东明县位于山东省西南部,黄河入鲁第一县。总面积1370平方千米,拥有耕地124万亩,总人口79万。现辖10个镇、2个乡、2个街道办事处和1个省级经济技术开发区。该县地处鲁西南平原,全境系黄河冲积平原,属北温带季风性大陆气候,一年四季气温差别明显,年平均气温13.7℃,年平均日照2587小时,年降水量630毫米左右,无霜期平均为215天,适宜小麦、玉米、大豆、花生、棉花、瓜果、林木等温带植物生长。是著名的“中国西瓜之乡”、全国商品粮基地县。近日,东明县农机中心组织农业、农机等方面的专家对全县粮食作物生产情况进行的调研。
一、东明县农机保护性耕作技术的主要内容
农机保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作次数,并用作物秸秆残茬覆盖地表,减少土地风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。东明县推广的保护性耕作技术主要有三项关键技术,一是秸秆覆盖技术。东明县小麦联合机收率已达到99%以上,玉米秸秆机械还田率达到90%以上。二是土地深松技术。就是利用专用的深松机具深入到地面以下20--40 cm处把土地松动,作业后耕层土壤不乱,动土量少,减少了由于耕翻裸露后的土壤水分蒸发损失。主要作用是打破坚硬的犁底层增强降水入渗度和数量。三是免、少耕机械化播种技术。就是利用专用的免耕播种机械,在收获后未经任何耕作的田间进行播种作业。
二、传统的农业生产耕作模式无助于农业增产、增效
经过改革开放30年的发展,东明县农业生产力水平及粮食产量均得到了大幅度提高。但也要看到,传统的耕作模式,长期对土地进行掠夺式经营的生产方式,使得全县耕地质量下降,农业生态环境恶化,严重影响粮食生产和农业可持续发展。东明县传统的耕作模式特别是土地整理模式有以下弊端:
(一)化肥浪费严重。通过旋耕化肥被充分搅拌在各土层中,上土层的化肥经日晒风蚀很快挥发;中土层的化肥,由于作物的根系是向下生长,起到肥效的也寥寥无几;只有下土层的化肥作物的根系才能吸收到养分。据推算,利用旋耕机耕作的土地化肥利用率仅为30%左右。
(二)旋耕作业如遇到秸秆还田的地块,作物粉碎的秸秆被充分搅拌在土壤中,造成土地悬空,如果在播种时种子播在粉碎的秸秆上影响种子发芽,那些没有播在秸秆上的种子出苗后,容易出现幼苗吊死现象。
(三)旋耕的土地破坏了土地的团粒结构,容易造成土壤沙化和土壤中的微小生物(如蚯蚓)数量减少及土壤中的毛细导管及孔道功能退化,使土壤中缺氧严重,不利于作物根系生长。
(四)由于土地旋耕深度不足15cm ,旋耕层以下形成18-24cm 的坚硬层,作物的根系难以下扎造成根系不发达,降低了作物抗风、抗倒伏的能力。另外,由于犁底层非常坚硬,并且又厚,造成土壤的蓄水能力差。当降雨量少时,储存在土壤表面的雨水很快自然蒸发,造成作物旱灾;当降雨量大时,犁底层以上的土壤很快蓄水饱和,由于犁底层的因素与地下水无法结合,容易造成水土流失和涝灾。
三、应用保护性耕作技术的好处
(一)可以增强土壤持水能力,提高降水利用率。由于保护性耕作技术用50%以上的作物秸秆均匀覆盖于地表,覆盖层起到了夏遮阳、冬保暖、改善作物生长小循环,减少水分蒸发和地表径流,增强蓄水能力。据专家测定:保护性耕作技术可减少地表径流70%,减少土壤流失80%,蓄水能力增强16--19%,提高降水利用率12--16%。
(二)增强土壤中的微小生物的含量。保护性耕作技术由于实行免耕或少耕,减少了土壤的耕翻次数,土壤中的微小生物(如蚯蚓)的含量大大增加,改善了土壤生态环境,增强了土壤中的毛细导管和蚯蚓等生物挖掘孔道功能,使土壤中的含氧量增加,有利于作物根系生长。
(三)培肥地力。作物秸秆含有丰富的营养成分,而小麦、玉米秸秆的吸水能力很强,为自身重量的2.5--4倍,吸水后的秸秆与土壤中的微生物作用后,一部分纤维素和半纤维素被分解释放出氮、磷、钾等元素,能有效补充土壤养分,未被分解的木质素则残留到土壤中,增加有机质和孔隙度。据不完全统计:利用保护性耕作技术的土壤中有机质含量年均增加0.046%,比传统耕作方式增加35.7%,水解氮含量增加6.55%,速效磷增加16.4%,速效钾增加10.2%。
(四)减少土壤风蚀水蚀。保护性耕作技术由于实行免耕或少耕,增加了土壤的团粒结构,能有效地防止扬沙灾害的发生,据测试:实施保护性耕作技术可减少扬沙量60%左右,对抑制沙尘暴有明显的作用。
(五)节约化肥,提高化肥利用率。保护性耕作技术有的是用免耕播种机一次性完成播种、施肥,有的是随新型的深松机施肥,这两种施肥方式都是化肥深施,如果传统的耕作方式施肥100斤,而通过保护性耕作技术只需40斤就能起到同等甚至更高的肥效。
(六)减少作业环节、降低生产成本。保护性耕作技术利用的是复式作业机具,如小麦免耕播种机具能一次完成旋耕、化肥深施、播种、震压、筑埂、喷洒灭草剂等作业环节,比传统作业模式减少作业环节2--3次,大大降低了劳动强度,提高作业效率。虽然一次作业费用高(小麦免耕播种60元/亩),但从整个农业生产过程来看,比传统作业可减少成本14--30%。
