王寶華
河北省地處華北平原,是全國水資源嚴重匱乏的省份之一。多年來,河北省用占全國0.65%的水資源生產了占全國6%的糧食,因此也付出了過度開發水資源的沉重代價,導致了對農業生態環境的破壞。隨著經濟與社會的發展,城鄉用水量增加,更顯得水資源嚴重不足,尤其是農業灌溉用水日趨短缺,水土流失,土壤沙化,沙塵暴猖獗等生態問題也日趨突出,直接制約了農業的持續發展。所以,實施綜合治理,改革傳統的耕作方式,大力推廣機械化保護性耕作技術,加快改善農業生態環境,走農業可持續發展之路已勢在必行。
機械化保護性耕作是以機械化作業為主要手段,按照農作物栽培要求,采取少耕或免耕方法,利用作物秸稈及殘茬覆蓋保護土壤,以有效培肥地力,蓄水保墑,防止水土流失和沙塵暴,降低生產成本,實現農業可持續發展的機械化耕作技術體系。實踐證明,推廣機械化保護性耕作技術,是改善農業生態環境,促進農村經濟發展的有效途徑。
保護性耕作的作業程序:作物收獲后不進行耕翻,秸稈整株或者用機械粉碎后覆蓋地表,然后噴施除草劑,防止雜草生長而消耗地力;播種時,使用免耕覆蓋播種機直接播種。實施機械化保護性耕作對節本增效、改善生態環境、實現農業可持續性發展都有重要作用。
1 保持土壤水分
傳統的耕作方式,是在作物收獲后將秸稈焚燒,然后旋耕、播種。焚燒秸稈不僅污染環境,浪費物質資源,也燒掉土壤水分,影響土壤微生物繁衍和土壤團粒結構。耕翻土地不僅增加能源消耗,還會帶來水分的散失。以秸稈覆蓋和少、免耕為中心的保護性耕作,抑制了土壤水分的蒸發,保護了導水毛細管,有利于地下水上升,土壤持水孔隙多,團粒結構好,持水能力強。秸稈覆蓋地表,大幅度地減少了水土流失,減少了大部分的田間起沙,在解決沙塵暴問題中起了突出作用。保護性耕作還減少了地表徑流,增加了土壤蓄水量。試驗證明,與傳統耕作相比,實施保護性耕作徑流量可減少70%,土壤流失量減少80%,土壤蓄水量增加9%~13%,播種期土壤含水率高3~5個百分點。
2 增加土壤肥力
秸稈覆蓋還田,雖然當季作物不能利用,但年復一年堅持下去,就會增加土壤中有機質含量,使土壤變得疏松、肥沃。
(1) 養分效應。秸稈中含有豐富的氮、磷、鉀、硅、鐵、錳、鋅等元素,這些都是農作物生長必不可少的營養。以玉米秸稈為例,通過測定,其主要營養元素的含量:有機質15%,氮0.61%,磷0.27%,鉀2.28%。以玉米秸稈平均產量6000 kg/hm2計算,還田后可使土壤增加有機質900 kg/hm2,氮元素36.6 kg/hm2,磷元素16.2 kg/hm2,鉀元素136.5 kg/hm2。另外,秸稈中還含有硅、鐵、錳、鋅、硼等多種微量元素。這些微量元素也是農作物生長必不可少的。所以說,秸稈本身就是很好的肥料資源,把它還到田里可以有效地補充土壤中的養分。
(2) 改土效應。眾所周知,使用化肥可以增加土壤中的養分,但不能增加有機質含量,長期使用化肥會使土壤板結。秸稈還田恰恰解決了這個問題。因為秸稈還田后在土里腐解時,不僅要礦質化,釋放養分,同時又進行腐殖質化,使有機質增加,從而使土質變得疏松。經過幾年的秸稈還田,土壤的孔隙度增加2%~7%,吸水率增加大約10倍,從這一點就可以看出,秸稈還田能使板結的土質逐漸變成海綿田,不僅能使地溫提高1°~2°,而且還為微生物提供了充足的碳源,促進了微生物的繁殖、生長,提高了土地的生物活性。
3提高作物產量
推廣機械化保護性耕作技術,保水、保墑、保肥,長期堅持下去會使土壤變得疏松肥沃,這是提高作物產量的主要因素。此外,降低農耗,搶住農時,充分利用光熱資源,也是使農作物增產的重要原因。以夏玉米為例,夏種時節最忌耕后遇雨,貽誤播種。采用機械化保護性耕作就能避免這種情況,麥收當天就能播種玉米,還能比常規播種提早出苗2~3天,提前成熟5~8天。這樣,在1年兩熟制中,增加了晚玉米可利用的有效天數,使種植生長期較長的高產品種成為可能。一般情況下,推廣機械化保護性耕作技術,小麥增產15%,玉米增產18%。
4節省作業費用
與傳統耕作相比,實施機械化保護性耕作,減少工序2~3項,節約成本600~750元/hm2。這對于促進農業增產、農民增收、農村穩定將產生很大地推動作用。endprint