○安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣總站 何超波 常志強(qiáng)
安徽省宿州市埇橋區(qū)第一農(nóng)機(jī)推廣站 王 敏
安徽現(xiàn)有耕地中80%為中低產(chǎn)田,亟待改良,缺乏有機(jī)質(zhì)是重要成因。雖然在秸稈禁燒大背景下開展了秸稈還田,但由于機(jī)藝融合不深入、技術(shù)應(yīng)用不到位等,致使秸稈還田后形成的相關(guān)問題未得到有效解決。近年來,以實(shí)施國家科技支撐計(jì)劃糧豐科技工程、循環(huán)農(nóng)業(yè)工程項(xiàng)目為契機(jī),強(qiáng)化農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合,認(rèn)真開展以免耕、秸稈覆蓋還田為核心內(nèi)容的保護(hù)性耕作技術(shù)試驗(yàn)示范。實(shí)踐表明,實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù),不僅有利于秸稈就地轉(zhuǎn)化利用和培肥地力,同時(shí)也有利于減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和降低生產(chǎn)成本,是一項(xiàng)一舉多得生產(chǎn)方式。
1.解決秸稈翻埋的質(zhì)量問題成為推廣保護(hù)性耕作的新生動力安徽秸稈資源極為豐富,可收集的主要農(nóng)作物秸稈總量達(dá)到4800萬噸。在秸稈綜合利用中,由于秸稈離田利用的環(huán)節(jié)多,鏈條長,需消耗諸多社會資源使推廣速度緩慢;相比之下,秸稈直接還田具有與現(xiàn)有農(nóng)機(jī)化生產(chǎn)方式結(jié)合緊密、應(yīng)用環(huán)節(jié)少、操作簡便等優(yōu)勢而具有較高的應(yīng)用占比,2015年秸稈直接還田占比為62.9%,到2019年占比仍然保持在55%以上。但從應(yīng)用效果看,由于秸稈還田裝備的局限、技術(shù)應(yīng)用不到位等因素,造成耕作層過淺,土壤中碳氮比失調(diào),作物生長環(huán)境惡化,出苗率低;土壤暄松,抗旱保溫性差造成黃苗、死苗;有的甚至無法播種等。而秸稈覆蓋條件下的免耕播種,則有效解決秸稈翻埋還田帶來的諸多問題,尤其是緩解各級政府在秸稈禁燒中的壓力。
2.保護(hù)性耕作是保持土壤生產(chǎn)能力的重要措施根據(jù)《2019年安徽省耕地質(zhì)量監(jiān)測報(bào)告》, 全省耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量變幅范圍大多在 10~45g/kg 之間,加權(quán)平均含量 20.48g/kg。含量超過 30g/kg較豐等級以上面積占 12.6%,含量低于 20g/kg 的缺、極缺面積 43.3%左右。
表1 全省耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量分布表 單位:萬畝
從上表中可以看出,全省土壤有機(jī)質(zhì)含量中等以下面積達(dá)87.4%,是耕地質(zhì)量提升的主要限制因素。
基于省農(nóng)科院土肥所1982年建立的皖北地區(qū)長期定位試驗(yàn)表明,秸稈粉碎還田能顯著改善土壤理化性狀,提高砂姜黑土耕層土壤全氮含量:連續(xù)還田4年后土壤容重降低2.5%~9.2%,有機(jī)質(zhì)含量提高2.4%~10.6%,活性有機(jī)質(zhì)增加9.1%~44.7%。秸稈還田9年后,土壤有機(jī)質(zhì)較試驗(yàn)開始提高42.8%~94.6%;相等化肥施用量下秸稈還田較秸稈離田土壤有機(jī)質(zhì)提高33.0%~51.4%??梢姡斩捜糠鬯檫€田有助于顯著促進(jìn)砂姜黑土土壤全氮和有機(jī)質(zhì)的提高。
3. 保護(hù)性耕作是促進(jìn)農(nóng)民增收的有效途徑近年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“高成本”特征日益顯現(xiàn),特別是人工成本上漲迅速,農(nóng)忙季節(jié)的用工緊張更加劇了人工成本增加。隨著機(jī)械化水平不斷提高,農(nóng)機(jī)作業(yè)成本在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本中的占比也快速提升,成為制約農(nóng)業(yè)增效的重要因素。通過持續(xù)的對比試驗(yàn)表明,保護(hù)性技術(shù)模式的產(chǎn)量與傳統(tǒng)模式基本一致,但相比于傳統(tǒng)模式,減少了播前耕整地的作業(yè)環(huán)節(jié)和機(jī)械進(jìn)地次數(shù),具有省時(shí)、省工、節(jié)省成本的優(yōu)勢。
