着力保护性耕作推进全程机械化作业

崔君峰
摘要保护性耕作是为了适应自然气候和生产力发展需求而产生的耕作方式,其主要内容是在秋季收割以后,田间剩余的根茬和作物秸秆不作再次处理,让其在田间自然风化和腐烂,春秋季节不进行整地,用拖拉机牵引免耕播种机进行播种,采用机械喷洒化学药剂,保护土地耕层原有结构,培养地力,实现增产。
关键词保护性耕作干旱全程机械化秸秆覆盖有机质径流
0引言
保护性耕作是国际上比较先进的耕作技术,其最大的优势就是改善耕地质量,防止土壤退化,保护环境,实现农业可持续性发展的全程机械化。其核心技术就是对耕地进行免耕或少耕、秸秆残茬覆盖、合理深松、使用化学药剂机械化喷施,防治病虫草害,达到抗旱、保水、培肥地力、持续增产增效,同时保护生态环境的目的。
1保护性耕作的发展
保护性耕作起源于20世纪90年代,由美国最先发起,其兴起原因是美国的大规模机械作业人为地改变了自然环境,很多植被被严重破坏,为沙尘暴的肆虐横行创造了滋生环境,使人们认识到保护自然环境的必要性,由此而发起的新型耕作方式。随着生产力的发展、农业机械化的大力推进,为了适应现代化生产的脚步,逐渐研制出相应的配套机具—机械化免耕播种机,逐年在旱作区示范推广。
2双辽市推广保护性耕作的必要性
双辽市处于吉林、辽宁、内蒙三省交界,是吉林省重要粮食产区之一,双辽市的耕地,旱田以沙岗地居多,而且十年九旱的气候条件,非常适宜实施免耕播种。
21推广保护性耕作是自然气候、地理环境的要求
双辽市属于天然雨养农业区,每年的春旱已经是习以为常的事情,靠天吃饭已经成为制约我市农业经济发展的拦路虎。现在全球变暖,加上工业排放的严重污染,中国的南涝北旱也是年年发生,北方地区已经不仅仅是春旱播种难的问题,伏旱、秋旱现象频繁发生,严重制约着我市作物的产量,改变以往的常规耕作方式已经势在必行,探索抗旱农业栽培技术已经迫在眉睫。
2.2推广保护性耕作是土地滋养、自然环境的要求
双辽市市区以北以旱作农田为主,70%以上的耕地面积为中低产田,大多以黑土和风沙土为主,其本身土壤有机质含量就低,需要每年补充大量有机肥才能高产,再经受风蚀、常年干旱的困扰,土地的生命已经奄奄一息。随着市场经济的发展,我市种植业结构调整步伐很快,花生、杂豆等小杂粮的种植面积迅速扩大,其残留的根茎很少,受冬春季节风蚀流失严重,表层细土全部变成了沙尘暴,被席卷一空,年年如此,形成恶性循环,土壤耕层几乎没有了,只剩下贫瘠的土地。只有加大化肥的投入量,才能基本保持产量,同时对粮食和土地造成了严重污染,亦增加了农民的投入,对农民的收入有害而无益。
23推广保护性耕作是改善常规、还田土壤的要求
双辽市土地板结、产量低的另一个原因主要是土地有机肥不足,土壤营养不平衡。由于化肥的推广使用,增产作用远远超过有机肥,农作物产量的提高几乎全部依赖化肥,使土地的生产能力达到了顶峰,近乎于崩溃。随着生产力的提高,农业机械化的快速发展,大大降低了有机肥源的产生,农民已经不愿意刻意积造农家肥,如此的掠夺式生产,使土壤有机质含量逐年下降,直接导致土壤板结、养分失衡、中微量元素严重缺乏,已经无法再让土地增产。恢复和补充土壤养分是千秋万代的事情,必须把从土壤中拿走的养分还给土壤,让土地自给自足。
3保护性耕作的增产方式和增产机理
保护性耕作就是维持还原土地原有的能量,尽量减少对土地的伤害,让其保证自给,降低投入,提高产量。
31采用根茬、秸秆覆盖,阻止土地表层土壤自然流失
充分利用作物自产的根茬、秸秆覆盖在土地表面上,尽量减少土地的裸露面积,让大风无法直接将表土刮走,降低地力的自然流失速度。通过覆盖土地可以阻挡土壤60%以上的土被大风蚀掉。另外,上面有覆盖物的土壤也可以阻挡水分自然蒸发,防止大雨水时形成地表径流,增加水分的自我保持。
32改变耕作方式,减少耕作次数能够创造良好的土壤结构,改善微生物的生存环境
采用的常规机械起垄、机械播种,破坏了土壤的肥力梯度,使原有的耕层被破坏,底层生土上翻,破坏了土壤原有的生殖结构,水分被大量蒸发,出苗率降低。在免耕作业条件下,不破坏土壤耕层,往年的作物根系在土壤中的微生物分解,形成了各种根孔,利于水分下渗和空气交换,为土壤中蚯蚓的生长创造了良好的环境,经过3~5年免耕作业的土地,土壤中蚯蚓数量可以增加3~10倍。充分改善了土壤结构,使土壤疏松,提高土壤通气性,利于形成土壤团粒结构。
3.3经过保护性耕作的土地可以提高土壤自我保水能力,充分利用地表水分,提高自给能力
