王桂鋒 張立臣 王志杰 趙躍鋒
(河北省衡水市農牧局 河北 衡水 053000)
衡水市中低產田改良與思考
王桂鋒 張立臣 王志杰 趙躍鋒
(河北省衡水市農牧局 河北 衡水 053000)
衡水市中低產田面積大,通過小麥玉米水肥一體化、測土配方施肥等項目帶動,提出生物、農藝、化學等綜合措施,消除或減輕中低產田土壤限制農業產量提高的各種障礙因素,提高耕地基礎地力,改良中低產田。
中低產田;水肥一體化;節水;培肥
中低產田是指土壤中存在一種或多種制約農業生產的障礙因素,導致單位面積產量相對低而不穩的耕地。產量高、低的具體標準,因各地自然條件和生產水平差異較大,目前全國尚不統一。按照全國農業區劃部門的規定,以當地大面積近3年平均畝產為基準,高于平均畝產20%以上的為高產田;低于平均畝產20%以下的為低產田;處于平均畝產±20%以內的為中產田。結合衡水市的耕地實際情況,根據衡水市耕地地力等級評價結果,1、2級地定為高產田,3、4級地定為中產田,5、6級地定為低產田。
衡水市中低產田類型包括干旱灌溉型、瘠薄培肥型、障礙層次型、沙化耕地型、鹽堿耕地型5種類型,以干旱灌溉型、瘠薄培肥型為主。
1.1 干旱灌溉型。其主導障礙因素是干旱缺水。該市全年平均降水量為494.9 mm,降水主要集中在夏季的6~8月份,天然降水遠遠不能滿足作物生長的需要。農田灌溉主要靠抽取地下水,致使地下水位連年下降,難以滿足農作物生長對水分的需求,成為農業種植增產增效最大的制約因素。
1.2 瘠薄培肥型。全國第二次土壤普查時,該市大部分土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷含量均屬低級,尤其是有機質含量低,使土壤結構不良,水肥氣熱不能協調,這是土壤肥力較低的主要障礙。目前,該市土壤有機質平均含量14.54 g/kg、堿解氮平均含量75.86 mg/kg、有效磷平均含量22.24 mg/kg、速效鉀平均含量126.74 mg/kg。與第二次土壤普查結果相比,有機質、全氮、有效磷含量提高了67.13%、47.05%、344.80%,速效鉀含量降低了10.75%。
2.1 中低產田面積較大,類型復雜。衡水市中低產田面積大、類型多。該市的中低產田總面積約41.3萬hm2,占耕地面積的73.10%。
2.2 施肥結構不合理,增產潛能得不到充分發揮。主要表現在重化肥,輕有機肥;重氮、磷肥,輕鉀肥;重大量元素肥料,輕微量元素肥料;重經濟作物,輕糧食作物。由于施肥結構不合理,導致氮、磷、鉀比例失調,增產潛能得不到充分發揮。
2.3 用地養地不協調。對耕地的投入不足,尤其是有機肥的投入仍處于較低水平。掠奪性經營,導致土壤肥力日益下降。由于施肥結構不合理,土壤養分不協調,衡水市鉀素平均含量下降10.75%,土壤的增產潛能沒有得到充分發揮。
3.1 干旱灌溉型土壤改良。該類型土壤改良主攻方向為發展灌溉。為此,提出以提高灌溉水、土壤水和降水利用率為中心,大力發展節水農業,提高土壤供、蓄水能力,科學用水,充分挖掘土壤的增產潛力,確保農業豐產豐收。
3.1.1 大力推廣小麥玉米水肥一體化技術。在小麥、玉米上試驗示范的微噴灌為主的水肥一體化技術,現在只有3~5年的時間。高標準糧田建設田間工程項目和農業部下達的節水項目,從2011年起在重點縣進行示范。突出表現主要是:一是節水節肥。近幾年試驗示范結果表明,以微噴灌為主的水肥一體化技術節水效果,在不同類型的土壤上表現不一樣,與傳統灌溉方式相比,壤質土壤每畝節水50~60 m3,沙質土壤每畝節水可達100~150 m3。水肥一體化根據作物生長發育規律,需要時施肥澆水,減少肥料向地下的淋溶和地面揮發,提高肥料利用率10%以上,特別是可以有效的解決夏玉米后期施肥難的問題。二是增產增效。水肥一體化技術的廣泛應用,得益于國家扶持發展高效節水灌溉技術,而單純的噴灌、滴灌、微噴灌,只節水不增效。只有和肥料相結合,實現水肥一體化,才能在節水的同時實施增產增效。在全省部分地區的試驗示范結果表明,小麥主要是節水效果,增產一般在10%左右;夏玉米的增產幅度較大,主要是解決了中后期追肥難的問題,增產可達20%~30%。三是省工、省時。傳統的灌溉、施肥費工費時,而使用固定式噴灌或卷盤式噴灌模式,只需打開閥門,合上電閘,一人就能完成這項工作,與普通防滲和小白龍澆地方式相比澆地時間減少一半以上。
該技術和傳統的灌溉方式相比實現了“三節二省三增”,即:節水、節肥、節地、省工、省時、增產、增收、增效,既可減少灌溉用水量,解決麥壟阻截地表水徑流的問題,又使澆水施肥更加均勻,增加產量。這種效果在實施保護性耕作的麥田表現的更為突出,特別是該技術在玉米上的應用解決了后期玉米的追肥問題,增產潛力更大。值得注意的是,這項技術應用的好,可以省工、省地,因為它可以節省整修壟溝、修畦背、澆水改畦、追肥等田間作業環節,降低勞動強度,提高田間作業效率。近幾年,小麥、玉米水肥一體化技術試驗示范部分地方不理想的主要原因是在省工、省力方面出現問題,農民在田間操作過程中感覺太麻煩;另一個方面就是在田間施工過程不規范,有的地下管道埋深過淺,造成不必要的損壞,從而造成應用效果不好。
