朝陽縣地處遼寧省西部,自然條件相對惡劣,自然災害頻繁,十年九旱,嚴重影響了旱作區農民的生產生活。據統計我省因干旱減收糧食占各種自然災害造成糧食損失的90%,因此,如何在旱作區內大力推廣保護性耕作,有效提高水資源利用率已迫在眉睫。
保護性耕作技術是當今國際上先進的農業生產技術,其主要內容是用大量秸稈殘茬覆蓋地表,盡量減少不必要的田間耕作,通過機械手段,保障免耕播種質量。是實現保土、保水、保肥和保持生態環境的重要措施,是旱作農業實現可持續發展的重要途徑。
一、必要性
⒈發展保護性耕作是解決水資源短缺,治旱興農的重要途徑 遼西地區多以山地丘陵為主,土壤類型復雜,本區氣候上屬于半干旱和半濕潤偏旱氣候,年降水量350~500毫米,氣候冷涼,年平均氣溫8~9℃,無霜期120~150天,屬于一年一作制。本區域農業的主要問題是沙化,旱災和水土流失嚴重,特別是春旱嚴重,水資源緊缺。在此地區開展保護性耕作是非常必要的。
⒉發展保護性耕作是實現旱作區農業節本增效的重要手段 遼西地區水資源短缺,氣候干旱,導致農產品產量低而不穩,農民增收困難。因此,在旱作區大力實施保護性耕作可有效提高水資源利用率,促進農業結構的戰略性調整,達到既能提高產量,又能降低生產成本低效果,是農業節本增效的重要手段。
二、可行性
⒈增加土壤水分 旱地土壤水分基本來自天然降雨,而雨則被三部分消耗掉。①徑流消耗。它是指降雨時,雨還沒有來得及滲入地里,就以徑流的形式流走了,是無用的損失。據測定,平地徑流占降水的10%,坡地徑流占降雨的30%,而采取保護性耕作的區域地表徑流,能減少徑流50%~60%,蓄水能力提高10%~20%。②地表面蒸發。這也是無用的損失,有秸稈覆蓋的地表,由于地溫較低,能減少蒸發損失,增加休閑期待蓄水量。③供給農作生長的有效耗水。由于地表徑流和地表蒸發掉減少,提高了有效耗水的利用率,增加了土壤水分。
⒉增加有機質含量,提高土壤肥力 機械化保護性耕作,通過覆蓋的方式,使秸稈粉碎性還田,直接增加了有機質的含量。據臨汾的測定,實行保護性耕作的土壤有機質含量每年增加0.03%,速效氮每年提高1.2%,速效鉀每年提高0.8%,速效磷略有效降低。保護性耕作,還能明顯增加蚯蚓數量。而蚯蚓數量多少則是土壤肥沃程度的重要標志。據測定,實施保護性耕作6年后有5條蚯蚓/平方米,而傳統耕作是沒有蚯蚓的。
⒊能減少土壤風蝕,防止沙塵暴 裸露的農田是沙塵暴的重要沙源地。以秸稈覆蓋地表為核心的保護性耕作,能降低風速。根茬固土秸稈擋土,可以有效地減少土粒運移和飛揚,是土地濕潤,增加土壤團粒結構,是減少風蝕的重要因素。測試表明,只要保持30%的秸稈覆蓋風蝕減少程度可達70%~80%。
⒋能節本增效 據遼寧省實驗示范實踐證明保護性耕作比傳統耕作減少作業成本10%~15%,提高產量15%~17%,增加收入20%~30%。
三、應用狀況
保護性耕作技術2001年列為全國38個重點示范縣之一,縣委、縣政府對此項工作非常重視,出臺很多優惠政策,鼓勵農民積極參與,大大提高了農民應用技術的積極性。截至2013年末共完成保護性耕作面積15萬畝,輻射周邊28個鄉鎮,狠抓了秸稈殘茬覆蓋和免耕播種兩個關鍵環節。通過實驗與傳統耕作比較得出以下數據(表1)。
⒈土壤水分情況 10~100厘米范圍內,從測得的數據上看,旋耕、滅茬、免耕的含水量均高于傳統耕作。
⒉土壤肥力情況 土壤肥力為年初測定,從2010年試驗點情況看,氮含量有所下降,磷、鉀有所增加。
⒊覆蓋率與覆蓋量情況 地表秸稈殘茬覆蓋率按要求達到30%以上,高留茬達到20%以上,經實際測試均超過覆蓋標準(表3)。
四、經濟效益分析
地點:尚志鄉鄭杖子村,作物:玉米,面積:10畝。通過對比,試驗田比對比田增加60公斤/畝,增收73.90/畝。全縣實施4萬畝,可實現增產240萬公斤,增收295.60萬元(表4)。保護性耕作實施幾年來,經過認真的實驗示范,取得了初步成效。與傳統耕作相比,突出了其優越性,達到了保護土壤,減少水土流失,抑制沙塵暴,改善生態環境,增產增收的效果。
實踐證明,實施保護性耕作,不僅具有明顯的經濟效益,而且具有長遠的社會效益和生態效益,是實現農業可持續發展的根本途徑。