摘要:简述了机械化保护性耕作技术内涵和运城市实施的必要性,从重点环节的工作措施和当地的技术模式两个方面介绍了运城市机械化保护性耕作发展现状,对进一步发展该项技术提出了政策措施和技术措施建议。
关键词:保护性耕作 机械化 现状 政策措施 建议
保护性耕作是在满足农艺要求的条件下,不翻耕土壤,对农田尽可能减少土壤耕作,并用作物秸秆、叶子、根茬覆盖地表,利用非翻耕方法控制杂草和病虫害的一项先进农业耕作技术。由于它有利于保水保土,所以称为保护性耕作。
保护性耕作的前身叫“免耕法”,随着研究的深入和推广的扩大,发现免耕只能适应部分土壤和自然条件,1980年以后改称保护性耕作法。目前,国际上一般认为播种后地表残茬覆盖率超过30%才能称为保护性耕作。
保护性耕作有四项主要技术内容。一是改革铧式犁翻耕土壤的传统耕作方式,实行免耕或少耕。免耕就是除播种之外,不进行任何耕作。少耕包括深松与表土耕作,深松即疏松深层土壤,基本上不破坏土壤结构和地面植被,可提高天然降水入渗率,增加土壤含水量。二是将作物秸秆残茬覆盖在地表,在培肥地力的同时,用秸秆盖土、根茬固土,保护土壤,减少风蚀(即农田扬沙)、水蚀(即土壤流失)和水分无效蒸发,提高天然降水利用率。三是采用免耕播种。在有残茬覆盖的地表一次进行开沟、施肥、播种、施药、覆土镇压复式作业,简化工序,减少机械进地次数,降低作业成本。四是改翻耕控制杂草为喷洒除草剂或机械表土作业控制杂草。病虫害主要靠农药拌种预防,发现病虫害后,喷洒农药。
保护性耕作的主要作业如免耕播种、秸秆处理、深松等,需要使用机器完成。机械化保护性耕作就是采用机械化手段实施保护性耕作技术,它是相对人畜力保护性耕作的一个概念,有时也简称为“保护性耕作”。
1 发展机械化保护性耕作是运城农业实现可持续发展的战略措施
运城是山西的农业大市,全市总耕地面积549千hm2,绝大部分地方实行旱作农业,纯旱地面积约占全市总耕地面积的48.2%。长期以来,“十年九旱”的自然环境严重制约着运城农业的发展,纯旱地粮食产量一直徘徊在2250kg/hm2~3000kg/hm2左右,遇到大旱之年,部分旱地几乎绝收,给农业增效、农民增收造成十分不利的影响。实践证明,传统的粗放型耕作方式已不能适应运城实现农业可持续发展,建设农业强市的需要。
机械化保护性耕作是当今世界先进的农业生产技术,是对传统精耕细作的继承、改进和发展。采用机械化保护性耕作技术,可防止和纠正焚烧秸秆、浪费资源、污染环境的不良行为,能有效改善生态环境。
1996年以来,运城市农机部门在小麦一年一作区,小麦玉米(含豆类、谷黍、油葵等秋作物,下同)一年两作区示范推广了机械化保护性耕作技术。在省农机局和各级政府的大力支持下,经过示范区科技人员、干部、农民的共同努力,走出了一条适合运城当地实际的保护性耕作之路,取得了明显的经济、社会和生态效益。目前,全市保护性耕作实施面积已达2万hm2,建立了13个县级保护性耕作示范基地。试验表明,实施机械化保护性耕作技术,可减少土壤水蚀80%,减少土壤风蚀50%~70%,降低地表径流60%,土壤有机质年均提高0.05~0.10个百分点,减少作业工序2~3道,降低生产成本15%~20%,小麦、玉米平均增产15%~20%,每hm2增收节支750元~1050元。
