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摘要:文章明确了保护性耕作技术的概念,简要论述了实施保护性耕作技术的必要性,阐述了保护性耕作技术内容及作业效果、适应范围以及实施保护性耕作技术的效益及其优势,并提出了大力推广保护性耕作技术的建议。
关键词:保护性耕作技术;内容;效果;效益;优势
中图分类号:S341文献标识码:A
保护性耕作技术是针对旱区缺雨少水,蒸发严重、土地贫瘠、产量低而不稳、水土流失严重、农业生产难以持续发展的局面而提出的一种保水保土、增产增收的新型耕作技术体系。是对农田实行免耕、少耕,用作物秸秆覆盖地表,减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术。长期对耕地的掠夺性开发、化肥的大量使用以及作物秸秆的无效焚烧和水资源的匮乏,致使现有耕地的养分急剧下降。耕层逐年加厚、土壤沙化、水土流失严重,农业生态环境遭到严重破坏,粮食生产成本不断增加,产量提高困难,严重阻碍了农业的可持续发展。为了改善这种局面,必须改变人为给耕地带来的破坏,办法就是对土地实施保护性耕作,保持我们的耕地能持续为人类服务。保护性耕作技术是在能够保证种子发芽的前提下,通过少耕、免耕、化学除草技术措施,尽可能保持作物残茬覆盖地表,减少土壤水蚀、风蚀,实现农业可持续发展的一项先进的农业耕作技术。保护性耕作技术可实现生态效益、经济效益、社会效益的统一。
1 实施保护性耕作技术的必要性
1.1传统耕作引发的不良结果由于深耕细耙破坏土壤结构,降低土壤水肥含量,使裸露的耕地表土加剧沙尘暴的肆虐,一方面是作业费用高,另一方面,造成大气环境污染,同时土壤沙化、水肥流失使粮食产量下降。依赖化肥维持产量的粮食生产,既造成了土壤的贫瘠,又影响了粮食的品质及产量。
1.2自然环境的恶化,要求人们必须改变原有的耕作方式近些年,灾害性天气频繁发生,农业损失加大;降水减少造成连年的干旱,使河流干枯,地下水位急剧下降,水资源短缺;大风扬沙天气增加,风蚀使土壤耕层遭到破坏,耕层土壤水分无效蒸发严重;在雨季,较大降雨形成径流,对耕层土壤产生水蚀等。这些自然灾害的发生,有些是因为不良的耕作引发的。保护性耕作技术可以避免或降低自然(或人为引发的)灾害给农业生产造成的损失。
1.3充分利用现有耕地,提高粮食产量,增加农民收入,必须采用先进的耕作技术 耕地是有限的,人口是递增的,因此,要满足人们的需求必须提高产量。保护性耕作技术比传统耕作方式具备两种最为明显的优势:(1)培肥地力,种养结合,减少化肥投入,改善作物生长环境,保持土壤长期稳定生产能力,从而提高粮食产量;(2)减少机具作业次数,降低机械作业费用。
2 保护性耕作技术内容及作业效果
2.1技术内容
2.1.1免耕、少耕技术免耕是指使用免耕播种机将种子播在秸秆覆盖的土壤中,除播种之外不进行任何耕作;少耕包括深松与表土(浅旋、浅耙)耕作。深松即疏松深层土壤,基本不破坏土壤结构和地面植被,可提高天然降雨渗透率,增加土壤含水量。
2.1.2田间秸秆覆盖技术将30%以上的作物秸秆、残茬覆盖地表,在培肥地力的同时,覆盖了地表;用高根茬固土,保护土壤,减少风蚀、水蚀和水分的无效蒸发,提高自然降水利用率。高根茬还起到防风带的作用,在春季,高根茬可为小苗挡风。
2.1.3免耕、少耕播种技术采用免耕播种,实现开沟、播种、施肥、施药、覆土、镇压复式作业,简化工序,减少机械进地次数,降低成本。
