我國農(nóng)耕文明歷史悠久。長期以來,廣大農(nóng)民在生產(chǎn)實踐中形成了精耕細作的傳統(tǒng),但同時在旱作區(qū)由于秸稈離田、過度翻耕旋耕,地表長期裸露,造成水土流失加劇、農(nóng)田地力下降、土壤嚴重退化等問題,迫切需要改變傳統(tǒng)耕作方式,采取綜合措施,加大農(nóng)田生態(tài)保護力度,促進耕地用養(yǎng)結(jié)合,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。
資料圖
保護性耕作的概念和內(nèi)涵
保護性耕作技術(shù)是對農(nóng)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,用高效植保技術(shù)控制雜草和病蟲害,從而減少土壤侵蝕,提高土壤肥力和抗旱能力的先進耕作技術(shù)。保護性耕作減少了對土壤的耕作次數(shù),加上地表秸稈殘茬覆蓋,可增加土壤有機質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),控制水土流失,減少風蝕水蝕,已成為國際農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。目前,國際上保護性耕作技術(shù)主要應(yīng)用在玉米、小麥、大豆、油菜等作物上。保護性耕作技術(shù)的重點和難點是在秸稈覆蓋情況下提高播種質(zhì)量,關(guān)鍵在于使用高性能免耕精量播種機,一次性完成開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等工序,保證播種精度和出苗率,實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)。保護性耕作技術(shù)涉及農(nóng)機、栽培、植保、土壤、水肥等多領(lǐng)域,推進保護性耕作需要技術(shù)、經(jīng)濟、社會等多方面條件的支撐,是一項系統(tǒng)工程。從我國國情出發(fā),加快該項技術(shù)的推廣應(yīng)用,對于保護生態(tài)環(huán)境、發(fā)展現(xiàn)代可持續(xù)農(nóng)業(yè)具有重大現(xiàn)實意義。
保護性耕作發(fā)展歷程
保護性耕作起源于美國。20世紀30年代,隨著機械化大面積應(yīng)用,連年翻耕地表裸露導(dǎo)致土壤風蝕加劇,美國中西部多次發(fā)生嚴重黑風暴,在最嚴重的1935年,造成3億多噸表土被卷進大西洋。當年美國出臺“土壤保護法”,開始研究免耕播種技術(shù),1960年大面積推廣,后來逐步發(fā)展成為保護性耕作。1980年以后,美國保護性耕作技術(shù)和機具基本成熟并持續(xù)改進,加速了這項技術(shù)的推廣應(yīng)用。目前,美國、澳大利亞、巴西、阿根廷等國保護性耕作已成為主流耕作技術(shù),應(yīng)用面積占本國耕地面積的40%—80%,歐洲多個國家也有較大面積應(yīng)用。我國從20世紀70年代末,學(xué)術(shù)界開始研究關(guān)注免耕、秸稈覆蓋、深松等相關(guān)技術(shù)。從1992年開始,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制開發(fā)免耕播種機并在山西堯都等地示范應(yīng)用。從2002年起,國家安排保護性耕作專項資金,加大科研推廣投入力度,在北方地區(qū)大范圍試驗示范。經(jīng)過多年努力,我國保護性耕作技術(shù)模式總體定型,關(guān)鍵機具基本過關(guān),已經(jīng)具備在適宜區(qū)域加快推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。截至2019年,我國在北方推廣保護性耕作1.1億畝,主要分布在黃淮海流域、華北長城沿線、東北平原壟作、東北西部風沙干旱、西北黃土高原、西北綠洲農(nóng)業(yè)等類型區(qū),東北地區(qū)示范推廣面積達3321萬畝。
保護性耕作是東北黑土地保護的重大舉措
