宁夏海原县保护性耕作探索 宁夏海原县
[摘 要] 海原县面临着资源短缺、耕地退化和人口膨胀的巨大挑战。发展保护性耕作有利于促进农业可持续发展,减少土壤风蚀与水蚀,降低土壤耕作次数,保护和改善土壤结构,从而提高播种质量,达到增产的目的。
[关键词] 农业;保护性耕作;技术
保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作次数,并用作物秸秆、残茬覆盖地表,用化学药物来控制杂草和病虫害,从而减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和蓄水保墒能力的一项先进农业耕作技术。
一、宁夏海原县保护性耕作的背景
20世纪,由于人类的过度耕作,植被破坏,导致农田表土被风刮走,几千万亩的农田遭到破坏。而土壤表面有秸秆及残茬覆盖的地方,表层土却被保留下来。在土壤学、农学、农机等专家共同努力下,总结开发出了保护性耕作法,农业部也制订了《全国旱作节水农业规划》和《全国保护性耕作规划》。加快了保护性耕作的示范推广进程,同时把保护性耕作列入“十五”期间重点推广的50项农业技术之一。
从2000年开始,我县开始了以保护性耕作机具开发为突破口的机械化保护性耕作系统试验。11年的试验结果,保护性耕作与传统翻耕相比,具有明显的经济效益、社会效益和生态效益。(1)经济效益。①提高小麦、玉米产量13%-17%。②减少作业工序,降低作业成本。③增加农民收入20%-30%。 (2)社会效益。①减少径流(水分流失)60%、水蚀(土壤流失)80%左右。②减少风蚀(农田扬沙)60%,抑制风沙危害。③秸秆还田、减少环境污染。(3)生态效益。①增加休闲期土壤贮水量14%-15%,提高水分利用效率15%-17%;②增加土壤肥力,土壤有机质含量提高0.03%,速效氮和速效钾含量均有了提高。
二、保护性耕作的作用
1.地表土层松动次数减少,土壤水分蒸发和水土流失降低,覆盖的残茬还防能止水分蒸发,同时又是有机质的来源。
2.减少耕作次数,大大降低耕作机械对耕作层的压实程度;保持了适当的空隙度,减少土壤内有机质的分解速度,促进土壤团粒结构的形成,有良好的蓄水保肥的性能。
3.机械耕地次数减少,大大降低了耕作成本和劳动强度。
4.防止风蚀和扬沙,解决农田冬春裸露易起沙尘的问题,利于改善生态环境。
三、保护性耕作的内容
保护性耕作的内容主要包括。一是保护性土壤耕作措施,这是保护性耕作的基本措施,如免耕、少耕、坡耕地等高耕作、沟垄耕作以及旱地在非耕不可情况下的防风蚀耕作等。二是保护性土壤耕作措施与作物残茬覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖等相结合的覆盖耕作。三是保护性作物种植,即通过合理的作物布局、轮作倒茬、间作、混作、套作、复种、插种等技术构建作物复合群体,增加农田的覆盖度和覆盖时间,防止土壤水蚀风蚀。四是保护性工程措施,如山坡地水平梯田建造及耕作方法、沙地衬膜种植法。五是农田防护林网和防风屏障的建植等。保护性耕作的功能是使农田土壤不受侵蚀,保持土层稳定的结构状况,改善土壤理化性状。核心是建成保土、保水、保肥的“三保田”,防止水土流失,保护生态环境,并可节本增效。目的是实现农作物的持续稳产高产。保护性耕作是实现农业可持续发展的主要技术措施。
四、海原县保护性耕作技术模式
海原县坡耕地比重大,是我国乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区,其中黄土高原沟壑区的侵蚀严重;降雨少且季节分布不均匀,干旱是农业生产的严重威胁。区域保护性耕作的主要技术需求包括:以增加土壤含水率和提高土壤肥力为主要目标的秸秆还田与少免耕技术;以控制水土流失为主要目标的坡耕地沟垄蓄水保土耕作技术、坡耕地等高耕种技术;以增强农田稳产性能为主要目标的农田覆盖抑蒸抗蚀耕作技术。
1.坡耕地沟垄蓄水保土耕作技术模式
该模式主要针对在黄土旱塬区坡耕地的水土流失问题,采用沟垄耕作法及沟播模式,提高土壤透水贮水能力,拦蓄坡耕地的地表径流,促进降水就地入渗,减轻农田土壤冲刷和养分流失。其技术要点:沿坡地等高线相间开沟筑垄,采用免耕沟播机贴墒播种;加强苗期水肥管理,控制病虫害;作物收获后秸秆还田,并进行深松。
2.坡耕地留茬等高耕种技术模式
该模式主要适用于黄土丘陵沟壑区坡耕地,通过等高耕作法(横坡耕作)减轻与防止坡耕地水土流失和沙尘暴危害,控制坡耕地地表径流,强化土壤水库集蓄功能。其技术要点:采用小型免耕沟播机沿等高线播种,苗期追肥和植保;收获后留茬免耕越冬,留茬高度15cm以上。
3.农田覆盖抑蒸抗蚀耕作技术模式
该模式主要应用秸秆覆盖、地膜覆盖、沙石覆盖等形式,主要在作物生长期、休闲期与全程覆盖等不同覆盖时期,促进雨水聚集和就地入渗、增加农田地表覆盖、抑蒸土壤水分蒸发、减轻农田水蚀与风蚀。其技术要点:因地制宜选择适合的覆盖材料和覆盖数量;免耕施肥播种或浅松播种,保证播种质量;进行杂草及病虫害防治。
五、保护性耕作的发展前景
经过10多年的试验研究、示范推广,保护性耕作技术研究与示范推广工作得到各级政府高度重视。各级财政设立专项资金,有组织有计划地加大保护性耕作示范应用力度,通过技术培训、宣传咨询、作业补贴与样机购置等形式,开展保护性耕作示范工程建设。得到了项目区农民认同和当地政府重视。其技术效果主要体现在:(1)减轻农田水土侵蚀。通过农田免耕和秸秆覆盖有效控制了农田水土流失,并起到抑制农田扬尘作用。(2)提高农田蓄水保墒能力。免耕覆盖改善了土壤孔隙分布,可以有效地减少土壤水分蒸发和增加土壤蓄水量。(3)提升农田耕层土壤肥力。秸秆还田及减少动土次数能够提高表层土壤有机质和养分含量。(4)省工、省时、节本增效。通过减少土壤耕作次数和复式作业,减少机械动力和燃油消耗成本,降低农民劳动强度,并初步形成了具有区域特色的保护性耕作技术模式。