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我国黑土地地区主要分布于东北三省,大豆的种植以黑龙江省为主,素有北大仓之称,属于北温带大陆性气候,寒冷,夏季较短,作物一年一熟,土地成分及气候都适宜大豆的栽培,但是栽培的技术和栽培模式对作物的产量有很大的影响,占决定因素的三分之一多,因此重视栽培模式是提高大豆产量的重要环节。黑土地上也要根据土地的不同情况需要有不同的栽培模式。栽培措施主要包括耕作制、轮作制、施肥制的各种栽培技术,贯穿从播期、密度、播种方式、施肥(种类、数量、时期)、灌水、病虫草鼠害防治等整个生产环节。大豆是世界上一种重要的经济和粮食的双重作物,营养价值丰富。因此,近年来对于大豆的高产方面的研究层出不穷,但是由于技术不成熟,没有一定的针对性和实践性,很多方法得不到广泛应用和良好效果。本文主要针对适合于黑土地的大豆栽培模式的研究,将各种模式形成规模化、标准化,把大豆栽培这门综合性、技术性很强的农业学科充分发挥它的生产潜力,提高我国大豆的产量。免费论文。以下就分析了几种不同栽培模式及在各阶段的技术重点:
1.三垄栽培模式
(1)三垄栽培比较适合低洼、易受涝的潮湿区域,是根据黑龙江省三江平原
地区的土耕地层较薄,无法深层施肥的特点而采取的一项栽培模式。当地由于作物分布不均匀,植株不连贯而断垄的现象较多导致大豆的产量底下。三垄栽培提出在垄作基础上,采用一种新研制的耕播机械,将农机和农艺相结合,实施三项技术措施。一是在耕作上以翻、旋、松相结合;二是栽培方式为垄作;三是施肥方式上为分层深施肥;四是改单条平播为垄上双条精密点播;五是改一机单用为一机多用。
(2)技术要点。选种决定产量的有一个三分之一因素,因此在这种易受涝的潮湿区域要选用
秆径有力、主茎发达、抗逆性强的品种,防止倒伏现象的发生,同时种子的成熟期稳定,以保证品种的优质高产。免费论文。耕地时要将土壤耕细、整平、深松起垄,垄向垂直,等距垄宽,同时深入施加底肥。根据黑龙江的气候特点,一般在五月中上旬开始播种,采取多项作业一次完成的深松播种方法。播种深度以镇压后4~5 cm为宜,播种、 镇压连续作业。施肥利用大型耕播机垄底分层深施。
2.大豆行间覆膜栽培技术
(1)根据黑龙江省所处的纬度较高,春夏干旱、全年平均气温较低的特点,推行了适合大豆主产区的大豆行间覆膜技术,这是一种能够有效的抗击低温、干旱是的综合性高产技术。具体可以分为平播行间覆膜与大垄行间覆膜两种技术模式。
(2)技术要点。平播行间覆在选种时以中晚熟选择成熟期较晚、秆强、抗倒伏、有分枝、单株生产力高的品种;地膜要以拉力较强的厚膜为佳,避免地膜透气性差带来的洪涝。大豆行间覆膜播种机工作效率低,同时对除草剂的有严格的要求。大垄行间覆膜宜应该选择在低湿地区且需要选地势平整,排水较好的地方。
3.大豆窄行密植栽培模式
(1)大豆窄行密植栽培模式是在研究国外同一技术基础上吸取三垄栽培技术点而创新形成的优质新型技术。这种技术以矮秆品种技术介入,包括“平播窄行密植”、“大垄窄行密植”和“小垄窄行密植”的三种栽培模式。通过调整行距和株距增加密度,改善大豆植株分布结构,利用合理空间增加绿色面积。免费论文。增加植株中下层的光合作用,提高水、肥、光、热资源的利用率。在不同生态条件和不同生产力水平条件下推广,可以达到增产20%。
(2)技术要点。要选用抗倒伏、主茎结荚为主的矮秆种子。耕作深松为主,播种时间要有一定的把握,小垄适宜早播,大垄和平播的播种密度在45万~50万株/hm2左右,施肥要实行深层施入,使用一定的化学方法来进行除草和调控。
4.保护性栽培模式
(1)它又称大豆少耕免耕技术,是一种省工节本栽培模式新型旱地耕作法。主要包括免耕播种施肥、深松、控制杂草、秸秆及地表处理。
(2)技术要点。深松技术要切实贯彻,包括土地的局部深松和全部深松,增加水对土壤的渗入,减少蒸发量。在保护性模式中可采取秸秆的粉碎性和整体性覆盖技术;免耕、少耕播种技术;控制杂草、防治病虫害技术,对作物实施干预,人为保护。
5.结论
以上简要概括了适合于黑土地的大豆栽培模式的具体操作方法术要点。无论哪种模式都有一定的适用条件和不同的技术要求,要因地制宜的选择适合的模式进行操作。将科学的方法整合配套,标准化和机械化作业形成不同区域的优势组合,大大提高黑土地上的大豆产量,更好的提高了经济效益。
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1.保护性耕作的内容在不断丰富和发展
对最佳保护性耕作模式提出了新见解。在农业工程年会上,美国学者提出适合美国的保护性耕作最佳模式不是免耕,而是深松(少耕)加大量秸秆覆盖。他们认为30%的秸秆覆盖不够,要70%以上甚至100%秸秆覆盖率来充分发挥保护性耕作的效益。强调覆盖的作用大于免耕的作用。认为深松有利降雨渗入,减少侵蚀和增加蓄水量,对旱作农业(没有灌溉)作用明显。美国强调深松的另一个原因,是冬春季节牲畜到地里啃吃秸秆造成踩踏压实,需要疏松。
大力发展覆盖作物。一种叫黑麦草的1年生作物,在冬季覆盖了印第安纳州大遍的农场,这些不是牧草,而是保护性耕作体系的覆盖作物。覆盖作物已成为美国提高保护性耕作系统的重要组成部分。
抗旱能力定量化研究。在亚拉巴马州奥本有一个历时100多年的实验地,每块地半边传统耕作、半边保护性耕作,可以清楚看见传统玉米不到0.5米高、而保护性耕作玉米1米多高,传统棉花没有出苗、保护性耕作的棉花30~40厘米高。也有的地块保护性耕作和传统的作物都旱死了。试验示范的目的是让农民知道保、护性耕作可以提高抗旱能力,但也是有限的,如在该县干旱时可以多存活3周左右。一些实验站正在定量研究保护性耕作的抗旱能力,供农户生产决策参考。
注重保护性耕作的系统研究 乔治亚实验站的一份报告说,当地的棉农不愿意种植覆盖作物,因为要支出额外的费用,但是和养牛结合起来,春天牛可啃食覆盖作物,收益超过播种覆盖作物的成本,保护性耕作与养牛结合成为当地发展方向。更多论文提出保护性耕作应该成为一个综合生产系统,把耕作、秸秆覆盖、轮作、覆盖作物、病虫害防治等技术结合在一起。
2.保护性耕作试验研究方兴未艾
参观了美国农业部研究局在亚拉巴马州奥本的一个实验站,该站6名科学家,据首席科学家介绍,近10年来他们主要研究保护性耕作,一年的研究经费大约300多万美元。在出席的2个会议上,美国科学家发表的有关保护性耕作论文大多是项目研究成果。这与去前认为美国保护性耕作已经开展几十年,现在主要是推广应用的概念很不一样。看来保护性耕作还是一项在不断丰富和发展的技术,潜力还远没有发挥出来,还很有活力,有很多需要人们去发现、发展的东西。世界各地保护性耕作发展也有相同趋势,不断有新的保护性耕作模式、技术、机具、效益报道出来。