表2 傳統(tǒng)方式與保護(hù)性耕作方式對比
安徽省保護(hù)性耕作的推廣應(yīng)用,經(jīng)歷了從認(rèn)識不足到逐步認(rèn)識再到主動示范的示范過程,并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)應(yīng)用上由只在片點(diǎn)、單環(huán)節(jié)、單品種上的應(yīng)用向區(qū)域性、全過程、多品種上的應(yīng)用轉(zhuǎn)變;在適用機(jī)具上經(jīng)歷了機(jī)具引進(jìn)、試驗(yàn)選型、聯(lián)合研發(fā)等來逐步優(yōu)化裝備結(jié)構(gòu),為技術(shù)集成和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從2010年起分別由鳳陽、渦陽、臨泉、靈璧、太和、蕪湖等6個(gè)縣承擔(dān)部級保護(hù)性耕作項(xiàng)目,種植模式為麥玉(豆)連作、稻油水旱輪作等,對試驗(yàn)集成的保護(hù)性耕作技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證示范。
1.農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)向著有利于保護(hù)性耕作技術(shù)運(yùn)用的方向調(diào)整保護(hù)性耕作技術(shù)的示范,促進(jìn)了安徽省相關(guān)環(huán)節(jié)農(nóng)機(jī)裝備和農(nóng)機(jī)化技術(shù)的發(fā)展:一是保護(hù)性耕作機(jī)具保有量逐年增加,截至2019年,全省秸稈打捆機(jī)、粉碎還田機(jī)、免耕播種機(jī)、深松機(jī)保有量分別達(dá)到1.626萬臺、7.228萬臺、4.57萬臺、1.896萬臺,比2014年底的0.18萬臺、2.83萬臺、1.95萬臺、1.15萬臺分別增長了8.03倍、155.4%、134.36%、64.87%。二是應(yīng)用面積大幅增加。2019年秸稈機(jī)械化還田面積6313.97萬畝,比2014年的5155萬畝增長了22.48%;機(jī)械化免耕播種面積1489.44萬畝,比2014年的1295.52萬畝,增長了14.97%。機(jī)械深松面積達(dá)到579萬畝,比2014年的338.9萬畝,增長了70.85%。
2.逐步形成適宜的技術(shù)體系針對安徽一年兩熟的種植特點(diǎn),實(shí)行保護(hù)性耕作需以前茬作物的收獲為起始,其主要技術(shù)內(nèi)容有前茬收獲及其秸稈處理、深松、免耕播種和田間管理等。目前安徽省保護(hù)性耕作技術(shù)與集成模式主要有以下幾種:
(1)麥玉(豆)連作區(qū)玉、豆午季免耕保護(hù)性耕作技術(shù)
秸稈處理技術(shù)應(yīng)用小麥聯(lián)合收割機(jī)加裝秸稈切碎拋撒裝置,收割時(shí)直接切碎秸稈,秸稈切碎長度不大于10cm,將秸稈均勻覆蓋地表,拋撒不均勻度小于20%,割茬高度以不影響作物苗期生長為宜,大豆種植的不大于15cm,玉米種植的可以適當(dāng)提高。
玉(豆)免耕施肥播種技術(shù)選用適宜在秸稈覆蓋條件下作業(yè)的免耕播種機(jī),一次性完成開溝、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等環(huán)節(jié)的作業(yè)。玉米行距60cm、播量按畝均成苗4000~4500株確定。大豆行距30~40cm,播量按畝均成苗18000~23000株確定。免耕播種機(jī)除滿足一般的播種精量、株行距、播深、種肥間距等農(nóng)藝要求外,還要有良好的通過性、避免秸稈堵塞等特性。
雜草與病蟲害綜合防治技術(shù)雜草與病蟲害防治是實(shí)施保護(hù)性耕作的又一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。主要采用播種前藥劑拌種預(yù)防,播種后噴灑除草劑滅除。
深松技術(shù)定期對土壤進(jìn)行深松,深松深度以打破犁底層為標(biāo)準(zhǔn)。
與該技術(shù)體系配套的小麥播種方式為土壤耕翻碎土平整后常規(guī)小麥機(jī)械播種技術(shù)。該技術(shù)適宜于淮北及江淮丘陵旱地麥-玉米/豆輪作區(qū)。
(2)麥玉(豆)周年免耕保護(hù)性耕作技術(shù)