(七)增强抗旱抗涝和作物抗倒伏能力。保护性耕作技术中深松这一关键环节(2--3年/次)能有效打破坚硬的犁底层,保持与地下水源的畅通,干旱年份,地下水返渗能有效地保证作物生长所需水分;涝的年份,多余的水分能下渗到地下,被地下水源带走,同时由于打破了坚硬犁底层,作物的根系能有效下扎,促进作物根系生长,增强作物抗倒伏能力,为作物丰产丰收打下坚实基础。
四、东明县推广应用农机保护性耕作技术的主要做法
一)加强组织领导。东明县将推广应用农机保护性耕作技术工作,纳入了全县农业农村重点工作考核目标,明确了县农机中心和乡镇具体负责人、包村干部的责任,在《东明县农业农村工作督导细则》中,明确了东明县农业农村工作督导小组负责督导全县各乡镇推广应用农机保护性耕作技术责任。东明县农机中心成立了以主要负责人任组长,分管负责人任副组长,推广站、机务股、农机校、财务股、办公室等股室负责人为成员的领导小组,切实加强对农机科技示范园建设工作的组织领导,明确任务、责任到人。抽调13名业务能力强的专业技术人员深入到各乡镇进行督促指导及技术服务,为他们解决生产中遇到的困难和问题,保证了工作顺利开展。
(二)政策扶持。东明县政府在财政非常困难的情况下,每年都拿出10万元的专项经费,用于保护性耕作作业费补助和示范园奖励资金。对每个乡镇举办保护性耕作规模化作业现场会每次补助费用500—1000元;对每个乡镇示范园实行玉米、小麦免耕播种、联合收获规模化作业,给予3000—5000元的作业费补贴,提高农民实施保护性耕作技术的积极性;充分利用农机购置补贴政策,优先补贴保护性耕作机械。
(三)发挥机手的带动效能。广泛开展了保护性耕作技术培训和宣传活动,切实提高广大农机手的技术操作能力和群众对实施保护性耕作技术重要意义的认识,使他们主动参与配合实施保护性耕作技术工作,充分调动广大农机手和农民应用保护性耕作机械化生产技术的积极性,仅2013年举办各种形式的培训班26期,培训保护性耕作技术、联合收获农机手500多名,培训技术人员240人次,培训农民6200多人次,为全面实施保护性耕作机械化生产技术创造良好的社会环境。
(四)开展保护性耕作规模化作业先进单位评选。按照保护性耕作规模化作业先进单位评选条件,今年将对开展保护性耕作规模化作业的单位,包括乡镇农机管理站、农机协会、农机合作社、农机大户、农机示范园等,评选出一、二、三等奖,并分别给予1000元、500元、300元的奖励。
五、取得的成效
(一)示范园面积稳步扩大,重点机械化技术项目顺利实施。农机科技示范园功能进一步完善,面积进一步扩大,全县农机科技示范园面积达到17000亩。保护性耕作示范园内夏季全部实施了小麦联合机收秸秆还田、玉米免耕播种;秋季实施玉米机收秸秆还田、小麦免耕播种技术。
(二)示范园载体作用明显。2013年召开新机具、新技术现场会、演示会28场次,参加人员9600人,印发宣传材料55000份,媒体宣传50次。同时促进了农机新机具的推广,全年共推广小麦联合收割机226台,保有量达到3000台;玉米联合收获机142台,保有量达到700台;深松机136台,保有量达到478台;玉米秸秆还田机270台,保有量达到3200台;小麦免耕播种机122台,保有量达到614台,其中固定道式免耕播种机6台,保有量达到11台;小麦宽幅精良播种机193台,保有量达到498台;玉米播种机410台,保有量达到2660台。为保护性耕作机械化生产技术的大面积推广打下坚实基础,取得了良好的经济效益和社会效益。
(三)示范园辐射效果显著。在农机科技示范园内通过对新机具、新技术的试验、示范,指给农民看,帮着农民算,带着专家讲,带领农民干,使农机科技示范园真正发挥建立一个点,带动一大片的示范带动作用。全年实施玉米机播面积49万亩,玉米联合收获面积50万亩,机械深松面积26万亩,小麦免耕播种面积31万亩,实施保护性耕作的乡镇、办事处15个,实施保护性耕作的村369个,辐射人口达27万人。完善了“农机保护性耕作技术路线”。2013年带动全县共完成玉米机收49万亩,小麦免耕播种31万亩,机械深松26万亩。全县应用农机保护性耕作技术的耕地达到35万亩。通过专家对免耕播种和常规播种的小麦、玉米测产对比,其每亩增产均达160斤以上,每斤均按1.1元计算,年计增收6000余万元;化肥、良种、作业费等每亩节支约80元,年计节约2800万元。全县应用该项技术的35万亩耕地年累计增收节支约8800万元,收到了良好的经济效益和社会效益。
保护性耕作技术作为一种先进的耕作模式,具有保护农田、减少扬沙、蓄水保墒、抗旱节水、增加土壤有机质含量、减少温室气体排放等多种功效,是一项经济效益、生态效益、社会效益同步,当前与长远兼顾、农民与国家双赢的农耕措施。大力推广应用保护性耕作技术是促进农业可持续发展的重要途径,对推进我县乃至全市耕作制度改革、优化土壤结构、提高粮食单产,建设增产增效型、资源节约型、环境友好型的现代农业,对促进农村剩余劳动力向二、三产业转移、农业增产、农民增收和社会主义新农村建设都具有重大意义。