值得借鉴的经验
部分美国科学家质疑美国保护性耕作的发展存在问题,认为近年来发展速度迟缓、特别是免耕发展的速度。远低于巴西、阿根廷等南美国家。作为最早开展保护性耕作的国家,到现在免耕的面积仍在20%左右,保护性耕作面积一直在60%左右徘徊。
他们认为缺乏国家层面的规划、指导和促进可能是一个重要原因。虽然有一个设在印地安纳州的全国保护性技术信息中心,但仅有4名工作人员。另一个原因是专家的声音不一致,有说增产的、有说减产的,有说免耕好、有说免耕不行,可能对农民决策有一定影响。
1.美国农业是如何实现增加收入的
美国是个农业发达的国家,长期的农业自由贸易,促进了农业的飞速发展,并积累了大量先进的科学技术的致富经验。
在美国,大量的农产品上市后,能够很快到消费者手中,作为生产者,自有高招。
刚从树上采摘下来的柑桔布满了灰尘,参差不齐。经过加工厂的加工处理,摇身一变,光洁诱人,均匀整齐,成了一件件合格的商品。这中间要经过清洗、防腐、上蜡等过程。这与刚从树上采下来就运去市场的水果相比,售价自然要高许多。质高当然价优,买的人也不少。这就是搞深加工、提高附加值的优势所在,实际收入就增加了。
其实,从另一个增加收入的角度来讲,经过加工的农产品产量也高了不少。经过加工的水果、蔬菜,损失程度可以控制在5%以内,否则损失程度可能在20%~30%左右。
深加工,不仅体现在蔬果保鲜技术上,同时,还体现在某些农产品的开发和利用上。以马铃蓉为例:马铃薯鲜销的价钱是l元钱1公斤;加工成速冻薯条就可以达到15~25元钱1公斤,增值15倍;如果再进一步加工成法式炸薯条,一公斤可以卖到40元钱,增值30倍。
在美国,农业生产往往集中在一个区域,比如柑桔带,则连绵几百公里的区域都种植柑桔;如果是蔬菜带,则方圆有数百家农场生产蔬菜。这就很容易让人想到一个问题,美国的农场面积这么大,产量这么高,会不会由于集中上市而导致农产品的低价处理呢?
其实只要建立合理的产品体系就可以克服这个的问题。合理的产品体系主要包括:农业生产资料整个过程的服务;收获后的加工储运服务;技术指导服务;市场信息服务;销售服务;整个农产品流通服务。以美国加州农业为例,在整个农业生产过程中,产后的投入为70%,而产、收之前只占30%左右,一个农场在完成采摘工作后,随之而来就有专业公司负责你的销售。虽然农场主在产后投入较大,但回报也是相当的,风险率可以说是零。
农场主要在市场的要求下,生产出市场所需要的产品,营销公司将农场的产品加工后推向市场,消费者最后买到的是最适合自己消费习惯的农产品,正是这种良性的生产、销售体系使农业生产进入到了良性循环之中。
美国杏仁协会是农业产业化经营运作成功的典范。成立200多年来,协会不断成熟和完善自己,现在它已经不再是种植和管理很简单的农场,而是考虑怎样能把整个地区的杏仁有效地卖到全世界。作为会员的农民,只需专心于在保证质量的情况下提高产量,就能得到很可观的收益。
2.种植绿色蔬菜,美国把它叫做有机食品
在欧美的许多超级市场,农产品储运公司,批发市场到处都能看到打着“有机食品”字样的蔬菜水果,有机食品已成为欧美国家许多消费者追求自然、健康的选择。
有机食品进入市场前,要经过认证机构的严格考核,才能获得认证为有资格使用的有机食品标准。有了这个标签,这类蔬菜、水果的平均售价可以提高25%~35%,但是作为有机农场的生产者,必须要按严格规范的生产要求进行生产,而所有的规范,是由指导手册去指导生产的。因为是用有机方法栽种的,不仅蔬果口味好,而且还耐贮存。
实践性教学环节是激发和培养学生创新能力的基础环节。为了加强学生创新能力的培养,各高等学校都努力改进实践性教学体系,把课堂教学、生产实习、社会实践、社会调研以及毕业设计等教学环节有机地结合起来,实现从科学知识型向科学知识实用技能型的转化。
1 从教学方法上加强专业课程的实践内容
大学生获得专业知识的必备教学环节是农学专业课程体系其特点是技术性强、实践性强,通过实验内容增加学生的感性认识,引导激发学生学习兴趣,以实验促进理论课的学习。
改变以往的教学的方法。作物栽培学和作物育种学是农学专业的重要专业课程,其特点是实践性特别强,传统的方式是首先讲授理论,然后进行实验和田间参观,课程学习与生产实践脱节,学生动手实践性和参与性较差,难以激发学生的求知欲和学习主动性;新的教学方式采用生产实践式教学法,取得了明显的效果。如作物栽培学的授课方法是根据作物生产的技术环节安排教学时间,将作物生产环节分解为整地、播种、中耕管理、收获等环节,在每个生产环节出现时,教师将学生带到生产现场直接讲授;作物育种学也采取与栽培学相似的教学方法,将课程环节分为育种圃建设、杂交、田间选择、考种鉴评等环节,教师针对各环节在田间讲授。
2 提升毕业论文质量,培养学生科研创新精神
毕业论文是对大学生进行科学研究的基本训练,在提高综合实践能力、培养大学生创新精神方面具有重要作用。指导教师队伍水平,要求指导本科毕业论文的教师,必须具有硕士以上学历和中级以上技术职称,而且毕业论文的研究内容必须是科研课题的一部分内容。这些举措的实施,使教师的科学研究活动与大学生毕业论文紧密地结合在一起,促进了学生的求知欲,激励了学生的创新精神,提高了学生的学习兴趣。第五学期期末开始论文选题,首先由指导教师拟定研究题目或学生自拟题目,学生根据兴趣选定论文题目,学生与指导教师实行双向选择;确定论文题目后,学生进入指导教师的研究室,在导师指导下查阅文献,完成开题研究报告,进行试验研究。毕业论文的试验在第六、第七两个学期进行,贯穿整个作物生长季节,在此期间学院组织教师进行中期检查
l~2次;第八学期完成论文的撰写和进行答辩,由农学院学科组分派老师按毕业论文写作要求对论文进行评阅,给出评定成绩,此成绩是学生能否参加答辩的重要指标,评阅不合格者,不能参加答辩;合格的论文,将论文返回给学生,学生对照评阅意见与指导教师进一步的进行交流、修改,申请答辩;由至少1名校外专家组成5人答辩委员会,严把答辩质量关,对第一次答辩不合格的同学,一周后进行第一次答辩。 转贴于 农学专业建立了一整套涵盖论文选题、开题、中期检查、评阅、答辩等各个环节的规章和制度,取得了明显效果。
3 强化生产实习,锻炼学生解决实际问题的能力
