推进保护性耕作对保护黑土地势在必行

张玉秋

(辽宁省现代农业生产基地建设工程中心,辽宁 沈阳 110031)

东北黑土地总面积109 万km2,是我国最重要的商品粮基地,粮食调出量占全国的1/3,是我国粮食生产的“稳压器”和“压舱石”,有效保障了国家的粮食安全。受掠夺式开发利用、气候变化等多种因素的影响,黑土地出现了不同程度退化问题,黑土层正在以每年0.1～0.5 cm的速度侵蚀流失,近60 年耕作层土壤有机质下降了1/3,有的地方甚至达50%,与自然黑土相比,0～30 cm 的土壤容重增加了近60%,土壤持水能力持续下降,这些都限制了区域粮食产量的提升。党和国家高度重视黑土地保护与利用。2020 年7 月22 日习近平总书记在考查梨树时提出,一定要采取有效措施,保护好黑土地这一“耕地中的大熊猫”。12 月28 日,习近平总书记在中央农村工作会议上指出,“要把黑土地保护作为一件大事来抓,把黑土地用好养好”。2021 年中央一号文件提出“实施国家黑土地保护工程,推广保护性耕作模式”,黑土地保护上升为国家战略[1～3]。

中国人的饭碗要牢牢掌握在自己的口袋里。耕地面积有限,要保证粮食产量稳步持续增长,需要靠先进的耕作技术和管理手段。保护性耕作是东北地区适宜区域农业主流耕作技术,能在耕地面积不变情况下耕地质量和农业综合生产能力稳定提升,生态、经济和社会效益明显增强。农业农村部、财政部2020 年2 月出台的《东北黑土地保护性耕作行动计划(2020～2025 年)》明确指出,要在东北地区适宜区域逐步全面推广应用保护性耕作,促进东北黑土地保护和农业可持续发展[1]。

本文从东北农业实际需求出发,介绍了保护性耕作的技术优势,并对其增产增收、社会效益等方面进行说明,并提出相关建议,以促进保护性耕作技术模式在东北黑土区普及推广,实现农业绿色可持续发展。

1 保护性耕作对保护黑土地的优势

土壤质量关系到国家粮食安全、生态系统修复和环境系统保护。而黑土更是最肥沃土壤,是珍贵的自然资源,特点是有机质含量高,土壤肥沃、最适农耕。它作为我国重要的商品粮生产基地,曾为国家粮食安全做出了重要贡献,但黑土地保护工作做的一直不够,保护性耕作是最经济、最有效、最可行的措施,生态效益显著。

保护性耕作是对农田实行免耕、少耕,用作物秸秆覆盖地表,减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的农业先进耕作技术。土壤结构和地表植被得到保护,是合理利用自然,人与自然和谐发展的一种耕作方式,对于改善农业生产条件和生态环境具有重要意义。

1.1 实现农田生态系统的良性循环

1.1.1增加土壤肥力

秸秆还田及减少耕作扰动,可增加土壤动物、微生物的种类和数量,经3 到5 年保护性耕作,土壤中有机质含量显著提高,蚯蚓出现成倍增加[3],土壤的容重显著降低。秸秆覆盖地表可以挡风固土,增强土壤保水和透水能力,缓解因为东北地区春播期和苗生长期有效降水不足的问题。土壤蓄水量的增加和水分利用率的提高保证了出苗率,改善了土壤生态系统和团粒结构,土壤有机碳输入量得到增加,有机质的侵蚀损失减少,土壤肥增强力。

1.1.2增强抗灾能力

秸秆覆盖地表可以抑制农田扬尘,减少风蚀,尤其是对东北西部地区作用更加显著,传统耕作条件下,地表裸露长达7 个月,而且东北地区春季大风频发,加之干旱造成土壤结构比较松散,极易形成农田扬尘甚至沙尘暴。保护性耕作相当于自秋收至播种出苗的整个休闲期间给农田穿上了衣服,抑蒸保墒的同时,有效抑制了农田风蚀,增强农业抗灾能力。