秋收以后残留的覆盖层直接起到减少水分蒸发、缓解地表径流、提高土壤自我保水能力,充分利用地表水分。农作物收获后,剩余的秸秆根茎残留地里,里面含有残余水分,在自然降水的时候,可以吸收自身重量2.5~4倍的水分。秸秆残茬在田间自然腐化,直接还田,提高了土壤有机质含量,提高土壤蓄水能力。免耕技术可以提高土壤自身蓄水能力16%~19%,提高自身水分的利用率12%~16%,充实有效地利用自身存留的水分,提高抗旱能力。
34保护性耕作可以自培有机肥,营养土地,提高土壤的生产能力
进行免耕作业只把作物的果实摘走,其余归还土地,经过阳光照射,雨水、大风腐蚀,直接变成了土壤中的有机质,实现了土壤养分平衡的养分归还目标。土壤中有机质被微生物有效分解后,变成了作物生长的腐殖质。改善了土壤的理化性状,在免耕施肥时,投入一些微量元素,最终保持了土壤的生产能力,保证土壤持续、稳定地为作物提供各种养分,让作物在均衡营养情况下茁壮成长。
35保护性耕作技术可以减少机械进田次数,降低土地板结的几率,节约生产成本,提高经济效益
采用保护性耕作的目的就是不耕、不耙、不翻,省肥、省工、省力,减少人为耕作对土壤结构的破坏,防止机械进地频率过高造成的土地板结。同常规的作业相比,免耕作业全年要少耕作3~4次,降低了机械作业的投入成本。
4保护性耕作的关键技术环节
用拖拉机牵引免耕播种机进行田间作业,其作业方式简单快捷,浅显易懂,大家易于接受。同时也要注意几个关键技术环节。
41拖拉机牵引免耕播种机播种要点
免耕技术就是春季用拖拉机牵引免耕播种机,在往年秋收以后有残茬和秸秆等覆盖物的地表完成一次性播种作业,不需要机械重复耕作,只要机手熟练操作机械作业,简化工序,出苗率高,工作成本低。
42秋收时适合明年免耕播种的田间管理要点
秋季收获作物时,人工收获的要保留30%以上的半秸秆或整秆覆盖地面。玉米根茬在20 cm以上,小麦在15 cm以上,不能进行春秋季节灭茬作业。如果是大型玉米收获机收获的,秸秆直接粉碎还田,秸秆不应粉碎太小,全部留在地面覆盖,总的原则是地表多留存一些覆盖物,有利于保护土壤不被风蚀,又能保证来年春季播种墒情。
43机械化喷洒农药,防治病虫害和除草技术
保护性耕作后期管理工作非常少,确保做好除草和防治病虫害工作。即使用机械化喷洒药剂,根据地块大小每次可喷洒6~12垄,化学药剂可选用高效、低毒、低残留化学药剂,也可以进行人工间苗和人工除草与机械喷洒相结合的方式。
44利用深松机对土地进行机械化深松技术
对于土地板结和刚开始实行保护性耕作的土地,每2~4年进行一次深松作业,促使土壤疏松,增加自然降水渗入量,提高土壤的含水量,但不破坏耕层,有机质不丢失。深松只是穿过底层土壤,疏松土质,打破梨底层,降低了水分蒸发的损失。
5保护性耕作技术对作物产量的不利影响
经过多年的保护性耕作,可以达到土壤滋养的目的,而且改善了自然环境,降低了农民的工作强度,提高了经济效益,但保护性耕作也不是完美的,对作物也有许多不良的影响。
51秸秆覆盖,降低地表温度
由于地表有覆盖物,阻挡阳光的直接照射,必然降低地表温度。因为不重新起垄,耕地接受阳光照射的表面积减小,也影响地温的提高。
52保护性耕作田间操作质量不容易保证
由于地表有覆盖物、地表不平等原因,影响播种、施药等田间作业质量,要求有配套适用的免耕机具,同时驾驶员也要有熟练的田间操作技术,并及时做好田间管理。
53杂草不易控制
由于地面有秸秆残茬,利于杂草的滋生;同时覆盖物也影响到除草剂的喷施质量和效能的发挥。除草剂的使用量要高于常规的田间用量。
54思想认识错误
现在的很多人对保护性耕作的认识还不够,只是认识到免耕的表面:降低劳动强度,省时、省工、成本低等粗浅阶段,还没有认识到多年的保护性耕作对土地营养和地力提高所带来的深度效益,以及对大自然和生态环境的保护作用。
随着保护性耕作的大面积推广开展,双辽市农机总动力已经达到55万kW,拖拉机保有量22 100台,其中,大中型拖拉机8500台(50马力以上),配套农具44 300台(件)。春季机械深松整地40万亩,玉米保护性耕作50万亩。农机专业合作组织及农机大户60个。全市农机化综合水平达到68%左右,现在已经基本上实现了全程机械化。保护性耕作技术在农业机械化市场占有很大的技术优势,见效时间要3~5年,不能在短时间内提高作物的产量。随着免耕技术的逐步完善和发展,机械化免耕播种、机械化施肥、机械化喷洒农药、机械化收割、全程机械化一体作业,将在明天实现。
参考文献:
\[1\]赵聚宝.干旱与农业\[M\].北京:中国农业出版社,1995.
\[2\]樊金鑫.保护性耕作是维系农业可持续发展的根本出路\[J\].农机科技推广,2003(2).
\[3\]樊信.保护性耕作初探\[J\].农机科技推广,2003(1).
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