高等农业院校的学生,不但要学完必要的专业理论知识还要通过毕业生产实习,把已经学到的理论知识和操作技能运用于生产实践。这不仅是锻炼学生、使学生在综合能力上得以提高的过程,而且可以对教育质量进行综合检验。农学专业在总结多年生产实习经验的基础上,结合目前大学生就业等基本情况,对生产实习进行了多方面改革,以适应新形势的发展需要。
3.1集中与分散相结合,避免生产实习与找工作的矛盾
大学生就业难的问题使大学生在最后一学期,不得不把精力投入到就业找工作
方面。过去安排生产实习计划在时间上与找工作冲突,效果不好。为使生产实习不与找工作争时间,又能提高生产实习的效果,采用集中与分散相结合方式,明显提高了生产实习效果。第一,将实习环节分散到多个学期。如针对耕作技术的实习安排在第五学期、针对栽培技术和育种技术以及制种技术的实习安排在第六和第七学期、针对生产现场和社会调查的实习在第八学期进行。第二,实习采用集中方式进行。如耕作实习、制种实习分别安排在1周里集中完成,春播实习安排在第七学期的第四周至第七周集中完成。第三,第八学期的生产实习和社会调查,采用分次进行。现在将生产实习分为3~5个关键环节,每一环节集中3~5天时间集中完成,避开招聘会时间,提高了实习效果。
3.2面向社会,加强同社会的联系
我们把社会义务咨询活动和社会调查,也列为实习内容。通过咨询活动,不仅增加了大学生接触社会的机会,也让社会了解当代大学生的精神风貌,而且锻炼提高了学生的演讲水平及适应社会的应变能力。让大学生利用生产实习的机会把自己切实地置身于民众之中,面向社会、了解社会,服务于社会,从中锻炼自身的综合能力。这不但是毕业学生未来工作的需要,也是大学生自身的责任。
3.3强化实习指导教师的地位和作用,提高实习效果
水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作,由于省工省时,技术简便,减轻了劳动强度,释放了劳动力,适应当前劳动力现状,有利于改变现有的种植模式,提高覆种指数。经近2年的试验、示范、推广,水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作,因技术简单,行之有效,农民易接受,推广前景广阔。
1现有耕作模式及劳动力现状
1.1现有耕作模式现状
我区现有种植模式为一年一熟或一年两熟制。一年一熟就是春季种植水稻,冬季田里全是水,不种植任何农作物,让土地空闲;一年两熟主要是春季种植水稻、玉米,冬季种植榨菜、油菜、小麦等作物,其耕作模式仍然是稻田两犁两耙种水稻,旱地人工翻挖种大小春作物,费工费时,劳动强度大。
1.2当前农村劳动力现状
我区地处丘陵山区,长期由于地理条件差,制约着农业发展,农村青壮年劳动力流失严重。由于缺少青壮年劳动力,土地撂荒现象比较严重,稻田一年一熟较为普遍。根据调查,传统的耕作模式,由于费工费时,成本又高,劳动强度大,是造成当前现状的重要原因之一。
2水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作的发展前景
2.1技术涵义
水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作就是水稻或玉米收获后轮作一季榨菜,将水稻、玉米、榨菜的秸秆和菜叶直接还田,对耕地免耕或少耕,最大限度地保持土壤自身的团粒结构,起到保水保墒、增加土壤有机质、培肥地力、保护土地生产能力的作用;再加上化学药物来控制杂草和病虫害的一项先进农业耕作技术。
2.2可行性强
水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作是对传统耕作模式的一种革新,主要根据土壤保护性耕作原理,经我镇近2年的试验、示范均取得了较好效果。农民对耕地免耕或少耕,从而大大降低了劳动强度,节省了时间和成本,且技术简单易操作,适合当前劳动力现状,因而发展潜力大。
2.3增产增收
使用水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作,水稻平均增产225kg/hm2,玉米平均增产150kg/hm2,增收375元/hm2;由于省去了对耕地的翻犁及人工费用,降低成本1 200元/hm2;由于释放了劳动力,从而为采用一年一熟制的农户多种一季榨菜创造了条件。榨菜产量30t/hm2,按常年均价0.30/kg计算,毛收入在9 000元/hm2。可见采用水稻、玉米轮作榨菜保护性耕作增产增收明显。
3关键技术措施
3.1水稻轮作榨菜保护性耕作技术
3.1.1秸秆还田。水稻收获后将稻桩割除平铺在全田,后茬直接种榨菜;榨菜收获后将菜叶覆盖于田表面,后茬直接种水稻。
3.1.2化学防除杂草。水稻移栽淹水泡田前和榨菜移栽前对稻田进行1次化学除草,选用遇土能钝化无残留的灭生性除草剂为宜,可用10%草甘膦水剂7.5~15.0kg/hm2对水300~450kg/hm2,或20%百草枯水剂1 500~2 250mL/hm2对水750 kg/hm2喷雾。水稻移栽返青后再进行1次化学除草,除草剂以当时杂草发生情况选用,如稻宝Ⅲ号、水星等,施药后注意保持水面7d左右。榨菜移栽后,多采用人工行间除草。
3.1.3淹水泡田。水稻移栽前1个月要对稻田淹水泡田,淹水要深,做到全田浸泡,直到水稻移栽前几天让水回落,便于施底肥。
3.1.4整地。水稻移栽前淹水泡田后,对稻田进行粗平,主要是对明显高于田面的地方进行适当平整,使其淹没在水面下,不翻犁。在榨菜移栽前,要做好开厢理沟排水。水稻收获后按5.00~6.67m开厢,边沟深40cm,背沟深20cm,厢沟深30cm,以厢面不积水为准,厢面不翻挖。
3.1.5施肥。水稻移栽前底肥的施用要视还田菜叶多少,增减N肥的施用量。移栽前1~2d施底肥,主要是N、P、K肥量,用肥量为碳铵375~600kg/hm2、过磷酸钙375~600kg/hm2、钾肥75~150kg/hm2;水稻移栽返青后,及时施用追肥,施用75.0~112.5kg/hm2尿素;水稻灌浆期根据长势情况,适当施用粒肥。榨菜施肥原则是施足底肥,适时追肥。施用榨菜专用肥1 500kg/hm2,窝施,并用细土盖好,再将菜苗栽于另一侧,避免苗根与肥料直接接触。二是追肥移栽后1~2d施定根肥,施用45.0~52.5t/hm2人畜粪。栽后15~20d施第1次追肥,施用45.0~52.5t/hm2人畜粪加240kg/hm2尿素。栽后45~
50d施第2次追肥,施用67.5~75.0t/hm2人畜粪加270 kg/hm2尿素。栽后80~85d施第3次追肥,施用60.0~67.5t/hm2人畜粪加120kg/hm2尿素。
