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作者:张正斌 徐萍 来源:科学时报 发布时间:2011-4-17 21:4:18
建议加快追肥灌溉中耕除草机械研发
 
□张正斌 徐萍
 
当前华北麦区持续干旱,虽然国家给农民许多抗旱补贴,但由于缺乏简化高效的追肥灌溉和中耕除草机械,许多地方的抗旱措施难以全面落实或效率不佳。现代农业要逐渐实现简化高效栽培管理,急需发明创制出更多适合大田作物生长期的中小型追肥灌溉和中耕除草农业机械。
 
最大问题:缺少作物追肥灌溉中耕除草机械
 
上世纪50年代的春天,毛泽东主席欣然写出了“春风杨柳万千条,六亿神州尽舜尧”;“天连五岭银锄落,地动三河铁臂摇”等美好诗句,这是中国传统农业中全民参加的春种春管等农事活动的壮丽景象。
 
而现在,每到春季给小麦、夏季给玉米追肥灌溉和中耕除草的时候,群众就犯愁了。以前农业是靠人山人海,现在大部分青壮年农民到城市打工,剩老人和孩子留守家园,对农田不能进行精耕细作。
 
很少有人再中耕锄地除草,而主要靠喷施除草剂消除杂草;很少有人穴施或沟施追肥,基本都是人工地面撒施化肥;遇到干旱,没有节水灌溉机械。目前,搞耕作栽培研究不受重视,但它却是农民急需。农民少了,管理少了,需要的现代化多了,但小麦等作物追肥灌溉和中耕除草这些重要环节,成为长期困扰农业的老大难问题。
 
肥料利用效率不高关键是追肥浪费
 
春夏两季,全国到处都是农民用手给小麦、玉米等作物撒施追肥,再利用大水漫灌或等待雨水溶解肥料。如此一来,对水肥资源都是很大浪费,同时也容易出现烧苗等其他危害。大量的化肥、除草剂和农药使用带来大面积水土气环境污染,降低了化肥利用效率和农业经济效益。因此,目前我国农业栽培管理中最大的问题,是作物追肥撒施土壤表面,利用效率不高而导致环境污染。
 
有资料表明,我国粮食增收代价沉重。我国是世界上化肥、农药使用量最大的国家,分别达4700万吨和130多万吨,但利用率仅为30%左右。我国化肥平均施用量是发达国家安全施肥上限的两倍,但氮肥的一半在其被作物吸收之前,就会逸失到大气中或从排水沟渠流失。因此,我国化肥损失应该主要是在追肥损失方面。
 
例如,黄淮冬小麦—夏玉米一年两熟地区,近年来大部分地方基本都不再深翻土壤,在旋耕灭茬的同时将肥料施到浅中层土壤中。小麦和玉米的苗期或后期,一般分别都要追肥1~2次,每次每亩10~20公斤,年每亩追肥量就达20~40公斤,个别地区高产吨粮田年每亩追肥量甚至达到60~100公斤,占总肥料施用量的1/3~1/2甚至更多。大部分追肥撒施到地面,肥料利用效率普遍很低,为20%~30%,浪费严重。
 
因此,我国肥料利用效率不高的关键是在追肥利用效率不高。流失的化肥、除草剂和农药造成了地表水富营养化和地下水污染及空气污染,耕地质量不断下降,粮食品质也遭受到很大影响,杂草、病虫害抗性增强,付出的防虫防病防草代价更大。
 
因此,建议中央政府加大作物追肥灌溉中耕除草农业机械研发的投资,快速推广适合中国国情的中小型追肥灌溉中耕农业机械。这对提高我国肥料和水资源利用效率和农业效益,生产出更多的绿色食品,保障我国粮食新增一千亿斤,以及生态环境安全和可持续发展有重要意义。
 
加快追肥灌溉中耕除草机械研发
 
近年来,已经有小麦和玉米等作物的播种施肥一体机在许多地方逐渐推广,给农业生产带来很大的方便,有利于提高肥料利用效率和农事效率,其推广面积还有待进一步扩大。但目前还缺少播种—施肥—灌溉(坐水种)三合一的现代农业机械,这种机械对我国北方旱田有非常重要的意义,也是我国广大农村所急需。
 
目前,小麦等小株作物基本都是窄行均行种植,部分地区冬小麦原来有为套种玉米而采取的四密一稀的种植方法,但随着气候变暖,小麦晚种和玉米晚收技术的推广,联合收割机跨区域大面积应用,及管道输水灌溉等技术的普遍应用,许多地区都不再留灌溉渠道和高大的畦垄及套种玉米的空行,有些灌溉地区和旱地一样采用统一的平地均行种植。这给机械化追肥中耕等管理造成很大困难。
 
同时,现有的部分施肥中耕机械也都难以适应在作物苗期进行追肥灌溉和中耕除草管理的要求:一是许多中小型拖拉机的前后轮距长短与作物种植的行距不配套,经常发生碾压作物,难以进行追肥中耕等活动。二是许多中小型拖拉机的轮子宽度过宽,而大部分农田一般没有预留专供农机耕作利用的空行。因此,建议在全国各地因地制宜实现农机和农田栽培管理配套技术标准化。三是一般灌溉地区留有灌溉小畦,过宽过高的畦垄导致部分地区追肥和中耕机械不能入地。四是一般中耕机械都较低,难以适应作物苗期追肥耕作管理,在作物苗子较高的时候进行施肥中耕时,容易出现压倒苗、刮伤苗等危害。因此,建议重视研发可调式和高脚式作物追肥中耕机械,同时可以追肥和(坐水)灌溉,真正将肥料和水分送到土壤里,而不是留到土壤表面,降低水肥利用效率,同时还污染环境。
 
其他措施和建议
 
为减少追肥和提高肥料利用效率,一方面要加快缓效肥料的研究和推广,结合旋耕施用,在不同阶段释放不同的量和营养元素,满足作物需要。二是发展液体肥料,在灌溉中配合施用,提高水肥利用效率。三是分层施肥法,即在深翻土壤时施用一部分底肥,再旋耕给土壤浅中层施用一定量肥料,以后不再追肥。这种方法适合玉米收获后播种小麦栽培管理,但不适合小麦收获后硬茬播种玉米的栽培管理。四是采用“一炮轰”施肥技术,即在玉米收获后深翻土壤时施足底肥,小麦播种以后不再追肥。但这种方法解决不了间作套种、连作硬茬播种施肥和简化栽培的问题。因此,还需要将科学施肥方式和追肥灌溉中耕机械化紧密结合。
 
总之,在我国现代农业快速发展和“三农”问题表现突出的时代,在我国经历气候变化和干旱频繁发生,而粮食需求不断增长的形势下,各级政府和科技部门要加快作物追肥灌溉中耕机械化研究进程,提高肥料利用效率,唯此,才能满足国家新增粮食一千亿斤的紧迫需求。
 
(作者单位:中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心)
 
《科学时报》 (2011-04-18 A1 要闻)
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