保护性耕作推广的必要性

保护性耕作推广的必要性

 

保护性耕作是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作,并用作物秸秆、残茬覆盖地表,减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。该技术主要包括免耕播种施肥、控制杂草、秸秆及地表处理、深松4项内容,其核心是免耕播种。保护性耕作与以铧式犁翻耕土壤为主的传统耕作方法相比,具有保土保墒、培肥地力、节本增效、减少水土流失和抑制农田扬尘的作用,能明显提高旱区粮食产量,降低农业生产成本,改善生态环境,促进农业可持续发展,是农业耕作制度中的一场革命。   1保护性耕作的推广应用情况   20世纪30年代,美国在遭受了震惊世界的“黑风暴”(沙尘暴)袭击后,认识到以铧式犁翻耕为主的耕作方式是引起沙尘暴的主要原因;随后进行保水、保土耕作方法的试验研究,总结出以免耕、少耕和秸秆覆盖为核心的“保护性耕作法”,并开始在美国大面积推广应用。目前,保护性耕作在北美、南美、澳洲、欧洲、非洲、亚洲等地区的推广应用总面积达到2亿多hm2,取得了较好效果,成为当今世界上应用最广、效益最好的一项旱地农业耕作技术。20世纪90年代初,我国农机部门引进国外保护性耕作技术,在山西部分地区进行试验。10多a的试验研究表明:保护性耕作在黄土高原和晋中晋南盆地旱作区可以减少地表径流量50%~60%、减少土壤流失80%左右,具有明显的保水、保土效果;可以增加土壤蓄水量16%~19%,提高水分利用率12%~16%,增加土壤有机质含量0.03%~0.06%,提高粮食产量13%~16%;通过减少作业工序或实行复式作业降低作业成本20%左右,减少大风刮起的沙尘量60%左右,节本增效和抑制沙尘暴效果显著。保护性耕作的应用试验研究成果引起了社会的广泛关注,2002年5月农业部在山西省召开全国保护性耕作现场会,启动了保护性耕作示范工程,这标志着保护性耕作在我国进入了示范推广的新阶段。   2发展保护性耕作对生态环境的保护作用   2.1提高水资源利用率   辽宁省是我国北方严重缺水的省份之一,全省人均水资源量仅为全国的1/3、世界的1/12,每公顷地表水量仅为全国人均每公顷水量的1/3。全省441.9万hm2耕地中没有任何灌溉条件的旱地农业面积为274.5万hm2,占总耕地面积的66.4%。降水利用率仅为57%。传统的铧式犁耕作,加剧了辽宁省干旱和半干旱地区的水土流失,土壤本身的肥力日趋减少,不利于土地的充分利用,同时也制约了农田的可持续发展。保护性耕作将作物残茬覆盖在地表以保护土壤,减少外界因素对土壤的侵蚀,有效地增强了土壤的蓄水能力,通过保水保土大大提高了水资源的利用率,节约了水资源。   2.2降低空气污染   以辽宁省耕作面积最大的玉米种植为例。在过去的耕作模式中,玉米收获后秸秆全部焚烧,造成了巨大的空气污染。实行保护性耕作可以在收获的同时将秸秆粉碎还田,将粉碎后的秸秆残茬与浅土层的土壤混合,或将秸秆粉碎后抛洒使其均匀覆盖在地表;也可以对收获后的秸秆不作处理,播种时将直立在地里的秸秆按照播种机的走向撞压,使其倒伏在地表。这些做法都有效降低了焚烧秸秆带来的空气污染。   2.3防治沙尘暴   近年来,沙尘暴频繁地袭击我国北方地区,严重影响了农业生产,破坏了生态环境。沙尘暴的出现除了与过度垦荒放牧有关外,与传统的耕作模式也有很大的关系。农田在使用中没有得到合理的保护,使疏松干燥的土壤裸露在外,这是沙尘天气的主要来源之一。保护性耕作不会破坏土层,通过留茬和地表秸秆覆盖,起到了防风固沙的作用,有效地保护了生态环境。   3发展保护性耕作对经济效益的促进作用   3.1提高粮食产量   以辽宁省玉米保护性耕作试验区为例。试验区运用秸秆还田免耕播种技术进行玉米种植,与传统方式种植的对照区相比:试验区玉米株高1999mm,对照区株高1990mm;试验区叶片数15片,对照区14片;试验区茎粗26mm,对照区23mm;试验区根系长217mm,对照区160mm;试验区玉米棒比对照区长0.5~1.0cm,行粒数增加1~2,百粒质量增加4%~5%;试验区产量683.5kg/667m2,对照区产量610kg/667m2。由此可见,实施保护性耕作可大幅度提高粮食产量,进而促进农民增收。   3.2降低作业成本   在对辽宁省7个保护性耕作重点示范基地的调查中显示:保护性耕作通过免耕、少耕,简化了生产过程中的很多作业环节,减少工序2~5道,减少作业次数1~7次,有效减轻了人畜和机械作业量,同时还可节省燃油、化肥和水灌溉产生的费用。施行保护性耕作,可省工4个/667m2,节约柴油3L/667m2,节水40~60m3/667m2,减少化肥投入10%左右,其农业生产成本比传统耕作减少11.4%~28.3%。在小麦种植区,传统耕作模式下小麦生产的物资投入大约为200~300元/667m2,其中机械化作业投入约占1/3。采用小麦免耕播种技术后,减少了耕作作业投入的1/3~2/3,节本效应巨大。   3.3增加农民收入   粮食产量的提高和作业成本的降低给农民带来了可喜的经济效益。此外,保护性耕作取消了播前土壤翻耕,可一次完成施肥播种作业,减少了作物生育期管理,减轻了农民的劳动强度,大幅度提高了生产率。保护性耕作省工、省力、省时的优点有利于解放和转移农村的剩余劳动力,农民利用节省出来的时间从事种植业以外的活动来获取收益,可使农村人均收入提升20%~30%。   4结语   保护性耕作技术在我国受到越来越多的重视和肯定,应不断总结各地区推广应用的实践经验和教训,改进和完善保护性耕作技术的实施方法,加快推广速度和扩大应用范围,使其在保护生态环境、提高经济效益等方面发挥更大更强的作用。