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旱作农业区保护性耕作技术推广实施效果分析

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  摘 要:旱作农业区实施保护性耕作技术可有效提高土壤水分、增强土壤肥力、提高土壤地温,进而有效改善耕地质量,促进农业可持续发展。以辽宁省阜新市为例,详细阐述了旱作农业区实施保护性耕作技术取得的效果,并建议继续对保护性耕作作业给予补贴,从而促进农业增产、农民增收。
  关键词:保护性耕作;抗旱保墒;可持续发展;耕地质量
  中图分类号:S345        文献标识码:A
  doi:10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.069
   阜新市地处辽宁省西北部,属半干旱季风大陆性气候,是典型的旱作农业区。全市玉米年种植面积在450万亩以上,是辽宁省玉米主产区。近年来,阜新市实施保护性耕作技术取得了显著经济效益、社会效益和生态效益,达到了保水、保肥、保土、保护环境的目的,有力促進了全市农业高产、高效、优质、低耗和可持续发展。
  1 改善土壤性能,促进可持续发展
  为监测保护性耕作的实施效果,近年来,阜新市利用彰武县农业部保护性耕作试验监测基地,按照《农业部保护性耕作项目实施规范》《保护性耕作实施效果监测规程》要求,对高留茬免耕播种模式、站秆免耕播种模式、碎秆免耕覆盖模式、常规耕作四种模式下土壤水分、肥力、作物不同时期长势、地温、产量及投入产出、效益等内容进行监测和对比试验分析。通过试验得出,实施保护性耕作技术可有效提高土壤水分、增强土壤肥力、提高土壤地温,进而有效改善耕地质量,促进农业可持续发展。
  1.1 提高土壤含水量
   测试表明,保护性耕作模式提高了土壤含水量。冬春季节实施保护性耕作地块存雪量大,时间长、蒸发量少。免耕作业可减少机具对土壤的反复碾压,土壤孔隙相对增多,从而土壤的透水性和蓄水保墒能力得到加强。播种前:保护性耕作模式试验田在土壤深度0~10 cm、10~15 cm、15~20 cm的平均含水量分别高于常规模式0.2~0.5个百分点。苗期:保护性耕作模式试验田在土壤深度0~10 cm、10~15 cm、15~20 cm的平均含水量分别高于常规模式0.2~1.6个百分点。作物生长期、封冻前,保护性耕作模式试验田在土壤深度0~20 cm土壤含水量分别高于常规模式0.5~1个百分点和0.8~1.4个百分点。
  1.2 提高土壤有机质含量
   采用S型布点法采集,进行土壤肥力测试。结果表明,保护性耕作模式地块土壤速效氮、磷、钾及有机质含量均高于常规地块。有机质含量的增加说明免耕播种后秸秆大量覆盖地表,经过一段时间后发生腐烂,使土壤变得疏松,增加了土壤活性,促进了土壤微生物的生长,土壤有机质增加,有利于作物生长。
  1.3 提高土壤地温
   土壤温度随着日期的增加,大致呈现增加趋势。在播前和出苗初期,由于保护性耕作免耕播种后,地表秸秆覆盖,减缓地温升高,较常规模式地温低0.1~0.5 ℃。在苗生长期,保护性耕作技术模式使土壤疏松孔隙度增大,提高了土壤的透气性,使土壤更多地接纳热能,较常规模式地温高0.6~1 ℃。玉米机械化收获后,碎秆免耕覆盖模式,地表秸秆覆盖量大,地温低;站秆免耕覆盖模式的秸秆站立,阻挡阳光直射,地温低,即碎秆免耕覆盖模式、站秆免耕覆盖模式地温<高留茬免耕覆盖模式地温<常规模式地温。
  2 节约生产成本,增加粮食产量
  实施保护性耕作,减少了作业工序,降低了农机作业成本,实现了节本增效。阜新地区于2001年开始实施机械化保护性耕作,截至2017年底,全市累计实施面积达到1300万亩,促进粮食增产58.5万t,增加农民收入9.36亿元,节约投入3.9亿元,节本增效总额达到了13.26亿元。通过对彰武县五峰镇、东六家子镇、大冷镇进行测试,与常规种植相比,实施保护性耕作作业可节约作业成本约30~40元/亩;2015年遭遇严重旱情,但在彰武县东六家子镇、大冷镇项目实施保护性耕作技术的地块亩产较传统耕作田平均增加45~50 kg,增收60元以上。合计每亩节本增效90~100元。实施保护性耕作作业的玉米从苗期到生长期植株均比传统作业模式高,而且玉米叶片较多,根系生长较发达。
  3 防止秸秆焚烧,保护生态环境
  阜新市是农业大市,秸秆资源总量丰富。2017年,全市农作物播种面积达790万亩,其中玉米种植面积达473万亩,秸秆产出250万t。随着农村电器化、燃煤、天然气的广泛使用和各种化肥的普遍应用,农村采用秸秆取暖做饭或堆农家肥的状况逐渐减少,从而导致秸秆大量剩余,不但污染生态环境,而且带来火灾隐患,也造成了资源浪费。通过实施保护性耕作秸秆机械化还田,不仅能够防止秸秆焚烧污染环境,还可以增加土壤有机质和速效养分含量,调节土壤物理性能,形成土壤有机质覆盖,起到抗旱保墒作用。2017年,全市实施保护性耕作秸秆还田面积195万亩,消耗秸秆110万t,约占全市秸秆总量的28%,有效促进了秸秆综合利用,保护了农村生态环境。
   综上所述,保护性耕作技术具有增加土壤肥力、改善耕地质量、促进农业增产增收、保护生态环境、实现农业可持续发展等重要作用。但实施保护性耕作机具投资较大,玉米联合收获机价格普遍在14万元以上,免耕播种机价格在3.5万元以上,农民投入较大,且资金回收慢。建议进一步加大保护性耕作作业补贴力度,促进保护性耕作快速发展,对增加粮食产量,增加农民收入将起到事半功倍的作用。
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