3.1.6病虫害防治。水稻病虫害防治:水稻移栽前2~3d施药1次,主要预防螟虫和稻瘟病,可用5%锐劲特悬浮剂1 000倍液、20%三环唑可湿性粉剂500倍液防治。移栽后5~7d,用22.5kg/hm2杀虫双大粒剂防治螟虫。分蘖期注意稻蓟马、螟虫、稻秆潜蝇等虫害的预防,可用5%锐劲特悬浮剂1 000倍液防治。孕穗期注意稻飞虱、稻纵卷叶螟和稻瘟病的预防,可用杀虫剂25%扑虱灵可湿性粉剂2 000倍液、5%锐劲特悬浮剂800倍液防治,或杀菌剂40%富士一号乳油500倍液防治。榨菜病虫害防治:榨菜在5片真叶以前是最易感病的阶段,这时正是苗床期。因此苗床期是防病的关键时期。榨菜的病害主要有立枯病、猝倒病、褐斑病、霜霉病、根肿病。主要用杀菌剂20%井冈霉素、50%多菌灵1 000倍液防治。当出现第1片真叶时开始施第1次药,以后每隔1周左右施药1次,至移栽前1d。注意施药应在晴天进行,喷洒要周到。榨菜的虫害主要有蚜虫、青虫等,主要用40%乐果乳剂、多杀菊脂1 000倍液防治。虫害在榨菜整个生育期都可能发生,主要危害其叶、茎,影响光合作用,也是病毒病传播的媒介。因此,必须及时防治。
3.2玉米轮作榨菜保护性耕作技术
3.2.1榨菜叶还田。榨菜收获后将菜叶覆盖于田土表面,让其自然腐烂,后茬种玉米。玉米秸秆,有条件的可粉碎后还田;没粉碎的玉米秸秆由于腐烂慢,一般不还田。
3.2.2化学防除杂草。玉米移栽前5~10d对移栽地进行1次化学除草(草甘磷、百草枯),移栽后根据杂草发生情况进行人工除草或采用玉米专用除草剂化学除草。榨菜移栽前5~10d进行1次化学除草(草甘磷、百草枯),移栽后根据杂草生长情况,一般采用人工除草。
中图分类号: S344 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0004-2
中国的农村改革从起步到现在已经经历了30多个年头的发展,它使我国的农村面貌发生了翻天覆地的变化。但是从现状来看,“三农”问题仍然作为影响我国全面建设小康社会的重中之重而存在,它在很大程度上阻挡了我国城乡一体化进程的建设。而作为“三农”中的基础,农业在其中发挥的作用同样是至关重要。北方的农产品等作物在我国的农产品总量中占据着很大比例,但我们可以看到,北方大部分较贫困的地区在耕作问题上仍然保留着传统的“精耕细作”耕作方式,这对于我国城乡结合的实现有着很大的影响。本文将从北方农业耕作机械化的必要性、运用现代机械的优势耕作机械化存在的问题以及如何把现代机械融入到耕作中所应采取的策略入手进行简单的探讨。
1 北方农业耕作机械化的必要性
农业作为我国的一项基础产业在食品保障、原料提供以及生态保护方面有着多重的作用功能。而耕地作为农业中的后备保障其所起的作用更是不可忽视。据2009年我国国土资源部对外的信息来看,我国的耕地现状不容乐观。第一,我国北方的耕地总量较少,而且人均耕地面积较少。北方较其他地区而言,幅员辽阔,但人口较多,可利用的土地有限,特别是作为农业生产的耕地更是贫乏。北方的人均耕地面积是1.4亩,远远低于世界的平均水平。第二,耕地的质量较差,退化问题较为严重。由于北方大部分地区对于耕地的保护意识淡薄,加之宣传不到位,致使水土流失严重,使得部分耕地变为盐碱地,不利于水土保护,被弃为荒地。第三,耕地的利用率不高。以上三种状况促使了现代机械化在耕作中的推广和运用。
2 运用现代机械的优势
2.1 有效提高农业的综合生产能力
根据使用农机作用的农民反映,使用现代机械可以大幅度提高耕作的效率,同时降低了生产的成本。除此之外,使用现代化耕作机械对于耕地的抗旱、抗灾的抵御能力也有了一定的改善,这在很大程度上改变了人们过去“靠天吃饭”的理念。
2.2 更有利于在耕作技术上引进科技化水准
农业现代机械化可以说是科技的物化,它作为一种载体确保了农业新技术新改革的落实和应用。比如当前耕作中普及的精量播种、化肥深施以及相关的节约资源型技术的推广和应用,还有诸如抢收抢种、产田耕作改造等农业生产运动也得到了一定的发展。
2.3 有利于农民致富。
在耕作中运用机械现代化,可以将机械的增产和增效功能发挥得淋漓尽致,从而创造一定的物质财富;此外,运用机械代替原有的劳动力,可以提高生产效率,减轻农民体力的消耗,创造了农民的身体财富。
3 耕作机械化存在的问题
3.1 部分农民的观念没有转变
在耕作中运用机械化是对以往耕作所进行的尝试和改革,而传统的耕作技术已经在农民的耕作理念中根深蒂固,要想替换或者改变非常不易。在现实耕作技术中,我们仍然能看到部分地区运用秸秆焚烧或者按传统的方式进行耕作的现象,这主要是因为大家心中对于这种“精耕细作”的方式形成一种习惯或者说依赖,从而对于机械化保护性耕地的应用视而不见。从中可以看出农民对于耕作的观念没有得到转变,出现这种状况一方面是由于相关部门对于机械保护性耕地的宣传不到位,力度不够大,另一方面是由于后期的监督管理没有落实到实处。要想改变这种状况,必须要靠事实说话,通过事实的教育宣传让大家改变传统的观念,使得机械化的耕作技术得以大范围的推广和应用。
3.2 地理环境制约了现代机械在耕作中的应用
要想让机械化的耕作技术取得良好的效果,不仅要配备一定的现代化农机,而且要建立在适度经营规模的基础上。从北方农村的经济发展状况来看,一家一户拥有一套机械化的耕作农具是不现实的,因为绝大部分农户还没有脱贫,没有足够的经济实力来购置农机,这只能放在各别的农机大户上实施。除此之外,北方的耕地大多都是依附于高原或者丘陵,进行机械化耕地不方便也不现实。因为机械化的耕地大多应用在连片的土地上效益才会显著。由此看来,地理环境是制约现代机械在耕作中运用的巨大瓶颈。
3.3 相关部门在机械化耕作方面的投入不足
北方相对于其他地方而言,经济比较落后,要想使每家每户购置一套耕作农具不现实。据市场分析调查,一套完整的耕作农具需10万元左右,这对于普通的农村家庭而言可谓是天文数字。假使有的农户家里可以承担起购置的费用,但后期的燃油、维修费用等也需要付出一大笔的投资。根据国家的政策,在购置农机方面国家一次性补贴30%,但这还是远远不能满足广大农民的购机需求。这很大程度上打击了农民购置农具的积极性。因此,为了提高农户在运用耕地机械方面的积极性,提高耕作的效率,相关部门需在补贴方面做出更大的投资,促使机械化在耕作方面的应用。
3.4 农具与市场需求不能相适应
随着国家和相关部门对于购置农具的补贴加大,以及机械化耕作技术的广泛推广,有能力的农户都购买了相关的农具,但随之而来出现了配套机具与需求不相符的状况。比如缺货断档、“大马拉小车”等问题层出不群,这在很大程度上挫伤了农民购置农具的积极性,同时也使得机械化耕作技术的推广收到了限制和影响。因此,解决好农具与市场需求相适应的问题刻不容缓。