2.1.4杂草、病虫害控制和防治技术由于保护性耕作技术实行免耕、少耕,土壤的少耕,易滋生病虫草害,所以,防治病虫草害也就成为保护性耕作技术体系的重要内容,是普及保护性耕作技术必须考虑的风险因素。(1)杂草的防治技术。控制杂草是应用保护性耕作技术的关键环节,目前主要有两种方式:①化学除草,利用除草剂除草;②机械除草,化学除草必须选择毒性小、残留少的除草剂,避免长期使用除草剂给土壤、作物带来危害;机械除草主要是在休闲期,运用机械进行表土作业,铲除杂草根系。(2)病虫害防治。过去,人们一度把病虫防治和常规种植风险等同来看,认为控制杂草是作为实施保护性耕作技术最具有风险的因素。但通过我们几年推广保护性耕作技术实践看,防治虫害同样重要,甚至有时虫害比杂草危害更为严重。所以,必须重视防治虫害。目前防治虫害主要有两种方式:①生物防治;②药物防治,利用赤眼蜂防治玉米螟是最有效的生物防治虫害的方法,此方法的关键是掌控好放蜂期。(3)药物防治,同样,使用药物必须选择可靠性强、副作用小的化学制剂。
2.2作业效果(1)提高天然降雨渗透率,增加土壤含水量。(2)培肥地力,保护土壤;减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发,提高天然降雨利用率。(3)简化工序,减少机械进地次数,特别是免中耕,杜绝了中耕时机械对作物的损伤。
2.3保护性耕作技术模式玉米是吉林省主要农作物,公主岭市是玉米之乡,所以,近几年公主岭市主要示范、推广玉米保护性耕作技术。其技术模式以宽窄行交互休闲种植和免耕播种种植为主。玉米宽窄行交互休闲种植技术模式:(1)改垄作种植为平作种植,根据玉米生育特性及产量结构因素,充分发挥品种优势,应用耐密紧凑型玉米品种,实行宽窄行平作,窄行40cm,为种植带,宽行84~90cm,为休闲带,种植带与休闲带进行隔年交替。(2)改半精量播种为半株距精量播种或加密精量播种(视芽率确定播种株距),单粒下种,提高种子养分供给能力。(3)中耕期结合追肥只对宽行进行一次深松作业,深度35~45cm。(4)改秋收低留根茬粉碎还田为留高茬,高度35cm左右,并保留根茬不动,至翌年经风吹、日晒、雨淋、冻融自然腐烂还田;在宽行进行旋耕整地(免耕播种可免此环节),达到播种状态。运用宽窄行交互种植技术,达到培肥地力、种养结合;降低成本,增加产量;减少土壤风蚀、水蚀;固土保苗等效果。免耕播种技术:就是运用免耕播种机进行免耕播种,实现开沟、播种、施肥、施药、覆土、镇压复式作业。目前,吉林省使用的免耕播种机基本是吉林康达公司生产的免耕播种机,该播种机可在适宜免耕种植的地块实施免耕播种,其行距可调,能按宽窄行交互休闲种植方式进行播种,其作业效果良好。该免耕播种机作业后产生如下效果:(1)避免风蚀、水蚀。播种时动土少,保持秸秆覆盖地表,在大风天气保护了表土被风吹走;在降雨天气,保护了表土不被雨滴打实,增加下渗能力,避免了水蚀。(2)抗旱保苗。播种前不动土,播种时动土少,种子落在湿土层,镇压实,土壤水分损失少,确保种子发芽环境,达到抗旱保苗的效果。(3)苗齐、苗壮、抗倒伏能力强。免耕播种机播种深度一致,镇压强度一致,出苗整齐,有利于培育壮苗,从而提高植株抗倒伏能力。(4)其它效果。减轻犁底层形成。由于免耕播种机采用复式作业,减少作业环节,减少机械进地次数,减轻了机械作业对耕地的碾压,从而减轻犁底层形成。节省能源,降低成本。作业环节减少30%~50%,能源也就减少30%~50%。每公顷生产成本可降低近千元。间接拉动玉米机械化收获技术。很多老百姓觉得用收获机收获后的地,春季播种时清理田间较麻烦,所以,不愿意用机械收获。免耕播种机的应用,无需春季清理地环节,从而带动了玉米收获机的使用。避免春季田间焚烧秸秆。常规播种机对播种土壤环境要求较严,除整地外,还要将地表秸秆清理干净,通常农民都是就地将秸秆焚烧掉。焚烧秸秆既带来火灾隐患,又污染环境,同时又危害土壤表面。免耕播种,利于地块实现统一耕种,为土地集约经营奠定基础。 3 保护性耕作技术适应范围保护性耕作技术并不是所有地块都可以运用的。保护性耕作技术适宜年降雨量250~800mm,年均温度高于7℃的地区,粘重、排水性能差的土壤(也就是老百姓说的涝洼地)慎用或不用,其它土壤基本可以应用。
4 保护性耕作技术的效益