运城市发展机械化保护性耕作的实践证明,在旱作农田上大力推广机械化保护性耕作技术,是从根本上抵御旱灾的治本之策,也是运城农业实现可持续发展的战略选择。为此,运城市人民政府办公厅印发了《运城市机械化保护性耕作农业发展规划》(运政办发[2003]54号),要求各级政府和有关部门要高度重视这一造福子孙后代的工程建设,把发展机械化保护性耕作农业作为忠实实践“三个代表”,发展先进生产力,构建和谐社会和建设节约型社会,增加农民收入的一项重要工作来抓。通过坚持不懈的努力,使运城的机械化保护性耕作农业建设不断取得新的发展,结出新的成果。
2 发展现状
2.1 在重点环节搞好机械化保护性耕作的实施
2.1.1 建立了一批高标准示范区
机械化保护性耕作是对传统农业耕作方式的全新变革,由于传统观念的影响等原因,农民认识和接受有一个过程,这就需要建设一批标准化示范区,通过典型示范,对农民进行宣传教育。全市13个县(市、区)都开展了试验示范工作,有12个县(市、区)被列为省级示范县,其中临猗、新绛两县被列为省级重点县,永济市、平陆县列为国家级示范县。目前,全市已建立了50多个高标准示范区,面积达9.2千hm2。高标准示范区不仅规模连片,而且有专人管理,做到了地块、责任人、机具技术、标志牌四个落实。在示范区内布置了试验对比田,试验对比田的种植模式、作业工艺一定多年不变,严格按照试验示范大纲要求进行对比试验,为探索适合当地的保护性耕作技术体系和配套机具提供了技术支撑。在示范区的管理上我们邀请农业、气象、环保等部门的专家组成顾问组,制定了较为合理的技术规范、操作规程、机具配备方案和作业质量标准,为广大农民参观学习做出了样板,起到了积极的示范、引导和带动作用。全市实施面积已达29千hm2。
2.1.2 建立了较为有效的农机服务体系
农机服务体系是推进机械化保护性耕作的物质技术基础和重要支撑力量。项目实施县均建立了保护性耕作服务站,服务站由项目实施组和农机服务队两个部分组成,主要承担保护性耕作的试验示范和完成标准化示范区建设任务,同时向农机作业服务户提供零配件供应、机具维修、机具租赁、信息咨询、技术培训等服务。项目实施中,各县(市)均培育了一批农机作业大户,承担大面积的作业任务。平陆县圣人涧镇上吉村翟永发是一个多年的农机户,又是一个干活扎实的老农。2003年县农机局刚在该村搞保护性耕作时,他当时不愿意接受这项新技术,就将自己的地深翻两遍,均达27cm以上,施肥量又大,当年又是丰水年份,每hm2纯旱地小麦产量达7500kg,比项目区的麦子产量明显高。他说农机局保护性耕作是胡种哩!2004年(干旱年份)他又那样种,结果比保护性耕作的深松—免耕播种种植模式减产765kg/hm2~1530kg/hm2。活生生的事实教育了他,在县局指导下,2005年4月他购买了铁牛720型拖拉机、东方红700型拖拉机各1台,配备了深松机、免耕播种机等机具,承担了本村及周边村的保护性耕作作业任务。张店镇侯王村王天恩,苏韩示范区是他多年的作业地,2004年麦收后他将已深松的地块偷偷耕翻了2.6 hm2,结果减产了。2005年夏收后,他把县局的深松机拉走了1台,又买了1台700型拖拉机,说再也不翻地了。当年一个夏季,他就深松了67 hm2,小麦播种时,他用自己的机具搞起了免耕播种作业。
根据我市旋耕播种机保有量较大的实际,在小麦、玉米一年两作区,我们引导、组织农机户开展了跨区作业,为项目大面积实施奠定了基础。
从2005年起,我们在保护性耕作项目实施中,开展了科技人员技术承包活动,从而加快了科技成果转化,保证了我市机械化保护性耕作农业的健康发展。
2.1.3 为项目实施配备了必要机具
2.1.3.1 机具研制和引进