3.5 相关的市场机制不完善
由于机械化的耕作技术刚刚起步,还没有得到广泛的应用,因此与之相适应的市场机制还没有完善的建立起来。不可否认的是,机械化耕作在经济、生态方面的效益已经初显成效,它的发展前景也是相当乐观。随着对其的推广力度不断加强加大,它所带来的各方面效益也会越加凸显。为了确保对于机械化耕作技术的应用,必须建立起一套行之有效的市场化的发展机制。
4 如何把现代机械融入到北方农业的耕作中
4.1 建立一套行之有效的政府支持体系
北方地区大多发展的是旱作农业,而机械保护性耕地技术更多的也应用在旱作农业方面。近年来,国家对于保护性耕地技术投入了很大的财力、物力和人力,并且在旱作农业示范工程方面加快了实施的步伐。除此之外,还通过下发文件、成立专项小组、设立配套资金等措施来推动保护性耕地的健康稳步的实施。但是,在这一过程中后期的落实和监督也是必不可少,否则整个项目将会落空。据统计调查,如果一个项目政府对其的重视程度高、宣传力度大、投入资金足,其才能得以顺利的实施。因此,要将现代机械化的耕作技术进行大范围的推广并且得以长久的巩固,政府和相关部门要建立一套行之有效的支持体系,这样才能从政策体系方面对其的发展予以强有力的推动和保障作用。
4.2 加大宣传力度和引导力度
任何一项技术的有效实施,都离不开前期的宣传力度和整个过程中的引导力度。为了推广现代化机械的耕作技术,可以采取加强技术的推广、开展农机下乡、配备相关专业人员进行实际指导等形式让农民认识和掌握先进的技术理念。一方面因地制宜,确定每个地方的技术标准和规范,并且确保在实际的操作过程中有专业的技术人员进入田间地头予以指导;另一方面通过“农机下乡”的形式,广泛传播相关的技术;要及时宣传一些典型经验在广大农民中进行运用。除此之外,多渠道的进行宣传,扩大影响,得到整个社会的认同。
4.3 完善服务体系的建立
服务体系作为现代机械化耕作的保障发挥着举足轻重的作用,各地区需把其作为一项重要的支撑力量得以落实。这可从以下几个方面入手:第一,进行作业补贴,有针对性地培养部分机械耕作服务大户或者是专业性的合作社。一个优秀的农机手不仅能够带动整个村子的发展,而且可以带活周边的服务市场。第二,在发展专业的合作社方面以农机大户作为整个依托。合作社作为农户和市场之间的桥梁在其中发挥着重要的作用。如果能够以农机大户作为依托将其做大做强,就可以在很大程度上将其中介服务、技术服务、作业服务等功能发挥到极致,从而让机械化耕作技术得以健康快速的发展。第三,在服务体系的建立上坚持以“广范围覆盖,可持续发展”为方针理念来落实。
4.4 落实购置耕作农机的补贴政策
近几年来,中央出台了若干项惠农支农的政策,购置农机的补贴政策也是其中之一。农机部门应该将相关的补贴政策宣传到位,让每一农户都能够认清政策所带来的好处,调动起广大农民购机的热情,从而推广农机在耕作过程中的应用。除此之外,各级部门要做好相关的监督工作,确保国家给予的补贴能够落到实处,争取让补贴的支出公开化、透明化,防止各级部门和人员利用职务之便从中挪用或者贪污,从而践行科学发展观中“以人为本”的理念,让广大的农民朋友真正得到帮助和实惠。
4.5 加强各乡镇的基层组织建设
现代机械化的耕作技术对于提高北方农村的农业综合生产能力、推动城乡一体化进程而言意义非凡,这项技术能否得以落实和发展,很大程度上取决于乡镇基层领导和部门的重视。如果基层领导班子能够全心全意为人民服务、始终将人民的利益放在首位,并且拥有很强的战斗力和凝聚力,就能以长远的发展目标和利益为基点谋划全局,将各个项目落实到实处。因此,必须加强乡镇的基层组织建设,确保现代机械化的耕作技术顺利实施,从而为广大的农民服务。
4.6 推广跨区域作业
跨区域作业是指在操作各种农机时可以跨乡级或者县级以上行政区域。采取跨区域作业不仅可以将各地区在不同农时阶段的农机合理调配问题得到妥善的协调安排,而且可以解决部分地区在耕作过程中农机不足的情况。因此,大力推广跨区域作业是一项行之有效的战略,需引起各部门和领导的广泛关注。
综上所述,现代机械化的耕作技术在北方的农业生产中已经得到了较普遍的应用,它所带来的各项效益也是凸显可见的,这对于城乡一体化进程的建设以及全面落实小康社会来说举足轻重。由于对它的应用尚处在一个起步阶段,还存在着许多不足和问题需要解决,因此需要国家和地方投入更多的财力和人力做进一步的探索和研究。这个过程是艰巨并且漫长的,需要集大智、尽大力,一步一个脚印的去落实。
参考文献
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[3] 齐成喜.天津耕作制度50年演变规律、2020年发展方向及其对策研究[D].中国农业大学,2005.
福鼎市地处福建省东北部,位于北纬26°55′~27°26′。东经119°55′~120°43′,属亚热带海洋性季风气候,年均温18.5℃,年平均最低气温8.6℃,是以种植粮食作物为主,兼作其他经济作物的农业市(县),近年来。福鼎市结合农业种植结构调整,在确保粮食种植面积的基础上,以市场为导向,效益为中心。科技为依托,积极发展多种经营,探索出了高效优质、粮经结合的新的耕作模式,该模式明显地提高了农产品产量、质量与效益,增加了农民收入,体现了新耕作模式的种植活力,其耕作模式具有以下共同特点:一是实行水旱轮作,粮经搭配,既确保了粮食安全,又增加了收入,而且用地与养地相结合,提高了地力,保护了生态环境;二是耕地复种指数能合理利用自然资源,充分发挥生产潜力:三是有利于提高种植者素质,增强市场经济意识,激发对新技术接受的能力,通过对季节的科学安排,对农作物精心管理,种植效益显著提高、现将这些典型耕作模式整理总结如下
1“单季稻一田蘑菇”1年2熟水旱轮作模式
这种模式近年呈发展趋势,主要集中在前岐、秦屿、店下、硖门、山前等乡镇(街道办事处)。田蘑菇只需搭盖简易的菇棚,生产管理较方便,技术易掌握,2006年冬季全市种植面积达250万hm2。4~9月种单季稻每公顷产稻谷7500kg,产值约1.35万元,成本7200元。收入6300元。10月至次年4月种田蘑菇,每公顷种菇5.7万~6万m2,产菇0.8~1kg/m2,产值27.36万元,成本9.495万元,收入可达17.865万元。稻菇相加每公顷年收入达18.495万元。
2“单季稻-草莓”1年2熟水旱轮作模式