4.1经济效益(1)简化工序,降低生产成本。采用免耕播种机播种,公顷可节省作业费近千元。(2)改善作物生长环境,增加粮食产量。根据几年示范、推广测试表明,应用保护性耕作技术,比常规种植可增产8%左右。(3)节省劳动力,剩余劳动力可从事其它创收工作。免耕播种及间接带动的机械化收获,可节约大量的劳动力。这些劳动力外出打工,既不用担心耕地荒废,又为自家带来收益。上述几点,直接间接给农民增加了经济收益,提高了农民生活水平。
4.2生态效益保护性耕作技术给人们带来最明显的就是生态效益。应用保护性耕作,可带来如下生态效益:(1)减少径流、水蚀,节约水资源,增加休闲期蓄水量,提高水分利用率。(2)减轻风蚀强度,降低空气中浮尘含量,降低沙尘天气发生的强度和频率,减少耕地表土流失量。(3)减少二氧化碳的排放,杜绝焚烧秸秆带来的大气污染。(4)增加土壤肥力。秸秆还田,既可提高土壤有机质含量,又可提高速效氮、速效钾的含量。(5)改善土壤结构,使土壤团粒结构和毛管孔隙有所增加。
4.3社会效益该技术的经济效益、生态效益必然带来社会效益,(1)实施该技术,减少风蚀、水蚀、种养结合,使土壤能保持长期的稳定,为农业生产提供良好的土壤基础,为人类提供最基本的生存保障;(2)杜绝田间焚烧秸秆,消除了因焚烧秸秆带来的火灾隐患及污染,同时,抑制不良耕作带来的扬尘,给人们出行带来交通便利;(3)转移的劳动力,为城市建设的发展做出不可估量的贡献;(4)推进农机化技术的应用,促进农业机械化进程,提高农民生活水平。
5 保护性耕作技术的优势(1)保护性耕作技术能够有效地解决作物生长对水的需求,增强抗旱能力。(2)不断增加土壤有机质的含量,提高化肥利用率,逐渐减少化肥的投入。(3)减少机械进地次数,降低作业成本。(4)减少耕地的裸露面积,降低耕地扬尘的几率,有效地改善了农业生态环境,促进了农业的可持续发展。(5)实现了良种和良法的有机结合,促进粮食生产的安全和增产增收。综上所述,笔者认为,保护性耕作技术是具备增产增效、资源节约、环境保护三大功效的先进农业机械化技术,在符合该技术应用范围的地区、地块,应该大力发展保护性耕作技术,让我们的子孙后代永远拥有可持续生产的土地。
参考文献
[1]农业部.保护性耕作技术实施要点[J].农机科技推广,2003(03).
关键词:保护性耕作技术;内容;效果;效益;优势
中图分类号:S341文献标识码:A
保护性耕作技术是针对旱区缺雨少水,蒸发严重、土地贫瘠、产量低而不稳、水土流失严重、农业生产难以持续发展的局面而提出的一种保水保土、增产增收的新型耕作技术体系。是对农田实行免耕、少耕,用作物秸秆覆盖地表,减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术。长期对耕地的掠夺性开发、化肥的大量使用以及作物秸秆的无效焚烧和水资源的匮乏,致使现有耕地的养分急剧下降。耕层逐年加厚、土壤沙化、水土流失严重,农业生态环境遭到严重破坏,粮食生产成本不断增加,产量提高困难,严重阻碍了农业的可持续发展。为了改善这种局面,必须改变人为给耕地带来的破坏,办法就是对土地实施保护性耕作,保持我们的耕地能持续为人类服务。保护性耕作技术是在能够保证种子发芽的前提下,通过少耕、免耕、化学除草技术措施,尽可能保持作物残茬覆盖地表,减少土壤水蚀、风蚀,实现农业可持续发展的一项先进的农业耕作技术。保护性耕作技术可实现生态效益、经济效益、社会效益的统一。
1 实施保护性耕作技术的必要性
1.1传统耕作引发的不良结果由于深耕细耙破坏土壤结构,降低土壤水肥含量,使裸露的耕地表土加剧沙尘暴的肆虐,一方面是作业费用高,另一方面,造成大气环境污染,同时土壤沙化、水肥流失使粮食产量下降。依赖化肥维持产量的粮食生产,既造成了土壤的贫瘠,又影响了粮食的品质及产量。
1.2自然环境的恶化,要求人们必须改变原有的耕作方式近些年,灾害性天气频繁发生,农业损失加大;降水减少造成连年的干旱,使河流干枯,地下水位急剧下降,水资源短缺;大风扬沙天气增加,风蚀使土壤耕层遭到破坏,耕层土壤水分无效蒸发严重;在雨季,较大降雨形成径流,对耕层土壤产生水蚀等。这些自然灾害的发生,有些是因为不良的耕作引发的。保护性耕作技术可以避免或降低自然(或人为引发的)灾害给农业生产造成的损失。
