摘要:實施保護性耕作是改善農業生態環境、實現農業可持續發展的重要途徑之一。介紹遼寧省耕地資源退化現狀,分析多年來遼寧省保護性耕作技術模式及耕地治理成效,提出保護性耕作發展建議,以期為促進保護性耕作技術應用、防止耕地退化提供參考。
關鍵詞:保護性耕作;耕地退化;技術模式;治理成效;建議
中圖分類號:S345? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1674-1161(2021)05-0115-02
保護性耕作是一種以農作物秸稈覆蓋還田、免(少)耕播種、深松等為主要內容的現代耕作技術體系,能夠有效減輕土壤風蝕水蝕,增加土壤肥力和保墑抗旱能力,扭轉耕地退化趨勢,提高農業生態和經濟效益。
1 遼寧省耕地退化現狀
1.1 耕地質量下降
長期重用輕養、大規模高強度開墾、傳統耕作措施等原因導致遼寧省土地資源退化趨勢明顯,土壤有機質、速效磷、速效鉀含量逐年減少,土壤性狀不斷惡化,糧食產區地力持續下降。據統計,全省耕地總體質量不高,中、低產田比重大,分別占耕地面積的33.9%和33.7%。
1.2 水資源緊缺
遼寧省是我國北方嚴重缺水的省份之一,全省五成以上的耕作面積是旱作農業區,而玉米種植屬于雨養農業。近30 a來多次發生嚴重干旱現象,影響農作物產量,因災返貧人口不斷增加。水資源匱乏、旱災頻繁成為制約遼寧省農業和農村經濟發展的主要因素之一。
1.3 水土流失嚴重
受氣候、地形地貌和種植方式等因素影響,遼寧省耕地水土流失嚴重。遼寧地區玉米生產于每年4月播種,10月收獲。秋收后至次年春耕,農田處于裸露狀態,風吹日曬,表土干燥疏松;春季大風天氣頻繁發生,導致土壤風蝕嚴重;夏季降雨集中且強度大,全年70%~80%的降雨集中在7—8月份,徑流集中、沖刷力較強,加劇了傳統種植方式下的耕地土壤水蝕,處于漫崗漫川的耕地水蝕尤為嚴重。傳統耕作中翻、耕、耙、播、壓、趟等多次作業,破壞了土壤團粒結構,也加重了土壤風蝕,使得富含養分的土壤大量流失,土壤耕作層變薄,容重增加,通透性變差,保水性、保肥性能減弱,肥力下降,直接影響糧食產量。
1.4 生態環境惡化
當前農業生產多追求高產,種植過程中重化肥、輕有機肥,大部分農田長期不施用有機肥,秸稈還田質量不高。由于長期大量施用化肥,耕地原有穩定健康的微生態系統平衡被打破,土壤微生物活性減弱,土壤貧瘠化、酸化、鹽堿化、面源污染問題凸顯。
2 遼寧省保護性耕作技術模式與應用區域
2.1 主要技術模式
2.1.1 秸稈全量還田免耕模式 玉米機收秸稈粉碎還田、秋季深松、秸稈覆蓋越冬→翌年免耕等行距播種→藥劑滅草。該模式采取等行距種植,全秸稈覆蓋,優點是秸稈還田量大,能有效增加土壤有機質含量,保水保肥,防止土壤風蝕水蝕;缺點是秸稈太多容易聚堆,對播種和出苗產生影響,出苗不全不齊現象時有發生,建議適當增加播量保全苗。該模式適合地勢較高的地塊和干旱風沙地區;出苗率最低,為71.7%。
2.1.2 秸稈離田免耕模式 玉米收獲同時或收獲后將部分秸稈打包回收、約三分之一留在田中→翌年春季深松后立即進行免耕播種→藥劑滅草。秸稈打包離田可有效減少秸稈存量,保證播種質量,實現苗全苗齊。由于打包后的秸稈包存放在地里,無法進行秋季深松,加之機車進地次數多,土地被壓實,不進行深松就無法播種,所以選擇春季深松,深松后要立即播種鎮壓,以保墑情。該模式適合耕地質量相對較好且秸稈回收工作較成熟的地區;出苗率最高,為89.0%。
2.1.3 秸稈全量還田集行處理免耕模式 秸稈全覆蓋越冬集行處理→秋季深松→翌年免耕等行距播種→藥劑滅草。該模式既能增加秸稈還田量,減少冬春季節農田土壤風蝕,提高土壤有機質含量,又能將秸稈集中在寬行中,使播種帶上沒有秸稈,保證播種質量。播種前先用歸行機將秸稈歸行,播種機行距調整為窄行40 cm、寬行80 cm,形成40 cm寬的種植行(窄行)和80 cm寬的休閑行(寬行);當年在相鄰窄行兩壟播種,翌年在寬行中種植相距40 cm的兩行,依此交替進行。該模式適合風沙較小的平原地區;出苗率為78.5%。
2.1.4 秸稈粉碎全量深翻掩埋免耕播種模式 玉米秸稈粉碎全部還田→秋季深翻→翻后重耙或旋耕整平(起壟)→翌年免耕等行距播種→藥劑滅草。該模式深翻深度大于25 cm,可打破犁底層,并將秸稈掩埋于地表10 cm以下,不影響播種,保證苗全苗齊,比一般種植模式增產50 kg/667 m2以上。該模式適合耕地質量相對較差且秸稈無處消納的地區;出苗率較高,為83.8%。
2.2 主要應用區域
遼寧省旱作農業區適宜實施保護性耕作的耕地面積超過240 萬hm2(3 600萬畝)。沈陽、鐵嶺、阜新、朝陽、錦州及葫蘆島等玉米主產區尤其適宜采用保護性耕作技術。保護性耕作已在全省14個市50多個縣(市、區)大面積推廣,技術路線日臻成熟,各種配套機具性能可靠,特別是新型免耕播種機的應用,使保護性耕作的效果體現得更加明顯。