该模式于4~9月种植单季稻,10月至次年4月种植草莓,每公顷产草莓1.2万~1.5万kg,产值12万元,成本4.5万元,收入1.5万元,加上单季稻每公顷收入5700元,合计每公顷年收入达8.07万元,是一项高效益水旱轮作模式。
3“生姜-晚稻-槟榔芋”2年3熟水旱轮作模式
桐城办事处三门里村36hm2多水田多年运用这种模式,效益最著,4~7月种植生姜,每公顷产生姜14250kg,母姜4500kg,产值6.465万元,成本2.79万元,收入3.675万元8~10月。上旬种晚稻,每公顷产7500kg,姜田肥沃,种稻用肥少,每公顷每季仅施尿素225kg,且虫害轻,每公顷成本仅3900元,收入达6750元。第2年3~11月上旬种植槟榔芋,每公顷产母芋1.875万kg、子芋7500kg,产值8.25万元,成本3.9万元,收入4.35万元。这种模式以种植经济作物为主,2年仅种1季水稻。
4“西瓜-晚稻-马铃薯”1年3熟水旱轮作模式
4~7月中旬种植西瓜,每公顷产6.3万kg,产值6万元,成本2.25万元,收入3.75万元。7月中旬至11月上旬种植晚稻,因前作肥料残留多,瓜叶、茎回田使耕层有机质提高,施肥相对减少,且晚季提前插植,增产明显,每公顷产7500kg,产值1.35万多元,收入6900元。11月中旬至次年3月种马铃薯,每公顷产量1.125万kg,产值1.8万元,收入1.2万元。每公顷年产值达9.15万元,收入5.64万元。
5“单季稻-脱毒马铃薯”1年2熟水旱轮作模式
该模式适合积温较少的单季稻区推广,可在5~10月种水稻,每公顷产7500~8250kg,产值1.5万元,收入7500元。12月至次年4月种“紫花851”和“费乌瑞它”脱毒马铃薯,每公顷产4.8万kg,产值2.25万元,收入1.35万元,全年产值6.15万元,收入3万元,比单独种水稻收入增加3倍。
6“茭白-稻-稻”2年3熟水生作物轮作模式
主管单位:农业部
主办单位:中国水稻研究所
出版周期:季刊
出版地址:浙江省杭州市
语
种:英语
开
本:大16开
国际刊号:1672-6308
国内刊号:33-1317/S
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1990
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自上世纪30年代初,化肥、农药的相继出现并应用于农业生产,标志着现代农业时代的到来。在现代农业时代,化肥、农药及除草剂等农业化学品的大量投入、灌溉面积的不断扩大、土壤机械化作业强度的不断提高、作物耐肥品种的推陈出新以及栽培技术的不断创新,共同推动了农产品产量的快速增加(主要是单位面积产量的提高)。与此同时,现代农业也带来了环境污染等严重的生态问题,对农业的可持续发展构成了威胁。
1现代农业的负面影响
1.1地表水及地下水污染
长期以来,化肥、农药、除草剂等农业化学品的大量施用导致的地表水及地下水的污染一直是农业及环境科学家高度关注的一个问题。化学肥料,尤其是水溶性极强的氮素化肥,不仅可以通过地表径流冲刷到江河、湖泊等地表水中,而且可以通过降雨及灌水等淋溶到泉水及深井水中。农业生产活动被认为是硝酸盐污染水环境的最重要原因。农产品生产过程中氮素化肥的超量施用,提升了地下水和地表水中硝酸盐的含量,从而导致了水环境的富营养化。
随着我国农业产业结构调整的不断深入,在粮田面积减少的同时,蔬菜、水果等经济作物的面积迅速扩大。农民在经济作物上的投入远大于粮食作物,由此带来的农业化学污染也更为严重。
1.2作物的抗逆性下降,农产品的品质降低
化肥、农药等农业化学品的大量施用,可以显著提高植物组织中硝酸盐和氨基酸的含量,并使植物的细胞壁机械强度减弱,从而诱发植物病虫害的发生。不仅如此,农业化学品的超量施用还可以导致植物收获物中维生素C、有机酸及可溶性糖等营养成分的降低,从而导致农产品品质的下降。更为严重的是,植物吸收了杀虫剂、除草剂等农业化学品后,会对人类的健康构成威胁。
现代农业对杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农业化学品的依赖程度越来越高,由此带来的直接后果是病、虫、草害的抗药性越来越强。为了尽量减少病、虫、草害带来的损失,不断增加用药量和不断使用农药新品种成为农民的普遍选择。杀虫剂的大量施用给害虫的天敌带来了毁灭性的打击,使依靠化学药剂防治植物病虫害的努力陷入了一个“农药施用量不断增加,害虫的抗药性越来越强”的恶性循环。
1.3土壤肥力下降及土壤酸化
现代农业的另一特点是土壤的机械化作业强度不断加大,由此导致的土壤水蚀和风蚀及环境污染已成为一个严重的生态问题。水土流失的直接后果是农田土壤肥力的下降和地表水及地下水的污染,而导致水土流失的直接原因则是频繁的土壤作业造成的表土疏松及径流加剧等。
化学肥料的大量施用除了容易引起土壤养分失调外,更为重要的是导致土壤酸化、板结、土壤的渗透能力降低等,致使土壤的生产能力下降。
2推广保护性耕作栽培技术,确保农业可持续发展
2.1积极推广保护性耕作栽培技术
保护性耕作栽培技术的核心是少耕、免耕技术及作物残茬覆盖技术。保护性耕作栽培技术不仅可以降低生产成本,而且可以提高土壤有机质含量,增加土壤水稳性团粒结构的数量,提高土壤的渗水性,减少雨季的地表径流,提高土壤抗水蚀及风蚀的能力,增加土壤的蓄水量,提高水分利用率,全方位培肥地力,从而有效地提高土壤的生产能力。免耕技术是一项高效低耗的先进农业生产技术,它不仅适合于水浇地,更适合于旱地。该技术的推广有利于农业的节本增效和可持续发展。保护性耕作栽培技术的大面积推广应用,不仅有效地解决了长期以来的水土流失问题,而且使土壤不断培肥,土地的生产能力不断提高,为农业的可持续发展打下了良好的基础。
2.2合理施肥
合理施肥至少包含施肥量及施肥时期两方面的内容。按照作物的需肥规律合理进行肥料运筹,不仅可以提高肥料利用效率,而且可以减少因施肥不当而造成的环境污染。许多农民群众为方便起见,将全部或大部分氮肥在播种前或播种时做基肥一次施入,造成肥料的浪费和地下水的污染。这种传统的施肥方式既不利于提高肥效,降低生产成本,也不利于环境保护及农业的可持续发展。
2.3推广节水灌溉技术
2.3.1革新地面灌水技术,改大水漫灌为沟内渗灌传统的大田作物灌溉技术多为大水漫灌。这种灌溉方式不仅浪费水资源,破坏土壤结构,而且也是造成农业化学污染的重要原因。而改大水漫灌为小水沟内渗灌不仅可节水30%以上,而且可以降低田间湿度,提高作物的抗倒伏及抗病能力,从而减少杀菌剂及杀虫剂的使用量,有利于环境保护。此外,改大水漫灌为小水沟内渗灌,不仅便于浇水管理,而且使灌溉水与土壤的接触面积减少了60%,从而减少了水蚀,保护了土壤。
