墾區(qū)耕作模式討論

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引言

保護性耕作是保護農田、提高土地綜合生產能力、改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境和提高可持續(xù)發(fā)展水平的必然選擇。我國是耕地資源和農業(yè)水資源都十分緊缺的國家，提高單位土地面積產量是保證國家糧食安全最有效的措施之一，而制約糧食單產的關鍵要素是耕地質量和農業(yè)水資源［1］。針對這一問題，對新疆昭蘇墾區(qū)雨養(yǎng)農業(yè)實施保護性耕作技術模式，采用深松—免耕—秸稈覆蓋等耕作措施，實行合理輪作，在不破環(huán)土壤耕層的前提下，通過增加降水的入滲，抑制水分蒸發(fā)，依靠秸稈覆蓋，最大限度地減少水分蒸發(fā)，科學合理利用農業(yè)資源，有效解決昭蘇墾區(qū)農業(yè)長年干旱低產的難題。

1存在問題分析

新疆生產建設兵團農4師77團地處昭蘇盆地中部偏北，團場耕地面積9530hm2，屬于高寒半濕潤冷涼型氣候，年降雨量400～600mm，無霜期110～120d。干旱、冰雹、霜凍和雪害等主要災害性天氣成為制約墾區(qū)旱作農業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素。傳統的鏵式犁耕作技術破壞了土壤結構，降低了土壤水分含量，裸露的耕地表土被大風揚起，因常年過度放牧、毀草造田，造成干旱和水土流失現象嚴重，整個農業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷惡化［2］。

2蓄水保墑耕作新模式

農業(yè)科技是確保國家糧食安全的基礎支撐，是突破資源環(huán)境約束的必然選擇，針對傳統耕作技術存在的主要問題，將深松少耕、秸稈粉碎還田、化肥深施、免耕播種和精量播種、非化學除草等農業(yè)新技術進行優(yōu)化組合，對墾區(qū)旱作農業(yè)蓄水保墑耕作模式、提高自然降水利用率、改善土壤質量進行總結概括。

2.1免耕播種蓄水保墑耕作模式

旱作雨養(yǎng)農業(yè)，主要是解決土壤的保墑性。保護性耕作技術的核心是圍繞土壤增加雨雪入滲，減少地表徑流，在保證作物出苗率的情況下控制好秸稈覆蓋率和覆蓋量來提高保墑性［3］。油菜耕作技術模式:①當年10月前收獲春小麥(留茬高度不低于20cm)機械秸稈粉碎還田→免耕播種機施肥→次年4月免耕播種油菜→機械噴灑除草劑、殺蟲劑及葉面肥(2～3遍)→機械收獲。②當年10月前收獲春小麥(留茬高度不低于20cm)機械秸稈粉碎還田→機械深松→機械施肥→次年4月機械噴施除草劑→次年4月免耕播種→機械噴灑除草劑、殺蟲劑及葉面肥(2～3遍)→機械收獲。春小麥耕作技術模式:當年10月收獲油菜(留茬高度不低于20cm)機械秸稈粉碎還田→聯合整地機耙地、梳草→免耕播種機施肥→次年4月免耕播種→噴灑除草劑、殺蟲劑→機械收獲。

2.2抗旱保墑效果分析

作為旱作農業(yè)區(qū)，土壤水分基本來自自然降雨和雪水。根據長期氣象觀測記錄，昭蘇墾區(qū)年降雨量400～600mm，而年蒸發(fā)量1200～1800mm，是總降雨量的2～3倍。因此，保護耕作技術通過少耕深松、秸稈地表覆蓋、蚯蚓孔道和疏松土壤以及腐爛的植物根系通道等減少地表徑流和水分蒸發(fā)，從而增加田間貯水量和保墑性(見表1、2)。表1可以看出保護性耕作比傳統耕翻地在土壤含水率上平均高11.2～12.8個百分點，土壤緊實度高8.3個百分點。調查顯示，隨著保護性耕作技術實施年限的延長，經過秸稈腐爛分解，土壤含水率、蚯蚓數量以及土壤有機質含量都呈增加趨勢。經項目觀測點觀測，傳統翻耕地沒有蚯蚓，而保護性耕作3年來分別增加為1～4條m

2．3土壤質量改善

(1)安全有效的農田病蟲草害防治可以起到緩解化學防治的環(huán)境壓力，同時秸稈粉碎還田，大量的田間秸稈和收割及自然掉落的作物種子經過萌發(fā)生長，可進行長時間(9月初—11月中旬)放牧，部分秸稈、雜草及次生苗經牲畜過腹還田，有機質含量提高0.03%(見表3)，有利于培肥地力［4］。

(2)少、免耕使得掉落的雜草種子留在土壤表面，鳥類及其他動物的捕食、病原體作用及其萌芽都消耗雜草種子數量，草害發(fā)生量低［4-5］。

(3)輪作創(chuàng)造了一種不穩(wěn)定的土壤環(huán)境，破壞了雜草的生活環(huán)境，使雜草不能形成優(yōu)勢種群［4］(見表4)。2007年6月持續(xù)1周的高溫干旱，77團50%的小麥地塊發(fā)生嚴重小麥葉枯病，發(fā)病率70%，而免耕小麥地因氣溫低，濕度大，葉枯病發(fā)生晚，發(fā)病率5%，錯過了葉枯病發(fā)生高峰期，減少和降低農藥使用量。

4結論

保護性耕作是當今世界上應用最廣、效益最好的一項旱作農業(yè)耕作技術，是人類與自然協調發(fā)展過程中的必然選擇。保護性耕作能較好地解決土地資源的保護與利用、農業(yè)生產與生態(tài)環(huán)境保護之間的矛盾。昭蘇墾區(qū)作為國家糧食生產基地，應把保障國家糧食安全作為首要任務，遵循農業(yè)科技規(guī)律，把提高土地產出率、資源利用率，把生產生態(tài)協調作為基本要求，依托農業(yè)科技創(chuàng)新，確保旱作農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

(1)昭蘇墾區(qū)6月中下旬至7月是作物的最大需水需肥期，高溫干旱天氣，使作物提前成熟，導致農產品品質下降，產量降低;實施少、免耕作的地塊地溫低、蒸發(fā)量小，能有效緩解旱情。如遇長期干旱(如2008年)，抗旱能力可延長15～20d，從而延長小麥揚花和灌漿期，延長油菜開花期。小麥單產可提高1200kghm2，油菜單產可提高735kghm2。2009年雨水充沛，平均單產超出歷史平均5%。

(2)由于實施少、免耕作業(yè)，不必秋翻、深松(幾年1次)、整地，減少了機械作業(yè)費用。2006年節(jié)約機械費111.30元hm2，2007年節(jié)約246.00元hm2，2008年節(jié)約394.50元hm2，5年來保護性耕作面積0.67萬hm2，共節(jié)約成本510萬元。

(3)由于少、免耕作地不進行秋翻，且秸稈100%還田，大量的田間秸稈和收割及自然掉落的作物種子經過萌發(fā)生長，可進行長時間(9月初—11月中旬)放牧，部分秸稈、雜草及次生苗經牲畜過腹還田，培肥了地力，促進了農牧業(yè)的協調發(fā)展。

(4)少、免耕耕作可以增加土壤的保墑性，減少地表徑流，防治水土流失，減少風蝕、水蝕、大氣污染，抑制沙塵暴，培肥地力，穩(wěn)定作物產量，提高廣大農牧職工收入，確保了農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。