保護黑土地,從保護性耕作開始
我國農耕文明歷史悠久。長期以來,廣大農民在生產實踐中形成了精耕細作的傳統,但同時在旱作區由於秸稈離田、過度翻耕旋耕,地表長期裸露,造成水土流失加劇、農田地力下降、土壤嚴重退化等問題,迫切需要改變傳統耕作方式,採取綜合措施,加大農田生態保護力度,促進耕地用養結合,實現農業綠色發展。
保護性耕作的概念和內涵
保護性耕作技術是對農田實行免耕、少耕,盡可能減少土壤耕作,並用作物秸稈、殘茬覆蓋地表,用高效植保技術控制雜草和病虫害,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。保護性耕作減少了對土壤的耕作次數,加上地表秸稈殘茬覆蓋,可增加土壤有機質,改善土壤結構,控制水土流失,減少風蝕水蝕,已成為國際農業技術發展的重要趨勢。目前,國際上保護性耕作技術主要應用在玉米、小麥、大豆、油菜等作物上。保護性耕作技術的重點和難點是在秸稈覆蓋情況下提高播種質量,關鍵在於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、鎮壓等工序,保証播種精度和出苗率,實現穩產豐產。保護性耕作技術涉及農機、栽培、植保、土壤、水肥等多領域,推進保護性耕作需要技術、經濟、社會等多方面條件的支撐,是一項系統工程。從我國國情出發,加快該項技術的推廣應用,對於保護生態環境、發展現代可持續農業具有重大現實意義。
保護性耕作發展歷程
保護性耕作起源於美國。20世紀30年代,隨著機械化大面積應用,連年翻耕地表裸露導致土壤風蝕加劇,美國中西部多次發生嚴重黑風暴,在最嚴重的1935年,造成3億多噸表土被卷進大西洋。當年美國出台“土壤保護法”,開始研究免耕播種技術,1960年大面積推廣,后來逐步發展成為保護性耕作。1980年以后,美國保護性耕作技術和機具基本成熟並持續改進,加速了這項技術的推廣應用。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,應用面積佔本國耕地面積的40%—80%,歐洲多個國家也有較大面積應用。我國從20世紀70年代末,學術界開始研究關注免耕、秸稈覆蓋、深鬆等相關技術。從1992年開始,中國農業大學研制開發免耕播種機並在山西堯都等地示范應用。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,在北方地區大范圍試驗示范。經過多年努力,我國保護性耕作技術模式總體定型,關鍵機具基本過關,已經具備在適宜區域加快推廣應用的基礎。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、西北綠洲農業等類型區,東北地區示范推廣面積達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20世紀50年代大規模開墾以來,由於長期不合理的耕作方式及高強度開發利用,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,有機質含量下降50%,土壤明顯退化,影響作物根系發育和養分吸收,東北地區土壤生態環境亮起了“紅燈”。國家高度重視東北黑土地保護問題,有關部門和地方政府從秸稈綜合利用、深鬆整地、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。實踐証明,保護性耕作在東北旱作區是保護黑土地最經濟有效、也是最現實可行的舉措。與傳統耕作相比,保護性耕作具有四個方面的明顯優勢。一是減少風蝕水蝕。保護性耕作實現作物生產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,避免農田裸露,有效減輕風蝕水蝕。田間實測與模擬試驗結果表明,與傳統耕作相比,保護性耕作平均可以減少風蝕30%-70%,減少地表徑流40%-80%。在東北風沙干旱區和坡耕地、漫崗地,保護性耕作抑制農田水土流失作用尤其明顯。二是增加土壤有機質。長期秸稈覆蓋還田,能夠明顯提升土壤有機質含量,增強土壤肥力,改良土壤生態系統和團粒結構,實現農田生態系統良性循環。監測顯示,連續實施保護性耕作3—5年后,土壤中的蚯蚓可增加數倍,土壤容重降低、有機質明顯增加。連續10年保護性耕作,土壤有機質含量從原來的1.8%提高到2.3%。三是增強保?抗旱能力。地表秸稈覆蓋可減少土壤水分蒸發,增強土壤蓄水能力,蓄水量增加16%—19%,緩解東北地區春播期和苗期有效降水不足的問題,保証出苗率。實踐中保護性耕作表現出良好的蓄水保?抗旱效果,在嚴重干旱年份也能保証作物豐產穩產。四是提高農業生產效益。保護性耕作通過免少耕復式作業,可明顯簡化生產工藝。在東北玉米種植區,保護性耕作一般可減少機械進地2—5次,降低作業成本20%以上﹔持續實施秸稈覆蓋免耕播種的地塊穩產增產優勢明顯,化肥用量減少,燃油和灌溉支出降低,平均每季作物可節本增收50—100元/畝。近幾年,保護性耕作在東北地區黑土地保護實踐中積累了豐富經驗,具有巨大發展潛力和光明前景。
推行保護性耕作關鍵在於抓好技術到位
保護性耕作是個完整的技術體系,需要秸稈還田、免耕播種、高效植保、水肥管理等作業環節緊密結合。由於保護性耕作與傳統耕作差別較大,在從未實施區域,有可能存在免耕播種和配套技術銜接不到位的問題,導致實施效果不明顯甚至出現減產的情況。因此,在保護性耕作推廣過程中,要充分尊重農民意願,積極穩妥推進。要十分注重技術培訓工作,讓廣大農戶和機手熟練掌握機具性能和操作技能,將技術模式和標准嚴格落實到位,規范作業,以利於保護性耕作順利實施。要注意技術模式的區域適應性,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﹔要加強科普宣傳,注意發揮種植大戶的帶動作用,引導農民正確理解技術優越性,關注土壤和環境改善,算好投入、產量、生態整體經濟賬,發揮農民積極性和主動性。
保護性耕作是一項生態效益和經濟效益同步、當前利益和長遠利益兼顧、利國利民的革命性耕作措施。在東北適宜地區推行保護性耕作,改變傳統耕作方式,形成可良性循環的耕作制度,經濟可行、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!
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