表土處理技術(shù)
用聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行收獲,高留茬,殘茬不低于30cm。同時(shí)將秸桿粉碎拋撒在地表,如果不能聯(lián)合收獲可分段進(jìn)行,用秸桿還田機(jī)實(shí)施還田,春季采用原茬播種。
4.病蟲雜草控制技術(shù)
用機(jī)械噴藥進(jìn)行雜草控制,在苗后進(jìn)行機(jī)械噴施農(nóng)藥封閉處理,注意土壤深度和有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行有選擇的噴施,確保藥效發(fā)揮。
5.配套機(jī)具
免耕播種機(jī)、深松整地機(jī)、根茬粉碎還田機(jī)、噴藥機(jī)、玉米收獲機(jī),大中型拖拉機(jī)。機(jī)械深松技術(shù)是選擇大型深松機(jī)具,在地表秸桿覆蓋的情況下3~5年進(jìn)行一次深松,深度要達(dá)到20~35cm。
6.效益分析
整個(gè)試驗(yàn)過程嚴(yán)格按技術(shù)流程及技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行,并對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤記錄,達(dá)到了預(yù)期效果。春季苗期保護(hù)性耕作試驗(yàn)田的玉米明顯好于對(duì)比田玉米,長(zhǎng)勢(shì)喜人,真正顯示出抗旱保全苗的明顯優(yōu)勢(shì)。實(shí)施保護(hù)性耕作具有:
(1)減少地面徑流40%~50%,減少土壤流失30%~40%。增加休閑期土壤的貯水量、提高水利用率15%~17%。
(2)增產(chǎn)增收效果明顯,試驗(yàn)田平均畝產(chǎn)485kg。對(duì)比田平均畝產(chǎn)400kg,平均畝增產(chǎn)85kg,畝增收76.5元。由于每項(xiàng)農(nóng)機(jī)技術(shù)對(duì)增收的貢獻(xiàn)率為13%左右,保護(hù)性耕作包括4項(xiàng)技術(shù),因而保護(hù)性耕作對(duì)增收的貢獻(xiàn)率為52%,畝增收為39.8元。增產(chǎn)機(jī)理:一是用作物秸桿殘茬覆蓋地表,減少了水土流失和土壤水分的蒸發(fā),提高了雨水利用率。二是秸桿腐爛增加了土壤有機(jī)質(zhì)。三是減少了因多次耕作給土壤造成的破壞,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高田間持水量,滿足作物生長(zhǎng)需要。四是深松能疏松土壤,打破犁底層,有利于雨水下滲和作物根系生長(zhǎng),提高雨水的貯量,建立土壤水庫,從而達(dá)到蓄水保墑增產(chǎn)目的。
(3)降低生產(chǎn)成本效果明顯。傳統(tǒng)耕作需翻地、耙地、鎮(zhèn)壓、起壟、壟上鎮(zhèn)壓,播種,秸桿運(yùn)輸?shù)龋衩讓?shí)施保護(hù)性耕作減少作業(yè)工序4~5道。節(jié)約人畜用工20%~30%。
(4)連續(xù)幾年作物秸桿還田能提高土壤有機(jī)質(zhì)和蓄水保墑能力,增肥地力。
三、推廣前景
我國(guó)近些年的實(shí)踐充分證明保護(hù)性耕作具有保護(hù)農(nóng)田、減少揚(yáng)塵、抗旱節(jié)水、增肥地力、提高單產(chǎn)、降低成本、增加收入等多種功效。是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益同步,當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)兼顧,農(nóng)民、農(nóng)業(yè)、社會(huì)、共贏的重要農(nóng)業(yè)科技工程措施。
從自然狀況看,我市位于松嫩平原,屬半干旱耕作區(qū),每年平均降水350~500mm,且降水不均,春旱秋澇。每年3~5月平均降水12%左右,秋季降水70%左右,對(duì)農(nóng)作物播種和生長(zhǎng)非常不利,春旱已經(jīng)成為制約我市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因素。每年因干旱減產(chǎn)、絕產(chǎn)造成的損失超過各種自然災(zāi)害總損失的60%。
發(fā)展保護(hù)性耕作是解決我市春旱嚴(yán)重,促進(jìn)糧食穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的一條現(xiàn)實(shí)途徑和必然選擇,具有良好的推廣前景。