1.2 提高经济效益和社会效益

1.2.1农业增产农民增收

保护性耕作使玉米、小杂粮、大豆均有不同程度增产。同时,保护性耕作将土壤耕作缩减为仅保证作物种子出苗即可,播种前不进行任何耕整地作业,直接采取免耕或少耕的方式完成播种、施肥、覆土镇压等复式作业,可以减少农机进地作业2～3 次,仅耕整地作业环节即可节约耕作成本1 000 元/hm2,结合整个作物全生育期的农机耕作,可节约耕种成本1 650 元/hm2。综合作物的增产效应,保护性耕作的增产增收效应更加显著[3]。

表1 保护性耕作与传统垄作节本增效分析 (元/hm2)

1.2.2社会效益凸显

以秸秆覆盖还田为核心的保护性耕作是批量处理废弃秸秆的高效措施,按照目前产量估算,玉米能产生6 000 kg/hm2秸秆,按照张鹤丰(2009)的计算方式,每hm2可减少因焚烧引产生的CO2、CO 及氮氧化物(NO、NO2等)分别为7 560 kg、840 kg 和13.35 kg[4],有效避免了秸秆就地焚烧造成的大气污染及温室气体的排放,生态效益显著。同时,保护性耕作推动了农机具性能的提升,促使农机手掌握更多的知识以发挥机具的效能,间接提升了农民的科学素质、环保意识及科学种田意识,有利于农业的绿色可持续发展。

1.2.3有效应对气候变化

干旱是限制东北地区雨养农业发展的首要因素,提高农业水资源利用效率更是当务之急。目前在采取高标准农田建设的同时,更要提高有限降水资源的利用效率。保护性耕作通过减少对土壤的扰动及秸秆覆盖能够最大限度的保蓄土壤水分,保障春旱频发区域作物适时播种,同时,秸秆覆盖还可有效减少土壤棵间蒸发,减少作物前期耗水,增加作物的蒸腾量,变无效耗水为有效耗水[5],还可平衡和改善耕层土壤温度状况,减缓土壤温度的激变效应,提升作物对气候变化的抵御能力。

2 保护性耕作推广应用中的问题及建议

2.1 强化政策支持体系

近几年来,在东北地区黑土地保护中保护性耕作推广实践积累了丰富经验,但还需要长期坚持和持续推进,需要政策支持和引导。建议国家层面制定东北黑土地保护性耕作十年专项规划和二十年远景规划,提出明确的目标、任务、投入和推进措施,长期坚持持续推进。同时,吸引社会资本投入农业体系,尤其是对农业保险对保护性耕作的投入,能够在保障农民收益的基础上,提高农民种粮的积极性,保障国家粮食安全。

2.2 整合土地资源

现在土地分田到户,块状分布不适合农机大面积作业,需要整合土地,集约化管理,形成联合管理就要求合作社机制和农机大户的土地流转机制,支持农机合作社等服务组织承担保护性耕作作业任务。

2.3 强化技术支撑作用

黑土地保护和保护性耕作技术实施要靠政府、农机企业和农民携手共管、协同作战,采用有效培训手段培训技术人员和农民,形成完备的技术管理模式,培育专业服务队伍。成立技术服务平台,由政府管理部门管理,直接连接企业、农户和管理部门,出现技术问题可以在线上直接处理。

2.4 强化示范带动作用

选择农业机械化基础好当地党委政府重视、技术人员有保证的地区建立示范区,探索大面积推广经验,条件成熟的可整村、整乡、整县推进,为全面实施保护性耕作奠定基础。

2.5 重视适用农农机具研发与装备能力

农机具要注重农机与农艺相结合、工程技术与生物技术相融合,用系统的观点解决实践中的问题。研发创新高性能免耕播种机,增加中高端机具产品有效供给,农机具操作技术要易懂、易用、易操作、易维修维护,农民愿意使用,并且用起来顺手,才有推广价值。

2.6 创新推广宣传方式

推广要创新宣传模式,采用多角度、多样式并且农民喜闻乐见的方式,尊重农民意愿,做给农民看,教会农民干,让农民切实感受到实施保护性耕作的好处。