机具是实施该项技术的关键。在省农机局协调、支持下,经过多年的试验、改进,省内企业已生产出了适合当地使用的关键机具,如运城市施肥播种机厂、新绛机械厂生产的2BMF-2(3、4)系列玉米免耕施肥播种机,2BMF-7(9、11)系列小麦免耕施肥播种机,2BFG-140(150、160、180、200)系列旋耕施肥播种机;运城市施肥播种机厂生产的2BGDF-10(5)带状免耕施肥播种机,1SC-240(350、450)系列深松机;山西旋耕机厂生产的1S-2(3、5)系列深松机;芮城兴龙机械有限公司生产的1SQ-140(240)型全方位深松机等。同时我们注意引进省外机具,如河北石家庄农机股份有限公司、山东德洲华北农机有限公司、河北赵县农机股份有限公司、南昌旋耕机厂等生产的秸秆切碎还田机,西安旋播机厂生产的旋耕施肥播种机等。
2.1.3.2 机具配备
各县(市、区)都注重选购先进机具,对购买配套的保护性耕作关键机具实行了补贴。目前,全市项目区大中型拖拉机达到1067台,配套机具2740余台;小麦联合收割机386台,玉米联合收割机(含小麦联合收割机改制的)46台;小型拖拉机914,配套机具1200余台,基本满足了作业需要。
2.1.3.3 机具购置办法
近几年来,在关键机具选型购置中,我们采取了由市局科技外经科协调厂、县关系。即根据各县(市)所需机型,由市局通知厂方将新机具及时送到县,这样也便于市局对各县(市)工作的指导和督促。2005年以来,对省级示范县实行了由省农机局统一协调购置机具。即按照省局制定的推荐机具目录,各县(市)根据需要填写配套机具购置合同书,交省农机新技术服务中心集中采购,送机到县。要求省下达专项资金在15万元以上的省级重点县和国家项目县用于购置机具的资金不得低于项目投资的60%;省级示范县用于购置机具的资金不得低于项目投资的40%,全部进行集中采购。这样既保证了机具的先进性和实际需要,又促使项目资金的正确使用。
2.1.3.4 机具使用中存在问题及改进建议
目前保护性耕作配套机具的质量、性能已基本能达到作业要求,但某些方面需进一步改进完善。如:
1)小麦免耕施肥播种机在有些地块还存在堵塞现象,不能顺利作业。这既要从开沟器的结构和位置布局上加以改进,还要从播前的秸秆处理和表土作业上加以规范。
2)旋耕施肥播种机作业时,部分机手将施肥装置卸掉,失去了化肥深施功能。这一个原因是怕开沟器堵塞。第二个原因是施肥播种比不施肥播种每hm2只多收作业费75元,到地头加肥料要耽误时间,作业阻力增加,从两种作业日收费对比分析,还是只播种不施肥的收入较多,所以驾驶员人为地卸掉了施肥装置。另外,旋耕轴缠草问题也需加以解决。刀轴缠草后,不仅增加了作业阻力,而且影响作业质量。
3)深松机普遍存在作业阻力较大,作业深度不稳定问题。建议一是改进深松铲结构,二是加左右两个限深轮。
4)目前在秸秆残茬覆盖的地块,还没有较为合适的浅松(耕)机,需要加快研制。
2.1.3.5 有关机具改制情况
1)2003年以来,临猗、永济、盐湖、河津等县(市、区)对小麦联合收割机改制后收获玉米,效果较好,其他县(市)纷纷学习仿照,目前全市已改制150余台。
2)平陆、万荣等县针对化学除草人工作业效率低的特点,采取在三轮车上安装喷药泵,车后布置多个喷头的方法,一天能喷洒2 hm2~3 hm2,大大提高了作业效率。
3)夏县农机局试验应用了手拖配套的5行小麦播种机、单行半化多功能免耕播种机在硬茬地播种玉米、气吸式玉米免耕播种机等机具500余台,收到了较好效果,受到了农民欢迎
2.1.4 强化了宣传培训