2.3.2推广非充分灌溉技术
植物的根系在受到水分胁迫时会产生化学信号并输送到叶片,叶片在感知根系受到水分胁迫的信号后会降低气孔开度或关闭气孔,从而减少水分消耗。根据这一原理建立起来的非充分灌溉技术是农业节水领域的一项新兴技术。
于振文等专家(2001)对高产小麦高效灌溉技术及其生理基础进行研究后认为,在底墒充足的情况下,小麦生育前、中期适度灌溉,在保证适宜亩穗数和幼穗正常发育的前提下,适当抑制营养生长;后期补充灌溉,延缓根系及功能叶片的衰老,保证穗粒数和粒重。这样,就可以将传统的3~5水减少为1~2水,从而使灌水效益显著提高。
1保护性耕作发展概况
保护性耕作是一种新型旱地耕作法,主要包括免耕播种施肥、深松、控制杂草、秸秆及地表处理等4项内容。其核心是免耕播种,主要作业均使用机械来完成。保护性耕作起源于20世纪30年代的美国,目前美国、加拿大和澳大利亚等国已基本采用了以机械化为支撑的保护性耕作。我国北方地区一直沿袭传统的以铧式犁翻耕土壤、裸露休闲耕作法,由于实行深耕细耙,破坏了土壤结构,降低了土壤的水肥含量,裸露的耕地表土也加剧了沙尘暴的肆虐。中国农业大学课题组在山西省经过近9年的连续试验研究,初步研究出一套适合中国国情的保护性耕作技术体系,结果显示,机械化保护性耕作技术与传统耕作技术相比,可降低地表径流60%左右,减少土壤流失80%,减少大风扬沙60%;同时可以增加休闲期土壤储水量,提高水肥利用效率,减少作业工序,增加农作物产量。近年来,农业部在北方地区推广“保护性耕作”项目,通过重点建设核心项目区,并结合国家实施的防护林工程、退耕还林还草工程等生态建设措施,使我国北方旱作地区的农业生态环境恶化状况有望得到改善。
2保护性耕作的定义及内容
对保护性耕作国际上通用的定义是:“用大量秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,用除草剂来控制杂草”。 其第一句话“用大量秸秆残茬覆盖地表”中,有两个关键词,即“覆盖”和“大量”。
关于“覆盖”,保护性耕作强调的是将农作物秸秆残茬“覆盖地表”,其首要目的是加强对地表的防护,而常规的秸秆还田对农作物秸秆残茬的处理则主要是“翻埋入土”,其目的是培肥地力。二者的形式和目的都不同,这是保护性耕作与传统的秸秆还田的主要区别所在,不能混淆。至于保护性耕作的“覆盖” 形式,可以是秸秆粉碎铺放地表,也可以是留高茬及秸秆直立或压倒覆盖等。但无论何种覆盖形式,都必须保证地表的覆盖度不低于30%,覆盖度过低就不足以发挥对土壤的防护作用了。
关于“大量”,国外有2种说法:一是“尽可能多”。这需要根据当地气候、土壤及种植模式等条件进行判断,水肥气热条件好,有利于秸秆腐烂分解,可多留些秸秆根茬;土壤养分消耗大、补充少的田块和土壤侵蚀严重的区域,也应加大秸秆覆盖还田量,以加强地力培肥和田面防护。二是“地表的覆盖和覆盖量不低于30%(美国)。”我国借鉴国外的定义,要求“秸秆覆盖量不低于秸秆总量的30%,留茬覆盖的高度不低于秸秆高度的1/3”(见农业部颁发的《保护性耕作实施要点》)。综上所述,“覆盖量30%”、“覆盖度30%”和“l/3秆高留茬”是国际国内对保护性耕作“覆盖”的最低要求,低于这3项指标就不能算是保护性耕作了。其第二句话“将耕作减少到只要能保证种子发芽即可”,要达到这一境界,就应尽可能地减少除播种以外的耕作,减少耕作对土壤的破坏,减少机具对土壤的压实,即便是播种也要尽可能地降低对土壤的扰动。这句话的内在含义是最大限度地保持土壤自然状态,保护土壤的自我恢复能力和自我平衡的能力。这是保护性耕作理念的核心,代表了人类通过对数千年农耕文明的反思所形成的现代农耕观,也是保护性耕作与传统农业耕作习惯的根本区别所在。因此,搞保护性耕作就必须实行免耕和少耕。
免耕,就是完全取消铧式犁耕翻,并且不进行其他土壤作业,国外称之为“免耕法”。目前美国已基本取消了铧式犁翻耕作业,澳大利亚也已全面取消了铧式犁翻耕,实行免耕法的农场使用的农业机械仅有3种,即播种机、喷雾植保机械和联合收割机,这种“免耕法”是保护性耕作的最高形式。
少耕,就是在取消犁耕的基础上,为保证播种和疏松土壤、除草等农事而保留少量土壤作业(国外称之为“少耕法”),其要点是减少耕作次数和强度。这种“少耕法”是传统耕作向“免耕法”转化的过渡型保护性耕作形式。少耕主要包括深松、浅松及浅旋、浅耙等播前表土整备耕作等。
深松,即使用各式专用机疏松深层土壤,破除犁底层,加大土壤中气体和水分上下流通孔隙,提高天然降雨入渗率,增加土壤含水量。对深松的要求是尽可能减少对土壤上下层结构的翻动,减少对地面植被的破坏。深松的深度不必太深,只要深度大于耕层厚度、能破除犁底层即可,过深其实是一种浪费。另外,深松不必每年进行,提倡在实施保护性耕作的第1年进行普遍深松,其后因不再进行犁耕,不会形成新的犁底层,就不必年年深松。关于深松的间隔年数“隔3~5年进行1次”的说法比较含糊,没有讲清“间隔”的道理和如何确定“年数”。根据国外资料和国内实践研究有关介绍,深松间隔年数应主要根据田间机械作业的多寡和土壤紧实程度而定,作业多、机具设备对土壤压实明显,致使土壤过于密实时(容重大于1.4~1.5g/cm3),可进行1次深松或浅松,其后再视情况而定。深松过频与深松过深一样,也是一种浪费。 转贴于
浅松,指耕层内的松土作业,其松土深度不超过耕层厚度。浅松的作用除疏松耕层土壤外,还可除草(利用浅松机的水平翼铲切断草根),是机械除草的主要形式。有些凿式深松机也可加装单层或双层水平翼刀,除草效果也不错。浅旋、浅耙,属播前表土整备耕作,作用主要是碎土、破茬和除草,其要点是“浅”,是表土作业,耕作深度不宜超过5cm。 过深地翻搅,尤其是深旋,不利于保持土层的稳定,容易杀死蚯蚓,破坏土壤的自然恢复能力,还会降低地表的覆盖度,影响保护性耕作的防护耕作的防护效果。可以说,浅旋、浅耙等播前整地作业有浓厚的传统耕作味道,是为常规播种机顺利作业而采取的不得已做法。随着通过性能好的新式免耕播种机的不断出现,旋、耙等播前表土耕作将会逐渐减少。
对新式免耕播种机的要求,首先是通过性好。能够在秸秆粉碎覆盖、高留茬或整秆立、卧覆盖的地块顺利通过;其次是动土要少,只要能保证种子发芽即可。目前国内开发了一些采用前置带状旋耕装置来破除播种行秸根茬的免耕播种机,使用效果不错,但其带状旋耕的工作宽度和深度差异较大。关于这个宽度,国外有一种说法是“应小于作物行距的1/4”;带状旋耕的深度,应与浅旋5cm以内的要求一致,宜浅不宜深,至于种子的播种深度,可由开沟器保证。
