保护性耕作,5年前对山西临汾、尧都、潞城等地的农民来说还是一个陌生、新鲜的事物;时至今日,你要再问保护性耕作给他们带来了什么,他们肯定能如数家珍,说出一通好处。
山西省只是农业部5年来推广保护性耕作的受惠省份之一。
从2001年起,农业部在旱作地区示范推广保护性耕作技术,建立了167个国家级保护性耕作示范县,示范推广面积2000多万亩,夏玉米普遍实行免耕播种,春播和秋播作物的免耕作业面积也不断扩大,取得了良好的经济、生态和社会效益。
近日,在北京市农林科学院举行的“专家讲堂”上,农业部保护性耕作研究中心主任、中国农业大学教授李洪文用“成效显著”4个字,评价了实施保护性耕作的意义。
据介绍,土地生产力下降是一个全国性的大问题,北方尤为严峻。地力下降,主要是土壤侵蚀和掠夺性经营引起的,而前者,是导致全世界83%的土地出现地力下降的主要原因。而保护性耕作所要解决的,恰恰就是地力下降的问题。
“以秸秆覆盖留茬还田、免耕播种施肥复式作业为主要内容”——这是一份学术报告中对保护性耕作的简要解释。其带来的效果包括了防治农田扬尘和水土流失,蓄水保墒、培肥地力、节本增效、减少秸秆焚烧和温室气体排放、促进农业可持续发展等等诸多方面。
“实施保护性耕作的最初目的是抗旱增产,这是由北方干旱、水土流失严重等原因促成的。”李洪文说。
据李洪文介绍,在我国北方,无灌溉条件的旱地占耕地面积60%,年均降雨量400毫米左右,遍布15个省区,“而由干旱导致的减产占各种自然灾害总损失的60%”。此外,华北水危机日益严重,在太行山前沿京广线,形成了以北京、保定、石家庄、邯郸、濮阳为中心的浅层地下水下降漏斗区,约1.4万平方公里。同时,土壤风蚀、秸秆焚烧,都使珍贵的土地资源面临退化、沙化的危险。
经历10年的试验研究,国内的研究人员在国外技术国产化基础上,对保护性耕作进行了成功探索,并取得了一系列成果。
“首先,针对一年一熟地区的不同区域特征提出了保护性耕作的技术体系:针对农牧交错区的土壤沙化、退化、风蚀严重,提出免耕、留高茬固土,除草;针对黄土高原一年一熟地区的干旱、水土流失严重,提出免耕、深松、秸秆覆盖;针对华北两茬平作区的地下水超采、土壤肥力下降,提出少免耕、深松、秸秆全覆盖;针对东北冷凉风沙区的冷、旱、风蚀,提出秋季免耕、留茬固土、春播破茬起垄。”
“其次,我们在机具研究上取得突破性进展。国外机具,总体上宽、长、重、大、贵,性价比不合理,而且没有适合中小马力拖拉机、小地块玉米秸秆覆盖地的小麦免耕播种机,一般免耕机都需要120马力以上拖拉机,而我国120马力以上拖拉机保有量极少,而且主要集中于一些大型国营农场。所以我们花了一些力气自行研制保护性耕作机具。比如玉米免耕播种机,从2行到6行的都有;深松机,有凿式深松机和全方位深松机。”
“接下来,就是农民的耕作观念问题了。”李洪文认为,只要理解了保护性耕作的增产原理,农民朋友就会更容易接受这个新鲜事物。
在李洪文看来,保护性耕作的确好处多多。
秸秆覆盖还田和免耕播种改善了土壤结构,提高了土壤有机质含量,减少了水分蒸发,增强了蓄水保墒保肥能力,可以实现农田的可持续利用;还可使作业工序减少,生产成本降低。和河北翻耕体系相比,保护性耕作减少了运秸秆、深翻等5道作业,减少油耗51%,每亩节约成本40元。与天津旋耕体系相比,保护性耕作减少3道作业,减少油耗50%,每亩节约成本35元。
在一年一熟旱作地区,产量增加较多,小麦、玉米产量增加10%~15%;一年两熟灌溉区,小麦玉米增产6%。在一年两熟区,保护性耕作节本增产带来的综合经济效益平均为每亩101元,一年一熟区为43.5%。山西临汾小麦保护性耕作试验区13年来(1993~2005年)产量增加了20.7%,而且土壤有机质年均增加0.04%,其中速效氮1.2%、速效钾0.8%。保护性耕作还会增加蚯蚓数量。临汾小麦试验区测定:1992年没有蚯蚓,保护性耕作6年后每平方米有3~5条,10年后每平方米10~15条,而传统耕地仍没有蚯蚓。
在增产节本的同时,保护性耕作还具备保护环境的效果。李洪文说:“传统耕作方式一般通过翻耕、耙蘑,将土地整得细碎、平整,令地表干净整洁。这种地块下雨时容易产生径流,冬春季节遇到大风时容易发生风蚀,成为沙尘暴的主要尘源。传统农业对秸秆的处理一般采取焚烧、收割或打碎秸秆后再翻地耙平等方法。焚烧秸秆不仅污染环境,也浪费资源,而将秸秆收割或打碎都要使用机器,耗费大量能源。收割过后,地表失去作物的保护,进入裸露状态。而农田土壤表面几厘米的土是最肥的。”
内蒙古武川、松山和河北丰宁等地的田间监测和风洞模拟试验结果表明,秸秆覆盖分别减少农田扬尘60%、54.4%和48%。秸秆覆盖还可增加土壤蓄水量16%~19%,提高水分利用率12%~16%。对于一年两熟地区,全程采用保护性耕作后,每季作物至少可以减少一次灌水量,两季作物每亩可以少灌水100立方米。
以北京市为例,如100多万亩作物全部实施保护性耕作,每年至少可节约灌溉用水1亿立方米,相当于整个怀柔水库的蓄水量。
据介绍,2006年全国保护性耕作示范县已有500多个,示范推广面积2400万亩左右。一年两熟地区保护性耕作超过600万亩,经济效益7.5亿元。2006年5月,北京全面实施保护性耕作项目启动。陕西尧都、潞城3年基本实现保护性耕作,部分乡镇已有80%实现保护性耕作,而且实现市场化。
李洪文强调说,保护性耕作是公益性很强的农业项目,国家应站在公益性为主、农业生产为辅的角度上加以推广,将这项技术做给农民看、教给农民干、带着农民干。而且,保护性耕作的机具比较贵,需要国家出台这方面的鼓励或支持政策。
“当然,任何事物都不是十全十美。保护性耕作也有负面效应:杂草量将明显增加,病虫害可能有所增加,这些都不容忽视。但总体而言,还是利大于弊。”李洪文说。
据悉,农业部今后将进一步完善保护性耕作发展规划,扩大实施面积,加强技术指导和培训力度,探索针对不同地区情况的管理方法和模式,促进保护性耕作又好又快发展。