黑土是最寶貴的不可再生土壤資源。我國東北黑土區(qū)20世紀50年代大規(guī)模開墾以來,由于長期不合理的耕作方式及高強度開發(fā)利用,加上春季風大、干旱等因素,水蝕和風蝕嚴重,黑土層變薄,有機質(zhì)含量下降。與開墾初期相比,黑土層平均厚度減少約40厘米,有機質(zhì)含量下降50%,土壤明顯退化,影響作物根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收,東北地區(qū)土壤生態(tài)環(huán)境亮起了“紅燈”。國家高度重視東北黑土地保護問題,有關(guān)部門和地方政府從秸稈綜合利用、深松整地、東北黑土地保護試點、保護性耕作推廣等多個方面進行了大量實踐探索。實踐證明,保護性耕作在東北旱作區(qū)是保護黑土地最經(jīng)濟有效、也是最現(xiàn)實可行的舉措。與傳統(tǒng)耕作相比,保護性耕作具有四個方面的明顯優(yōu)勢。一是減少風蝕水蝕。保護性耕作實現(xiàn)作物生產(chǎn)全過程不動土或少動土,用作物秸稈給耕地“蓋被子”、擋風固土,避免農(nóng)田裸露,有效減輕風蝕水蝕。田間實測與模擬試驗結(jié)果表明,與傳統(tǒng)耕作相比,保護性耕作平均可以減少風蝕30%-70%,減少地表徑流40%-80%。在東北風沙干旱區(qū)和坡耕地、漫崗地,保護性耕作抑制農(nóng)田水土流失作用尤其明顯。二是增加土壤有機質(zhì)。長期秸稈覆蓋還田,能夠明顯提升土壤有機質(zhì)含量,增強土壤肥力,改良土壤生態(tài)系統(tǒng)和團粒結(jié)構(gòu),實現(xiàn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。監(jiān)測顯示,連續(xù)實施保護性耕作3—5年后,土壤中的蚯蚓可增加數(shù)倍,土壤容重降低、有機質(zhì)明顯增加。連續(xù)10年保護性耕作,土壤有機質(zhì)含量從原來的1.8%提高到2.3%。三是增強保墑抗旱能力。地表秸稈覆蓋可減少土壤水分蒸發(fā),增強土壤蓄水能力,蓄水量增加16%—19%,緩解東北地區(qū)春播期和苗期有效降水不足的問題,保證出苗率。實踐中保護性耕作表現(xiàn)出良好的蓄水保墑抗旱效果,在嚴重干旱年份也能保證作物豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。四是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。保護性耕作通過免少耕復(fù)式作業(yè),可明顯簡化生產(chǎn)工藝。在東北玉米種植區(qū),保護性耕作一般可減少機械進地2—5次,降低作業(yè)成本20%以上;持續(xù)實施秸稈覆蓋免耕播種的地塊穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)優(yōu)勢明顯,化肥用量減少,燃油和灌溉支出降低,平均每季作物可節(jié)本增收50—100元/畝。近幾年,保護性耕作在東北地區(qū)黑土地保護實踐中積累了豐富經(jīng)驗,具有巨大發(fā)展?jié)摿凸饷髑熬啊?/p>
推行保護性耕作關(guān)鍵在于抓好技術(shù)到位
保護性耕作是個完整的技術(shù)體系,需要秸稈還田、免耕播種、高效植保、水肥管理等作業(yè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。由于保護性耕作與傳統(tǒng)耕作差別較大,在從未實施區(qū)域,有可能存在免耕播種和配套技術(shù)銜接不到位的問題,導(dǎo)致實施效果不明顯甚至出現(xiàn)減產(chǎn)的情況。因此,在保護性耕作推廣過程中,要充分尊重農(nóng)民意愿,積極穩(wěn)妥推進。要十分注重技術(shù)培訓(xùn)工作,讓廣大農(nóng)戶和機手熟練掌握機具性能和操作技能,將技術(shù)模式和標準嚴格落實到位,規(guī)范作業(yè),以利于保護性耕作順利實施。要注意技術(shù)模式的區(qū)域適應(yīng)性,在秸稈覆蓋量大的田塊,要選擇高性能免耕播種機,必要時可適當秸稈集行處理、清理苗帶,避免漏播減產(chǎn);要加強科普宣傳,注意發(fā)揮種植大戶的帶動作用,引導(dǎo)農(nóng)民正確理解技術(shù)優(yōu)越性,關(guān)注土壤和環(huán)境改善,算好投入、產(chǎn)量、生態(tài)整體經(jīng)濟賬,發(fā)揮農(nóng)民積極性和主動性。
保護性耕作是一項生態(tài)效益和經(jīng)濟效益同步、當前利益和長遠利益兼顧、利國利民的革命性耕作措施。在東北適宜地區(qū)推行保護性耕作,改變傳統(tǒng)耕作方式,形成可良性循環(huán)的耕作制度,經(jīng)濟可行、效果突出,功在當代、利在千秋。保護黑土地,從保護性耕作開始!