由于保护性耕作实行免耕或少耕,土壤耕作的减少,容易滋生杂草和病虫害,防治病虫草害是保护性耕作技术体系的重要内容,也是大规模普及保护性耕作必须考虑的风险因素。其中,病虫害的影响程度与传统耕种模式相比并不突出,而控制杂草是主要矛盾。
1保护性耕作发展概况
保护性耕作是一种新型旱地耕作法,主要包括免耕播种施肥、深松、控制杂草、秸秆及地表处理等4项内容。其核心是免耕播种,主要作业均使用机械来完成。保护性耕作起源于20世纪30年代的美国,目前美国、加拿大和澳大利亚等国已基本采用了以机械化为支撑的保护性耕作。我国北方地区一直沿袭传统的以铧式犁翻耕土壤、休闲耕作法,由于实行深耕细耙,破坏了土壤结构,降低了土壤的水肥含量,的耕地表土也加剧了沙尘暴的肆虐。中国农业大学课题组在山西省经过近9年的连续试验研究,初步研究出一套适合中国国情的保护性耕作技术体系,结果显示,机械化保护性耕作技术与传统耕作技术相比,可降低地表径流60%左右,减少土壤流失80%,减少大风扬沙60%;同时可以增加休闲期土壤储水量,提高水肥利用效率,减少作业工序,增加农作物产量。近年来,农业部在北方地区推广“保护性耕作”项目,通过重点建设核心项目区,并结合国家实施的防护林工程、退耕还林还草工程等生态建设措施,使我国北方旱作地区的农业生态环境恶化状况有望得到改善。
2保护性耕作的定义及内容
对保护性耕作国际上通用的定义是:“用大量秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,用除草剂来控制杂草”。其第一句话“用大量秸秆残茬覆盖地表”中,有两个关键词,即“覆盖”和“大量”。
关于“覆盖”,保护性耕作强调的是将农作物秸秆残茬“覆盖地表”,其首要目的是加强对地表的防护,而常规的秸秆还田对农作物秸秆残茬的处理则主要是“翻埋入土”,其目的是培肥地力。二者的形式和目的都不同,这是保护性耕作与传统的秸秆还田的主要区别所在,不能混淆。至于保护性耕作的“覆盖”形式,可以是秸秆粉碎铺放地表,也可以是留高茬及秸秆直立或压倒覆盖等。但无论何种覆盖形式,都必须保证地表的覆盖度不低于30%,覆盖度过低就不足以发挥对土壤的防护作用了。
关于“大量”,国外有2种说法:一是“尽可能多”。这需要根据当地气候、土壤及种植模式等条件进行判断,水肥气热条件好,有利于秸秆腐烂分解,可多留些秸秆根茬;土壤养分消耗大、补充少的田块和土壤侵蚀严重的区域,也应加大秸秆覆盖还田量,以加强地力培肥和田面防护。二是“地表的覆盖和覆盖量不低于30%(美国)。”我国借鉴国外的定义,要求“秸秆覆盖量不低于秸秆总量的30%,留茬覆盖的高度不低于秸秆高度的1/3”(见农业部颁发的《保护性耕作实施要点》)。综上所述,“覆盖量30%”、“覆盖度30%”和“l/3秆高留茬”是国际国内对保护性耕作“覆盖”的最低要求,低于这3项指标就不能算是保护性耕作了。其第二句话“将耕作减少到只要能保证种子发芽即可”,要达到这一境界,就应尽可能地减少除播种以外的耕作,减少耕作对土壤的破坏,减少机具对土壤的压实,即便是播种也要尽可能地降低对土壤的扰动。这句话的内在含义是最大限度地保持土壤自然状态,保护土壤的自我恢复能力和自我平衡的能力。这是保护性耕作理念的核心,代表了人类通过对数千年农耕文明的反思所形成的现代农耕观,也是保护性耕作与传统农业耕作习惯的根本区别所在。因此,搞保护性耕作就必须实行免耕和少耕。
免耕,就是完全取消铧式犁耕翻,并且不进行其他土壤作业,国外称之为“免耕法”。目前美国已基本取消了铧式犁翻耕作业,澳大利亚也已全面取消了铧式犁翻耕,实行免耕法的农场使用的农业机械仅有3种,即播种机、喷雾植保机械和联合收割机,这种“免耕法”是保护性耕作的最高形式。
少耕,就是在取消犁耕的基础上,为保证播种和疏松土壤、除草等农事而保留少量土壤作业(国外称之为“少耕法”),其要点是减少耕作次数和强度。这种“少耕法”是传统耕作向“免耕法”转化的过渡型保护性耕作形式。少耕主要包括深松、浅松及浅旋、浅耙等播前表土整备耕作等。
深松,即使用各式专用机疏松深层土壤,破除犁底层,加大土壤中气体和水分上下流通孔隙,提高天然降雨入渗率,增加土壤含水量。对深松的要求是尽可能减少对土壤上下层结构的翻动,减少对地面植被的破坏。深松的深度不必太深,只要深度大于耕层厚度、能破除犁底层即可,过深其实是一种浪费。另外,深松不必每年进行,提倡在实施保护性耕作的第1年进行普遍深松,其后因不再进行犁耕,不会形成新的犁底层,就不必年年深松。关于深松的间隔年数“隔3~5年进行1次”的说法比较含糊,没有讲清“间隔”的道理和如何确定“年数”。根据国外资料和国内实践研究有关介绍,深松间隔年数应主要根据田间机械作业的多寡和土壤紧实程度而定,作业多、机具设备对土壤压实明显,致使土壤过于密实时(容重大于1.4~1.5g/cm3),可进行1次深松或浅松,其后再视情况而定。深松过频与深松过深一样,也是一种浪费。浅松,指耕层内的松土作业,其松土深度不超过耕层厚度。浅松的作用除疏松耕层土壤外,还可除草(利用浅松机的水平翼铲切断草根),是机械除草的主要形式。有些凿式深松机也可加装单层或双层水平翼刀,除草效果也不错。浅旋、浅耙,属播前表土整备耕作,作用主要是碎土、破茬和除草,其要点是“浅”,是表土作业,耕作深度不宜超过5cm。过深地翻搅,尤其是深旋,不利于保持土层的稳定,容易杀死蚯蚓,破坏土壤的自然恢复能力,还会降低地表的覆盖度,影响保护性耕作的防护耕作的防护效果。可以说,浅旋、浅耙等播前整地作业有浓厚的传统耕作味道,是为常规播种机顺利作业而采取的不得已做法。随着通过性能好的新式免耕播种机的不断出现,旋、耙等播前表土耕作将会逐渐减少。
对新式免耕播种机的要求,首先是通过性好。能够在秸秆粉碎覆盖、高留茬或整秆立、卧覆盖的地块顺利通过;其次是动土要少,只要能保证种子发芽即可。目前国内开发了一些采用前置带状旋耕装置来破除播种行秸根茬的免耕播种机,使用效果不错,但其带状旋耕的工作宽度和深度差异较大。关于这个宽度,国外有一种说法是“应小于作物行距的1/4”;带状旋耕的深度,应与浅旋5cm以内的要求一致,宜浅不宜深,至于种子的播种深度,可由开沟器保证。
由于保护性耕作实行免耕或少耕,土壤耕作的减少,容易滋生杂草和病虫害,防治病虫草害是保护性耕作技术体系的重要内容,也是大规模普及保护性耕作必须考虑的风险因素。其中,病虫害的影响程度与传统耕种模式相比并不突出,而控制杂草是主要矛盾。