如何保护黑土?有一个“偷懒”的办法
编辑:2022-12-05 17:06:47
懒人日记,算了,懒得写。
懒汉耕地,算了,懒得耕。
你说我在偷懒,我却说你不懂我对土壤的爱。
不耕地,算哪门子爱?
拒绝耕翻,耕翻是容易导致土壤风蚀、水蚀加剧的;
拒绝旋耕,旋耕是会消灭土壤中的蚯蚓与生物的;
保留作物残茬,残茬移除是会带走土壤养分的。
不打扰,就是给土壤最好的关爱!
这套理论嘛,乍听像是懒人的辩解,细品似乎也有点道理。那么问题来了,这地,我是耕还是不耕呢?
别急,想知道这个问题的答案,让我们先了解一个概念——保护性耕作。
保护性耕作因美国20世纪30年代的“黑风暴”事件(编者注:1934年美国西部草原地区发生的风暴,严重影响了当地农牧业生产)而产生并在北美地区兴起,是发达国家可持续农业的主导技术之一。目前,该技术已在美国、加拿大等70多个国家推广应用,面积达到1.8亿公顷,占世界耕地总面积的12.5%。
美国“黑风暴”事件(图片来源:cn.bing.com)
保护性耕作的概念经历了多个阶段的修正,到目前依然没有形成一致的概念,其前身是少/免耕法,即通过减少耕作次数和留茬来减少土壤风蚀。
美国土壤保护局认为,保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术,是用大量秸秆残茬覆盖保护地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,主要用农药来控制杂草和病虫害的耕作技术。
20世纪80年代,美国将保护性耕作重新定义为“为减少土壤侵蚀,任何能保证在播种后地表作物秸秆残茬覆盖率不低于30%的耕作和种植管理措施都称为保护性耕作。”
2002年我国农业部按照保护性耕作的内涵和目标,将其定义为“对农田实行免耕、少耕,并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先进农业耕作技术。”
当然还存在其他提法,但其核心就是通过减少土壤扰动和增加地表覆盖,达到降低农田土壤侵蚀、保护农田生态环境、提高土壤肥力的目的。
弄清楚了保护性耕作的概念,前面提出的问题就迎刃而解了——免耕、少耕,放手才是爱啊!
保护性耕作,怎么个保护法?
相较于传统耕作,保护性耕作取消铧式犁翻耕,在保留地表覆盖物的前提下免耕播种,以保留土壤自我保护机能和营造机能,其基本技术内容包括以下四项:
1.免耕播种施肥
与传统耕作不同,保护性耕作的种子和肥料要播施到有秸秆覆盖的地里,所以必须使用特殊的机具。免耕播种机是实施保护性耕作的关键。该机可以在秸秆覆盖条件下实现播种、施肥和镇压一次完成。
免耕播种作业(图片来源:田间拍摄)
2.秸秆残茬管理
收获后秸秆和残茬留覆盖地表,减少风蚀水蚀是关键。但是,秸秆覆盖使次年春季地温回升慢,影响播种质量和出苗。因此,需要根据各地区气候、地形等特征对秸秆进行高留茬、粉碎、归行等处理。
秸秆覆盖还田(图片来源:田间拍摄)
3.杂草及病虫害控制
实施保护性耕作后会加大病虫草害的风险,因此病虫草害的防控是保护性耕作的关键环节。其中杂草使用除草剂、机械或人工消除,病虫害则主要依靠农药拌种预防,出现虫害后立即喷洒杀虫剂。
4.深松与表土作业
保护性耕作主要靠作物根系和蚯蚓等生物松土,但由于作业时机具对地面的压实,需要适时进行机械松土很关键。特别是新采用保护性耕作的地区,可能存在犁底层(编者注:位于耕作层以下较为紧实的土层),应先进行一次深松打破犁底层。
在保护性耕作实施初期,土壤的自我疏松能力较弱,因此深松作业很有必要。根据情况,一般2-3年深松一次,直到土壤具备自我疏松能力,可以不再深松。
同土壤和解,农业的又一次革命
保护性耕作是人类由不耕作到刀耕火种、由刀耕火种到汉代发明铧式犁进入传统人畜力耕作、由传统人畜力耕作到传统机械化耕作后的又一次革命。前三次革命,人类都是通过耕作干预自然,带来农业生产的一次次飞跃。特别是机械化的发展,人类掌握了强有力的耕作工具,成为“自然的主人”,可以随意改变土地的原有状态,提高劳动生产率和土地生产率。
但是人类和自然的矛盾也愈来愈突出。耕作强度愈大,土壤偏离自然状态愈远,自然本身的保护功能、营养恢复功能就丧失愈多,要维持这种状态的代价就愈大。近几十年来,我国机械耕作活动增强,农作物产量大幅度提高,但气候异常、土壤退化、作业成本上升也是不争的事实。保护性耕作可以在取消铧式犁翻耕、尽量减少耕作的条件下通过根系腐烂、蚯蚓增加、土壤结构的改善等实现土壤中水、肥、气、热的交换流通,满足作物生长的需要。
你看,有时爱并不是征服,而是学会同土壤和解。不打扰,就是对土壤最好的爱。
爱的回应有哪些?
还记得上期为大家介绍的“耕地大熊猫”——黑土地吗?在我国东北地区,保护性耕作就是保护“大熊猫”最经济有效、也最现实可行的举措。而对于我们的爱,“大熊猫”也在积极回应着。
吉林省中部典型黑土实施全量秸秆覆盖还田保护性耕作15年后,农田黑土播种期和生育期各时段的土壤含水量显著增加,平均提高16.2-22.5%,有效缓解了东北地区春季土壤墒情差的问题。
同时,保护性耕作增加了土壤入渗速率、饱和导水率,并提高了水分、养分扩散速率,加之适宜的充气孔隙度,还促进了作物生长。耕层0-20 cm土壤有机质含量提高17%。连续实施保护性耕作10年后,耕层黑土微生物和土壤动物物种丰富度提高了10%-20%,密度增加了20%-40%,生物量增加了30%-50%。
与传统耕作相比,保护性耕作下玉米产量在正常年份没有明显差异,但在极端气候条件下,保护性耕作展现出了极强的抗灾优势。极端干旱年份(以2015年为例),秸秆覆盖还田免耕下作物产量较传统耕作高47.4%。
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如果我们敢想,勇于接受新观念,乐于同我们的土壤合作而不是滥用它,我们将会看到保护性农业是引导我们走向前所未见的高产农业的有效途径。这不仅是为了战争时期,更是为了战后的和平年代 (Hugh Hammond Bennett, 1943)