我市的机械化保护性耕作之所以一年比一年步子迈得大,作业质量和实施面积有了质的提高,很重要的一点就是得益于宣传培训力度不断加大。
2004年以来,全市宣传培训达到了高潮。4月中旬,市局对各县(市、区)分管局长、站长、技术人员进行了一次系统培训,印发了培训教材,并组织学员赴临汾尧都区参观学习;6月上旬组织9个省级示范县的局长、站长参加了在长治召开的全省机械化保护性耕作现场培训和经验交流会;接着在市人民广播电台举办了保护性耕作知识讲座5次。
平陆县在2004年夏收前,一次组织了示范区12个村、65个村民小组的农民、机手200余人,到尧都区实地参观学习保护性耕作技术,听取专家讲解。万荣、河津等县也分别组织农民、工作人员几十人到尧都区参观学习保护性耕作。各县(市)将省局发的专题录像片多次在示范区和县电视台播放,并利用雨天、傍晚对农民和机手进行了培训。当年,全市共印发宣传材料3万余份,电视宣传讲解20多次,召开现场演示会25次,在报刊发表文章28篇。
宣传培训收到了较好效果。平陆县晴岚村党支部书记马创法2004年在他的麦田搞了对比,一半是深松加免耕播种的保护性耕作模式,一半是传统耕作模式。结果保护性耕作产量是2250kg/hm2,传统耕作产量是750kg/hm2,对比十分明显。2005年夏收后,他所在的第四村民小组全部实行了保护性耕作。同年夏收前张村镇窑头村8个村民小组组长联名找到县农机局,要求搞保护性耕作。他们拿了5000元钱,说从夏收就开始按保护性耕作程序干,这是预付的机收作业费,如果有人不交机械作业费,这5000元就不要了。当年,该村深松土地 3000余亩,复播全部采用了旋耕播种。张店镇岭南村许有德(69岁)5月份站在麦田说:“保护性耕作的麦叶一天都是湿露露的,老办法种的麦子一到下午两三点,叶子就打卷了。就从这点看,这麦子(保护性耕作)比那麦子(传统耕作)收成好”。
2.2 探索了适合当地的保护性耕作技术模式
2.2.1 小麦一年一作区
2.2.1.1 主要技术特点
1)采用了免耕播种技术,使地表残茬覆盖率达到了规定要求。
2)坚持了在第一年搞保护性耕作的地块进行深松,保证了在土壤有机质还没有达到一定量时不但不减产,还能增产。同时坚持了适度深松原则,一是第一年深松后,以后间隔2年~3年,根据土壤改善情况,当20cm内土壤密度达到1.2g/cm3~1.45g/cm3 时,再进行第二次深松。二是最大松土深度比历年铧式犁耕翻深5cm—10cm即可,松土过深将会造成作业成本加大或机具损坏,对增产作用却不大。
2.2.1.2 一般作业工艺
1)小麦产量在3000kg/hm2以下的地块:小麦机收—深松(第一年进行,下同)—休闲期杂草控制(化学除草为主加机械、人工除草,下同)—播前地表处理(选择性作业,下同)—免耕施肥播种小麦—小麦田间管理。
2)小麦量在3000kg/hm2以上的地块:特点是比前一种作业工艺多了一个秸秆切碎作业项目,以使播种作业能顺利进行。
3)带状免耕播种机播种模式:小麦机收—秸秆切碎(选择性作业)—深松—休闲期杂草控制—带状免耕播种机播种小麦—小麦田间管理。特点是不需要进行播前地表处理。
2.2.1.3 存在问题
1)个别县的部分地块休闲期除草没有跟上,形成草荒,致使播种时杂草太多,即消耗了地力,还无法用免耕播种机播种,免强改用旋耕播种机播种,使残茬覆盖大大减少,达不到保护性耕作要求。所以休闲期杂草控制是一个重要作业环节,应引起高度重视。
2)深松后存在地表虚实不匀,高低不平,但现在还没有较好的地表处理机具。
2.2.2 小麦玉米一年两作区