1.3充分利用现有耕地,提高粮食产量,增加农民收入,必须采用先进的耕作技术 耕地是有限的,人口是递增的,因此,要满足人们的需求必须提高产量。保护性耕作技术比传统耕作方式具备两种最为明显的优势:(1)培肥地力,种养结合,减少化肥投入,改善作物生长环境,保持土壤长期稳定生产能力,从而提高粮食产量;(2)减少机具作业次数,降低机械作业费用。
2 保护性耕作技术内容及作业效果
2.1技术内容
2.1.1免耕、少耕技术免耕是指使用免耕播种机将种子播在秸秆覆盖的土壤中,除播种之外不进行任何耕作;少耕包括深松与表土(浅旋、浅耙)耕作。深松即疏松深层土壤,基本不破坏土壤结构和地面植被,可提高天然降雨渗透率,增加土壤含水量。
2.1.2田间秸秆覆盖技术将30%以上的作物秸秆、残茬覆盖地表,在培肥地力的同时,覆盖了地表;用高根茬固土,保护土壤,减少风蚀、水蚀和水分的无效蒸发,提高自然降水利用率。高根茬还起到防风带的作用,在春季,高根茬可为小苗挡风。
2.1.3免耕、少耕播种技术采用免耕播种,实现开沟、播种、施肥、施药、覆土、镇压复式作业,简化工序,减少机械进地次数,降低成本。
2.1.4杂草、病虫害控制和防治技术由于保护性耕作技术实行免耕、少耕,土壤的少耕,易滋生病虫草害,所以,防治病虫草害也就成为保护性耕作技术体系的重要内容,是普及保护性耕作技术必须考虑的风险因素。(1)杂草的防治技术。控制杂草是应用保护性耕作技术的关键环节,目前主要有两种方式:①化学除草,利用除草剂除草;②机械除草,化学除草必须选择毒性小、残留少的除草剂,避免长期使用除草剂给土壤、作物带来危害;机械除草主要是在休闲期,运用机械进行表土作业,铲除杂草根系。(2)病虫害防治。过去,人们一度把病虫防治和常规种植风险等同来看,认为控制杂草是作为实施保护性耕作技术最具有风险的因素。但通过我们几年推广保护性耕作技术实践看,防治虫害同样重要,甚至有时虫害比杂草危害更为严重。所以,必须重视防治虫害。目前防治虫害主要有两种方式:①生物防治;②药物防治,利用赤眼蜂防治玉米螟是最有效的生物防治虫害的方法,此方法的关键是掌控好放蜂期。(3)药物防治,同样,使用药物必须选择可靠性强、副作用小的化学制剂。
2.2作业效果(1)提高天然降雨渗透率,增加土壤含水量。(2)培肥地力,保护土壤;减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发,提高天然降雨利用率。(3)简化工序,减少机械进地次数,特别是免中耕,杜绝了中耕时机械对作物的损伤。
2.3保护性耕作技术模式玉米是吉林省主要农作物,公主岭市是玉米之乡,所以,近几年公主岭市主要示范、推广玉米保护性耕作技术。其技术模式以宽窄行交互休闲种植和免耕播种种植为主。玉米宽窄行交互休闲种植技术模式:(1)改垄作种植为平作种植,根据玉米生育特性及产量结构因素,充分发挥品种优势,应用耐密紧凑型玉米品种,实行宽窄行平作,窄行40cm,为种植带,宽行84~90cm,为休闲带,种植带与休闲带进行隔年交替。(2)改半精量播种为半株距精量播种或加密精量播种(视芽率确定播种株距),单粒下种,提高种子养分供给能力。(3)中耕期结合追肥只对宽行进行一次深松作业,深度35~45cm。(4)改秋收低留根茬粉碎还田为留高茬,高度35cm左右,并保留根茬不动,至翌年经风吹、日晒、雨淋、冻融自然腐烂还田;在宽行进行旋耕整地(免耕播种可免此环节),达到播种状态。运用宽窄行交互种植技术,达到培肥地力、种养结合;降低成本,增加产量;减少土壤风蚀、水蚀;固土保苗等效果。免耕播种技术:就是运用免耕播种机进行免耕播种,实现开沟、播种、施肥、施药、覆土、镇压复式作业。目前,吉林省使用的免耕播种机基本是吉林康达公司生产的免耕播种机,该播种机可在适宜免耕种植的地块实施免耕播种,其行距可调,能按宽窄行交互休闲种植方式进行播种,其作业效果良好。