秸稈處理技術(shù)小麥秸稈處理方式及要求同上。玉米(大豆)秸稈處理方法是使用玉米(大豆)聯(lián)合收割機(jī)作業(yè),收割時(shí)將秸稈粉碎,秸稈粉碎長度在5~10cm左右,玉米留茬高度小于10cm,大豆割茬不超過15cm。
免耕施肥播種技術(shù)玉(豆)免耕施肥播種技術(shù)同上,小麥免耕施肥播種技術(shù),需選用適合在玉米(大豆)秸稈還田條件下的免耕播種機(jī),如帶秸稈切碎或秸稈清理功能的免耕施肥播種機(jī),一次性完成開溝、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等環(huán)節(jié)的作業(yè)。適期內(nèi)播量相比常規(guī)方式增加5~10%。播種時(shí)需進(jìn)行苗帶土壤鎮(zhèn)壓作業(yè)。
雜草與病蟲害綜合防治技術(shù)、深松技術(shù)同上。該技術(shù)適宜于淮北麥-玉米/豆輪作區(qū)。
(3)稻油輪作區(qū)油菜機(jī)開溝覆蓋免耕直播技術(shù)
該技術(shù)是在適宜的土壤墑情下,將油菜種子、基肥均勻拋撒在田塊的地表,再使用開溝機(jī)械按照一定間距進(jìn)行開溝,使開溝的泥土定向覆蓋在種、肥表面的技術(shù)。
秸稈處理技術(shù)在水稻收割時(shí),應(yīng)選擇加裝秸稈粉碎拋撒裝置的聯(lián)合收割機(jī)作業(yè),作業(yè)時(shí)割茬高度低于15cm左右,切碎長度為5~10cm,秸稈切碎均勻拋撒,避免水稻秸稈成堆影響出苗。秸稈還田后應(yīng)增施一定量的氮肥,促進(jìn)秸稈腐解。大田土壤含水量要求在15~30%。
適時(shí)早播免耕直播油菜播種期適宜在9月下旬至10月上旬。
播種及機(jī)開溝覆土在秸稈離田條件下的畝用種量100~150g,播期晚、墑情較差時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大播種量。在秸稈還田時(shí),由于出苗率、成活率下降須增加畝用種量至250~300g。播后及時(shí)開溝覆土,開溝時(shí)一般畦面寬140cm,溝寬20cm,溝深15cm,溝土均勻拋撒覆蓋在畦面,覆土厚度1~2cm左右。機(jī)開溝覆蓋結(jié)束,及時(shí)灌水洇濕表層土壤,促進(jìn)種子發(fā)芽出苗。
化學(xué)除草油菜直播栽培要做好除草工作,采用“一殺、二封、三補(bǔ)”進(jìn)行化學(xué)除草。
該技術(shù)適宜于江淮、沿江江南稻油輪作區(qū)。
(4)稻麥輪作區(qū)小麥土壤高濕保護(hù)性耕作技術(shù)
江淮地區(qū)屬冷暖氣流交匯地帶,水稻收獲、小麥播種時(shí)易遭遇持續(xù)陰雨使土壤高含水,無法按時(shí)播種。通過試驗(yàn)探索,制定了一套應(yīng)對持續(xù)陰雨土壤高含水的小麥免耕栽培技術(shù)路徑。
對于未收割水稻的田塊,使用裝配有秸稈切碎拋撒裝置的履帶式全喂入收割機(jī),前部加裝專用收割機(jī)前置播種裝置,一次性完成水稻收割、小麥播于表土、稻草覆蓋等3道工序的作業(yè)。待墑情適宜時(shí),使用圓盤式開溝機(jī)開溝覆土,溝距為2~2.5m。
對于水稻已收獲且秸稈還田的田塊,使用旋耕施肥播種機(jī),一次性完成施肥、旋耕滅茬、碎土、播種、鎮(zhèn)壓、開溝等多道工序?;蚴褂萌€田防纏繞免耕施肥播種機(jī),一次性完成直刀旋耕、秸稈覆蓋、施肥、擺種(凈土著床)、覆土、開溝、鎮(zhèn)壓等工序。作業(yè)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):由于小麥播期推遲及田間條件較差,適當(dāng)增加播量;適當(dāng)縮小播種行距和降低播種深度;進(jìn)行藥劑拌種,減輕病害發(fā)生;適當(dāng)增加基肥中氮肥用量。
該技術(shù)適宜于江淮稻麥輪作區(qū)。
3.制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在多年試驗(yàn)示范基礎(chǔ)上,制定了稻麥兩熟制、稻油兩熟制、麥玉兩熟制條件下的以秸稈全量機(jī)械化還田為主要內(nèi)容的地方標(biāo)準(zhǔn),分別是:《稻麥兩熟制麥秸稈還田機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》《稻油兩熟制油菜秸稈還田機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》《麥玉兩熟制玉米秸稈還田機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》《麥玉兩熟制麥秸還田機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》、《玉米播種與收獲機(jī)械化技術(shù)作業(yè)規(guī)范》《小麥旋耕施肥播種機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》《油菜機(jī)開溝免耕直播機(jī)械化技術(shù)規(guī)范》,這些地方標(biāo)準(zhǔn)均由省技術(shù)監(jiān)督局頒布實(shí)施。
