垦区耕作模式讨论

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引言

保护性耕作是保护农田、提高土地综合生产能力、改善农业生态环境和提高可持续发展水平的必然选择。我国是耕地资源和农业水资源都十分紧缺的国家，提高单位土地面积产量是保证国家粮食安全最有效的措施之一，而制约粮食单产的关键要素是耕地质量和农业水资源［1］。针对这一问题，对新疆昭苏垦区雨养农业实施保护性耕作技术模式，采用深松—免耕—秸秆覆盖等耕作措施，实行合理轮作，在不破环土壤耕层的前提下，通过增加降水的入渗，抑制水分蒸发，依靠秸秆覆盖，最大限度地减少水分蒸发，科学合理利用农业资源，有效解决昭苏垦区农业长年干旱低产的难题。

1存在问题分析

新疆生产建设兵团农4师77团地处昭苏盆地中部偏北，团场耕地面积9530hm2，属于高寒半湿润冷凉型气候，年降雨量400～600mm，无霜期110～120d。干旱、冰雹、霜冻和雪害等主要灾害性天气成为制约垦区旱作农业持续发展的主要因素。传统的铧式犁耕作技术破坏了土壤结构，降低了土壤水分含量，裸露的耕地表土被大风扬起，因常年过度放牧、毁草造田，造成干旱和水土流失现象严重，整个农业生态环境不断恶化［2］。

2蓄水保墒耕作新模式

农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑，是突破资源环境约束的必然选择，针对传统耕作技术存在的主要问题，将深松少耕、秸秆粉碎还田、化肥深施、免耕播种和精量播种、非化学除草等农业新技术进行优化组合，对垦区旱作农业蓄水保墒耕作模式、提高自然降水利用率、改善土壤质量进行总结概括。

2.1免耕播种蓄水保墒耕作模式

旱作雨养农业，主要是解决土壤的保墒性。保护性耕作技术的核心是围绕土壤增加雨雪入渗，减少地表径流，在保证作物出苗率的情况下控制好秸秆覆盖率和覆盖量来提高保墒性［3］。油菜耕作技术模式:①当年10月前收获春小麦(留茬高度不低于20cm)机械秸秆粉碎还田→免耕播种机施肥→次年4月免耕播种油菜→机械喷洒除草剂、杀虫剂及叶面肥(2～3遍)→机械收获。②当年10月前收获春小麦(留茬高度不低于20cm)机械秸秆粉碎还田→机械深松→机械施肥→次年4月机械喷施除草剂→次年4月免耕播种→机械喷洒除草剂、杀虫剂及叶面肥(2～3遍)→机械收获。春小麦耕作技术模式:当年10月收获油菜(留茬高度不低于20cm)机械秸秆粉碎还田→联合整地机耙地、梳草→免耕播种机施肥→次年4月免耕播种→喷洒除草剂、杀虫剂→机械收获。

2.2抗旱保墒效果分析

作为旱作农业区，土壤水分基本来自自然降雨和雪水。根据长期气象观测记录，昭苏垦区年降雨量400～600mm，而年蒸发量1200～1800mm，是总降雨量的2～3倍。因此，保护耕作技术通过少耕深松、秸秆地表覆盖、蚯蚓孔道和疏松土壤以及腐烂的植物根系通道等减少地表径流和水分蒸发，从而增加田间贮水量和保墒性(见表1、2)。表1可以看出保护性耕作比传统耕翻地在土壤含水率上平均高11.2～12.8个百分点，土壤紧实度高8.3个百分点。调查显示，随着保护性耕作技术实施年限的延长，经过秸秆腐烂分解，土壤含水率、蚯蚓数量以及土壤有机质含量都呈增加趋势。经项目观测点观测，传统翻耕地没有蚯蚓，而保护性耕作3年来分别增加为1～4条m

2．3土壤质量改善

(1)安全有效的农田病虫草害防治可以起到缓解化学防治的环境压力，同时秸秆粉碎还田，大量的田间秸秆和收割及自然掉落的作物种子经过萌发生长，可进行长时间(9月初—11月中旬)放牧，部分秸秆、杂草及次生苗经牲畜过腹还田，有机质含量提高0.03%(见表3)，有利于培肥地力［4］。

(2)少、免耕使得掉落的杂草种子留在土壤表面，鸟类及其他动物的捕食、病原体作用及其萌芽都消耗杂草种子数量，草害发生量低［4-5］。

(3)轮作创造了一种不稳定的土壤环境，破坏了杂草的生活环境，使杂草不能形成优势种群［4］(见表4)。2007年6月持续1周的高温干旱，77团50%的小麦地块发生严重小麦叶枯病，发病率70%，而免耕小麦地因气温低，湿度大，叶枯病发生晚，发病率5%，错过了叶枯病发生高峰期，减少和降低农药使用量。

4结论

保护性耕作是当今世界上应用最广、效益最好的一项旱作农业耕作技术，是人类与自然协调发展过程中的必然选择。保护性耕作能较好地解决土地资源的保护与利用、农业生产与生态环境保护之间的矛盾。昭苏垦区作为国家粮食生产基地，应把保障国家粮食安全作为首要任务，遵循农业科技规律，把提高土地产出率、资源利用率，把生产生态协调作为基本要求，依托农业科技创新，确保旱作农业可持续发展。

(1)昭苏垦区6月中下旬至7月是作物的最大需水需肥期，高温干旱天气，使作物提前成熟，导致农产品品质下降，产量降低;实施少、免耕作的地块地温低、蒸发量小，能有效缓解旱情。如遇长期干旱(如2008年)，抗旱能力可延长15～20d，从而延长小麦扬花和灌浆期，延长油菜开花期。小麦单产可提高1200kghm2，油菜单产可提高735kghm2。2009年雨水充沛，平均单产超出历史平均5%。

(2)由于实施少、免耕作业，不必秋翻、深松(几年1次)、整地，减少了机械作业费用。2006年节约机械费111.30元hm2，2007年节约246.00元hm2，2008年节约394.50元hm2，5年来保护性耕作面积0.67万hm2，共节约成本510万元。

(3)由于少、免耕作地不进行秋翻，且秸秆100%还田，大量的田间秸秆和收割及自然掉落的作物种子经过萌发生长，可进行长时间(9月初—11月中旬)放牧，部分秸秆、杂草及次生苗经牲畜过腹还田，培肥了地力，促进了农牧业的协调发展。

(4)少、免耕耕作可以增加土壤的保墒性，减少地表径流，防治水土流失，减少风蚀、水蚀、大气污染，抑制沙尘暴，培肥地力，稳定作物产量，提高广大农牧职工收入，确保了农业的可持续发展。