3 保護性耕作對耕地的治理成效
3.1 秸稈還田培肥地力
保護性耕作可以增加土壤有機質含量,提高土壤肥力。一是通過遏制黑土地水土流失來減少有機質的損失;二是秸稈還田可以增加土壤養分輸入量,減少土壤養分的侵蝕、揮發和淋洗損失,提高土壤養分含量,增強土壤肥力。
3.2 秸稈覆蓋蓄水保墑
保護性耕作模式可以提高土壤含水量。秸稈覆蓋實現多蓄水、少揮發,播種前不動土,播種時動土少、鎮壓實,抗旱效果突出。
3.3 殘茬覆蓋減少風蝕
保護性耕作可以防止風蝕。發生風蝕的條件是風速大于3.6 m/s、土壤顆粒小于0.84 mm。秸稈殘茬覆蓋地表降低了地表風速,同時實行免耕增大了土壤顆粒。由秸稈覆蓋和少免耕相結合的保護性耕作可顯著減少農田土壤損失,起到保護地表的作用。
3.4 免耕少耕節本增效
傳統耕作需要運輸秸稈、施底肥、滅茬旋耕整地、鎮壓、播種等至少5次進地作業,土壤失墑嚴重,作業費用高;而采用保護性耕作技術,播種前多項準備作業可全部省去,減少作業費用。實施保護性耕作可以提高糧食產量增加農民收入。
3.5 保護農業生態環境
大力推進保護性耕作是改善農業生態環境的有效方式。秸稈覆蓋還田免耕播種可以防止秸稈焚燒增加的碳排放和污染環境,實現秸稈資源的原位再循環利用,使秸稈腐爛在耕地中,增加土壤有機質含量,培肥地力;同時,深松整地可以打破犁底層,加厚耕層,提高土壤蓄水保墑能力,為作物生長構建良好的土壤條件。
4 保護性耕作發展建議
4.1 更新觀念提高認識
實施保護性耕作是農業耕作制度的變革。要想改變廣大農民已習慣的種植方式和作業模式,需要長期的過程。應將在適宜區域推廣應用保護性耕作技術作為“政府的事”“生態的事”“農民自己的事”,大力宣傳、示范、推廣、扶持,抓常抓實,久久為功。
4.2 重視示范推廣培訓
要想普及推廣好保護性耕作技術,需要發揮典型示范作用,采取有效措施和政策,鼓勵使用新機具和新技術,大力宣傳該技術培肥地力、蓄水保墑、節本增效、保護生態的作用,使廣大農民樂于接受。同時還要抓好技術培訓,使農機手既能掌握新技術基本操作,也能提升操作熟練程度,讓保護性耕作技術真正發揮其作用,為普及推廣打牢基礎。
4.3 因地制宜確定模式
保護性耕作不是單一技術,而是新的農業集成技術體系。要結合各地區氣候、地勢、土壤、水分、積溫、經營規模等實際情況,充分尊重農民意愿,創新完善和推廣適宜當地的具體技術模式,不搞“一刀切”。
參考文獻
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Research on the Application of Conservation Tillage Technology
to Prevent Cultivated Land Degradation
LIU Qinghua
(Liaoning Agriculture Engineering Project Construction Service Center, Shenyang 110032, China)
Abstract: The implementation of conservation tillage is one of the important ways to improve the agricultural ecological environment and realize the sustainable development of agriculture. This paper introduces the current situation of cultivated land resources degradation in Liaoning Province, analyzes the conservation tillage technology model and the effect of cultivated land management in Liaoning Province for many years, and puts forward some suggestions for the development of conservation tillage, in order to provide reference for promoting the application of conservation tillage technology and preventing cultivated land degradation.
Key words: conservation tillage; cultivated land degradation; technology model; effect of management; suggestion