2.2.2.1 主要技术特点
1)采用了旋耕播种机或免耕播种机播种玉米、小麦,旋耕深度<10cm,播种后残茬覆盖率一般达到60%以上。
2)试验了深松技术的应用,深松既可在小麦收获后、玉米播种前几天进行,也可以在玉米收获后、小麦播种前几天进行。
3)试验应用了玉米人工掰穗后,在高秆地直接用旋耕施肥播种机播种小麦,减少了作业项目。但和秸秆切碎后再旋耕播种小麦对比,究竟哪种方法更好、更经济,需进一步试验。
4)用改制后的小麦联合收割机收获玉米。
2.2.2.2 一般作业工艺
小麦机收—深松(选择性作业,间隔2年~3年深松1次)—旋耕施肥播种机或免耕施肥播种机播种玉米—玉米生育期管理—玉米收获—秋季秸秆还田—深松(夏季已深松的地块,秋季免去此项作业)—旋耕施肥播种机播种小麦—小麦生育期管理。
3 政策措施建议
3.1 加大财政资金对项目的支持力度
运城的机械化保护性耕作农业虽然取得了较好成绩,但仅仅是开了个好头,推广工作还处于初始阶段。所以,需要各级政府加大对项目的资金支持。初略计算如果全市农田都实行了保护性耕作,每年可为每个农民增收节支100元左右,全市农业每年可增收节支6亿~8亿元,经济效益和社会效益十分可观。近几年,省下达给运城的该项目资金逐年加大,2005年达90余万元。市财政每年下达的70余万机械化旱作农业项目资金也用于保护性耕作技术示范推广。这些资金对项目实施起到了关键作用,但细算下来,平均每hm2投资不足300元,对建设高标准示范面积和进一步推广来说,资金显得很不足。因此,建议省、市继续加大对项目的投资,县级也要随着当地财力的增加,抽出一定的专项资金用于保护性耕作技术的推广。
3.2 对项目实施的几点建议
1)目前项目实施的重点仍是示范区建设。要农机农艺结合,搞好试验示范,在核心技术要求的范围内,进一步探索和规范适合本地区的保护性耕作技术体系和栽培模式。
2)运城的机械化秸秆覆盖还田基础较好,实施面积较大,要进一步研究利用现有机具和技术,将其改造成保护性耕作。
3)运城市有棉田面积100千hm2,干鲜果面积200千hm2,所以建议研究棉田、果园的保护性耕作技术。
4)项目实施单位要加强和报刊、电视、广播电台等新闻媒体的联系与协作,运用印发宣传材料、召开现场会、观摩会、培训会等形式,加大宣传培训力度,进一步扩大技术影响。
5)保护性耕作技术既是一项先进技术,又是一项不断发展的技术。因此,要加强新机具研制,建立比较完善的机具系统,同时对群众的技术革新和发明创造要给予足够重视和支持。
6)保护性耕作的关键作业如:旋耕施肥播种、免耕施肥播种、秸秆还田、深松等,都需要较大的动力机械,而运城市大中型拖拉机以前是上海—50型为主,功率显得不足。因此在政策导向上,应鼓励支持农民购买44.1kw以上的拖拉机,以加快大中拖的更新改造和适应保护性耕作的需要。
3.3 关于项目资金使用的建议
1)省、市农机部门要集中一部分项目资金用于保持性耕作关键机具的研制。
2)平陆等县组织农民参观学习和加强宣传培训的做法,收到了事半功倍的效果,真正把群众发动起来了。建议项目资金的使用要把宣传培训作为一个重要方面,通过宣传培训,调动农民实施保护性耕作的积极性,促进保护性耕作作业市场的形成。
3)保护性耕作是农业耕作制度的发展方向,因此政府各部门有关资金,如农机具补贴专项资金、农业综合开发资金、扶贫资金等,在使用上都要直接或间接支持保护性耕作技术的推广。
作者:堐邦生,高级工程师,运城市农机局科技外经科
李庆业,高级工程师,运城市农机局局长助理