2021-4-9 | 農業
保護性耕作是對農田實行免耕、少耕,盡可能減少土壤耕作,并用作物秸稈、殘茬覆蓋地表,減少土壤風蝕、水蝕,提高土壤肥力和抗旱能力的一項先進農業耕作技術。該技術主要包括免耕播種施肥、控制雜草、秸稈及地表處理、深松4項內容,其核心是免耕播種。保護性耕作與以鏵式犁翻耕土壤為主的傳統耕作方法相比,具有保土保墑、培肥地力、節本增效、減少水土流失和抑制農田揚塵的作用,能明顯提高旱區糧食產量,降低農業生產成本,改善生態環境,促進農業可持續發展,是農業耕作制度中的一場革命。
1保護性耕作的推廣應用情況
20世紀30年代,美國在遭受了震驚世界的“黑風暴”(沙塵暴)襲擊后,認識到以鏵式犁翻耕為主的耕作方式是引起沙塵暴的主要原因;隨后進行保水、保土耕作方法的試驗研究,總結出以免耕、少耕和秸稈覆蓋為核心的“保護性耕作法”,并開始在美國大面積推廣應用。目前,保護性耕作在北美、南美、澳洲、歐洲、非洲、亞洲等地區的推廣應用總面積達到2億多hm2,取得了較好效果,成為當今世界上應用最廣、效益最好的一項旱地農業耕作技術。20世紀90年代初,我國農機部門引進國外保護性耕作技術,在山西部分地區進行試驗。10多a的試驗研究表明:保護性耕作在黃土高原和晉中晉南盆地旱作區可以減少地表徑流量50%~60%、減少土壤流失80%左右,具有明顯的保水、保土效果;可以增加土壤蓄水量16%~19%,提高水分利用率12%~16%,增加土壤有機質含量0.03%~0.06%,提高糧食產量13%~16%;通過減少作業工序或實行復式作業降低作業成本20%左右,減少大風刮起的沙塵量60%左右,節本增效和抑制沙塵暴效果顯著。保護性耕作的應用試驗研究成果引起了社會的廣泛關注,2002年5月農業部在山西省召開全國保護性耕作現場會,啟動了保護性耕作示范工程,這標志著保護性耕作在我國進入了示范推廣的新階段。
2發展保護性耕作對生態環境的保護作用
2.1提高水資源利用率
遼寧省是我國北方嚴重缺水的省份之一,全省人均水資源量僅為全國的1/3、世界的1/12,每公頃地表水量僅為全國人均每公頃水量的1/3。全省441.9萬hm2耕地中沒有任何灌溉條件的旱地農業面積為274.5萬hm2,占總耕地面積的66.4%。降水利用率僅為57%。傳統的鏵式犁耕作,加劇了遼寧省干旱和半干旱地區的水土流失,土壤本身的肥力日趨減少,不利于土地的充分利用,同時也制約了農田的可持續發展。保護性耕作將作物殘茬覆蓋在地表以保護土壤,減少外界因素對土壤的侵蝕,有效地增強了土壤的蓄水能力,通過保水保土大大提高了水資源的利用率,節約了水資源。
2.2降低空氣污染
以遼寧省耕作面積最大的玉米種植為例。在過去的耕作模式中,玉米收獲后秸稈全部焚燒,造成了巨大的空氣污染。實行保護性耕作可以在收獲的同時將秸稈粉碎還田,將粉碎后的秸稈殘茬與淺土層的土壤混合,或將秸稈粉碎后拋灑使其均勻覆蓋在地表;也可以對收獲后的秸稈不作處理,播種時將直立在地里的秸稈按照播種機的走向撞壓,使其倒伏在地表。這些做法都有效降低了焚燒秸稈帶來的空氣污染。
2.3防治沙塵暴
近年來,沙塵暴頻繁地襲擊我國北方地區,嚴重影響了農業生產,破壞了生態環境。沙塵暴的出現除了與過度墾荒放牧有關外,與傳統的耕作模式也有很大的關系。農田在使用中沒有得到合理的保護,使疏松干燥的土壤裸露在外,這是沙塵天氣的主要來源之一。保護性耕作不會破壞土層,通過留茬和地表秸稈覆蓋,起到了防風固沙的作用,有效地保護了生態環境。
3發展保護性耕作對經濟效益的促進作用
3.1提高糧食產量
以遼寧省玉米保護性耕作試驗區為例。試驗區運用秸稈還田免耕播種技術進行玉米種植,與傳統方式種植的對照區相比:試驗區玉米株高1999mm,對照區株高1990mm;試驗區葉片數15片,對照區14片;試驗區莖粗26mm,對照區23mm;試驗區根系長217mm,對照區160mm;試驗區玉米棒比對照區長0.5~1.0cm,行粒數增加1~2,百粒質量增加4%~5%;試驗區產量683.5kg/667m2,對照區產量610kg/667m2。由此可見,實施保護性耕作可大幅度提高糧食產量,進而促進農民增收。
3.2降低作業成本
在對遼寧省7個保護性耕作重點示范基地的調查中顯示:保護性耕作通過免耕、少耕,簡化了生產過程中的很多作業環節,減少工序2~5道,減少作業次數1~7次,有效減輕了人畜和機械作業量,同時還可節省燃油、化肥和水灌溉產生的費用。施行保護性耕作,可省工4個/667m2,節約柴油3L/667m2,節水40~60m3/667m2,減少化肥投入10%左右,其農業生產成本比傳統耕作減少11.4%~28.3%。在小麥種植區,傳統耕作模式下小麥生產的物資投入大約為200~300元/667m2,其中機械化作業投入約占1/3。采用小麥免耕播種技術后,減少了耕作作業投入的1/3~2/3,節本效應巨大。
3.3增加農民收入
糧食產量的提高和作業成本的降低給農民帶來了可喜的經濟效益。此外,保護性耕作取消了播前土壤翻耕,可一次完成施肥播種作業,減少了作物生育期管理,減輕了農民的勞動強度,大幅度提高了生產率。保護性耕作省工、省力、省時的優點有利于解放和轉移農村的剩余勞動力,農民利用節省出來的時間從事種植業以外的活動來獲取收益,可使農村人均收入提升20%~30%。
4結語
保護性耕作技術在我國受到越來越多的重視和肯定,應不斷總結各地區推廣應用的實踐經驗和教訓,改進和完善保護性耕作技術的實施方法,加快推廣速度和擴大應用范圍,使其在保護生態環境、提高經濟效益等方面發揮更大更強的作用。