3.1.2 實施農業節水技術。農藝節水技術就是利用農業綜合技術提高作物水分利用率。①增施有機肥和平衡施肥。每年保證有機肥施用量3 000~4 500 kg/畝,合理調整氮、磷、鉀比例,以最經濟的投入獲得最佳的效益,施肥比例為1∶0.8~0.9∶0.4~0.5。增施有機肥既能提高土壤肥力,又可改善土壤結構,增大土壤涵蓄水分的能力,增強根系吸收水分的能力,達到以肥調水、提高水分生產率的效果。②深耕蓄水技術。深耕蓄水技術是指分期分層逐年加深耕層或推廣深松犁,深松深度可達40 cm以上,打破犁底層,加深耕層疏松土壤厚度,增加土壤蓄水容量的土地翻耕方法。試驗表明,采用“上翻下松”的深松耕作法,在一定深度內,作物增產幅度為20%~50%,土壤蓄水增加20%。③秸稈還田和覆蓋技術。秸稈堆漚、翻壓和覆蓋還田可以防止形成徑流并減少水分蒸發。小麥、玉米秸稈直接還田后,具有改善土壤結構、提高土壤養分含量、蓄水保墑和增產增收的作用。據測定,連續3年麥秸覆蓋玉米田后,地表徑流只相當于不覆蓋的37.3%,土壤侵蝕量只相當于不覆蓋的41.2%。玉米全生育期0~20 cm耕層土壤含水量均有不同程度的提高。④地膜覆蓋技術。采用農田地膜覆蓋有效地抑制土壤水分的無效蒸發,抑蒸力可達80%以上。覆膜的抑蒸保墑效應增加了耕層土壤貯水量,水熱條件及作物生長狀況的改善同樣有利于礦質養分的吸收利用。
3.1.3 實施生物節水技術。一是調整種植結構,種植耐旱作物。可以適當調整小麥—玉米種植面積,增加春播抗旱、耐旱作物面積,如春播地膜棉花、地膜花生、甘薯等。與小麥—玉米種植模式相比,春播作物地膜棉花每畝節水50 m3。甘薯是典型的耐旱作物,每畝可節水200 m3左右;花生每畝可節水30 m3;夏播作物節水50 m3;夏甘薯節水100 m3。二是選用抗旱節水品種。通過選用節水抗旱作物品種實現水資源的高效利用,如小麥選用衡觀35、石麥15、石家莊8號等高產、穩產、節水品種,玉米選用抗旱、抗逆性強的鄭單958、浚單20等品種。三是推廣小麥適期晚播和15 cm等行距技術,防止地表水分的無效蒸發,提高水分利用率。
3.1.4 實施化學節水技術。抗蒸騰劑、生長延緩劑、保水劑等拌種和大田噴施,能降低作物葉片蒸騰強度,促進根系發育,有利于根系下扎,吸收深層的土壤水分和養分,提高作物的抗旱能力。
3.2 瘠薄培肥型土壤改良。對于瘠薄培肥型的中低產田,把培肥地力、科學施肥作為一項重要的增產措施。有機肥料養分全、緩效,并含有豐富的有機質,能改良土壤結構。化肥養分含量高、速效,因而,有機肥和化肥配合施用能充分發揮這兩種肥料的作用。
3.2.1 有機培肥。通過增施有機肥、種植綠肥、秸稈還田、沼氣、少耕、免耕、合理輪作等方法,增加土壤中有機質的含量,使土壤中的有效氮、有效磷、有效鉀以及微量元素增加,提高土壤肥力,進而能提高作物產量,降低有害物質的積累,提高農產品質量,還能有效防治作物病蟲害,提高作物的抗性。
3.2.2 無機培肥。無機培肥是通過測土配方施肥、適時施肥、適量施肥、合理追肥等措施,增加作物產量,提高化肥使用效率,提高生產效益,減少環境污染。測土配方施肥是在合理施用有機肥的基礎上,提出氮、磷、鉀及微量元素等肥料的施用品種、數量、施肥時期和施用方法,有效地控制化肥投入量及各種肥料的比例,達到增產增收,降低成本的目的。目前,衡水市推廣測土配方施肥技術面積達到800萬畝。
3.2.3 有機無機相結合。以有機肥為主,化肥為輔,配合施用,在培肥地力上更能相互取長補短。通過配方施肥做到有機肥與無機肥結合,氮、磷、鉀與微量元素結合,分層施肥與追肥與葉面噴肥結合,不但可以均衡提供作物養分,滿足作物不同生育期的生產需要,提高肥料利用率,而且可以改善土壤養分不均衡狀況,通過促進作物生長改善土壤性狀。
3.2.4 施用微生物肥料。一是通過肥料中有益微生物的生命活動,固定轉化空氣中不能利用的分子態氮為化合態氮,解析土壤中不能利用的化合態磷、鉀為可利用態的磷、鉀,并可解析土壤中的10多種中、微量元素。二是通過這些有益微生物的生命活動,分泌植物激素,促進作物生長,調控作物代謝。三是通過有益微生物在根際大量繁殖,產生大量粘多糖,與植物分泌的粘液及礦物膠體、有機膠體相結合,形成土壤團粒結構,能改善土壤物理性狀,增進土壤蓄肥、保水能力。根據作物種類和土壤條件,采用微生物肥料與化肥配合施用,既能保證增產,又減少了化肥施用量,改善土壤及作物品質,減少污染。