1.保護(hù)性耕作長期定點(diǎn)示范基地建設(shè)滯后,影響技術(shù)效果的輻射帶動保護(hù)性耕作不僅可以減少作業(yè)環(huán)節(jié),降低生產(chǎn)成本,還可有效降低機(jī)械作業(yè)對土壤的破壞作用。同時(shí)對土壤中碳元素進(jìn)行補(bǔ)充,維持土壤中有足夠的的有機(jī)物質(zhì),達(dá)到改良土壤培肥地力的效果。但土壤培肥改良的過程較長,效果也需要通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)對比才能體現(xiàn)。建立保護(hù)性耕作長期定點(diǎn)示范基地,是發(fā)揮保護(hù)性耕作技術(shù)示范樣板作用、統(tǒng)一和提高思想認(rèn)識的有效措施。目前,保護(hù)性耕作示范基地尤其是長期定點(diǎn)示范基地稀少,嚴(yán)重滯后于保護(hù)性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用的需要。
建議在做好試驗(yàn)示范的基礎(chǔ)上,積極爭取地方政府和新型經(jīng)營主體的支持,開展保護(hù)性耕作示范基地尤其是長期定點(diǎn)示范基地建設(shè)。
2.保護(hù)性耕作機(jī)具研制存在區(qū)域、作物間不平衡問題在保護(hù)性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用過程中,免耕播種機(jī)械對于耕作的農(nóng)藝效果起到關(guān)鍵性作用,同時(shí)也是決定保護(hù)性耕作經(jīng)濟(jì)效益高低的重要因素,由于技術(shù)要求高,加之各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件復(fù)雜多樣,因此需要配備和研發(fā)適合當(dāng)?shù)氐母咝ё鳂I(yè)機(jī)械,但目前相關(guān)機(jī)具的開發(fā)存在不平衡、不充分的問題:一年一作地區(qū)多,一年兩作地區(qū)少;麥玉連作區(qū)多,麥稻連作區(qū)少,適宜玉、豆的多,適宜稻、油的少的狀況,成為制約大面積推廣保護(hù)性耕作技術(shù)的主要因素之一。
建議強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線、科研院所、生產(chǎn)企業(yè)的協(xié)作,生產(chǎn)研發(fā)適應(yīng)性、可靠性俱佳的保護(hù)性耕作機(jī)具,切實(shí)解決技術(shù)推廣過程中遇到的裝備難題。
3.保護(hù)性耕作技術(shù)體系需要在實(shí)踐中進(jìn)一步完善現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)體系是以秸稈離田、土壤耕翻為前提建立起來的,并形成了與此對應(yīng)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合的技術(shù)體系。隨著前提條件的改變,農(nóng)藝基礎(chǔ)和農(nóng)機(jī)作業(yè)要求都發(fā)生變化,加之作物生長環(huán)境和種植方式的復(fù)雜性,如對病蟲害發(fā)生規(guī)律、土壤養(yǎng)分變化規(guī)律的影響需要進(jìn)一步探明,這就需要保護(hù)性耕作應(yīng)結(jié)合各地的實(shí)際情況,分別建立適宜的技術(shù)體系,進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝措施融合的程度,以適應(yīng)各個(gè)區(qū)域和農(nóng)耕制度。
建議堅(jiān)持保護(hù)性耕作技術(shù)的核心與實(shí)質(zhì),結(jié)合各地實(shí)際,強(qiáng)化農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的緊密結(jié)合,建立完善的保護(hù)性耕作與技術(shù)集成技術(shù)體系,積極拓展應(yīng)用范圍。