该免耕播种机作业后产生如下效果:(1)避免风蚀、水蚀。播种时动土少,保持秸秆覆盖地表,在大风天气保护了表土被风吹走;在降雨天气,保护了表土不被雨滴打实,增加下渗能力,避免了水蚀。(2)抗旱保苗。播种前不动土,播种时动土少,种子落在湿土层,镇压实,土壤水分损失少,确保种子发芽环境,达到抗旱保苗的效果。(3)苗齐、苗壮、抗倒伏能力强。免耕播种机播种深度一致,镇压强度一致,出苗整齐,有利于培育壮苗,从而提高植株抗倒伏能力。(4)其它效果。减轻犁底层形成。由于免耕播种机采用复式作业,减少作业环节,减少机械进地次数,减轻了机械作业对耕地的碾压,从而减轻犁底层形成。节省能源,降低成本。作业环节减少30%~50%,能源也就减少30%~50%。每公顷生产成本可降低近千元。间接拉动玉米机械化收获技术。很多老百姓觉得用收获机收获后的地,春季播种时清理田间较麻烦,所以,不愿意用机械收获。免耕播种机的应用,无需春季清理地环节,从而带动了玉米收获机的使用。避免春季田间焚烧秸秆。常规播种机对播种土壤环境要求较严,除整地外,还要将地表秸秆清理干净,通常农民都是就地将秸秆焚烧掉。焚烧秸秆既带来火灾隐患,又污染环境,同时又危害土壤表面。免耕播种,利于地块实现统一耕种,为土地集约经营奠定基础。 3 保护性耕作技术适应范围保护性耕作技术并不是所有地块都可以运用的。保护性耕作技术适宜年降雨量250~800mm,年均温度高于7℃的地区,粘重、排水性能差的土壤(也就是老百姓说的涝洼地)慎用或不用,其它土壤基本可以应用。
4 保护性耕作技术的效益
4.1经济效益(1)简化工序,降低生产成本。采用免耕播种机播种,公顷可节省作业费近千元。(2)改善作物生长环境,增加粮食产量。根据几年示范、推广测试表明,应用保护性耕作技术,比常规种植可增产8%左右。(3)节省劳动力,剩余劳动力可从事其它创收工作。免耕播种及间接带动的机械化收获,可节约大量的劳动力。这些劳动力外出打工,既不用担心耕地荒废,又为自家带来收益。上述几点,直接间接给农民增加了经济收益,提高了农民生活水平。
4.2生态效益保护性耕作技术给人们带来最明显的就是生态效益。应用保护性耕作,可带来如下生态效益:(1)减少径流、水蚀,节约水资源,增加休闲期蓄水量,提高水分利用率。(2)减轻风蚀强度,降低空气中浮尘含量,降低沙尘天气发生的强度和频率,减少耕地表土流失量。(3)减少二氧化碳的排放,杜绝焚烧秸秆带来的大气污染。(4)增加土壤肥力。秸秆还田,既可提高土壤有机质含量,又可提高速效氮、速效钾的含量。(5)改善土壤结构,使土壤团粒结构和毛管孔隙有所增加。
4.3社会效益该技术的经济效益、生态效益必然带来社会效益,(1)实施该技术,减少风蚀、水蚀、种养结合,使土壤能保持长期的稳定,为农业生产提供良好的土壤基础,为人类提供最基本的生存保障;(2)杜绝田间焚烧秸秆,消除了因焚烧秸秆带来的火灾隐患及污染,同时,抑制不良耕作带来的扬尘,给人们出行带来交通便利;(3)转移的劳动力,为城市建设的发展做出不可估量的贡献;(4)推进农机化技术的应用,促进农业机械化进程,提高农民生活水平。
5 保护性耕作技术的优势(1)保护性耕作技术能够有效地解决作物生长对水的需求,增强抗旱能力。(2)不断增加土壤有机质的含量,提高化肥利用率,逐渐减少化肥的投入。(3)减少机械进地次数,降低作业成本。(4)减少耕地的裸露面积,降低耕地扬尘的几率,有效地改善了农业生态环境,促进了农业的可持续发展。(5)实现了良种和良法的有机结合,促进粮食生产的安全和增产增收。综上所述,笔者认为,保护性耕作技术是具备增产增效、资源节约、环境保护三大功效的先进农业机械化技术,在符合该技术应用范围的地区、地块,应该大力发展保护性耕作技术,让我们的子孙后代永远拥有可持续生产的土地。
参考文献
[1]农业部.保护性耕作技术实施要点[J].农机科技推广,2003(03).