留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖技术的地位和作用.pdf

留茬m 耕或舅栅秸秆呈程覆禹 技斑髓地位和作用 李立科王兆华赵二龙洪晓强 ( 西北农林科技大学农业科学院校区土肥所陕西杨陵7 1 2 1 0 0 ) 我国西部因干旱缺水，农业以早作为主，在传统的耕作制度下，既不能解决干旱问题，又难以高产稳 产。改进耕作技术实行“留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖”新技术，是落实西部大开发、解决西部农业大发 展诸多难题的首选。 一、西部农业存在的问题 我国西部人均土地多，日照长，温差大，富有农业生产潜力。但在西部的农业开发中存在着干旱、水 土流失、尘暴沙化和传统耕作方法所引起的肥力递减等一系列问题，严重地影响着开发潜力的挖掘。 由于于旱的影响，单位面积产量难以提高。随着人口的增加、毁林开荒的耕地面积越来越大，隧之带 来的水土流失和尘暴沙化也日趋严重，肥沃的土壤白自流人黄河、长江，致使资源流失，灾害加重，使农 业难以持续快速发展。 引水灌溉或节水灌溉都是解决农田干旱的好方法，但因西部缺少水源难以实施。地处黄河岸边的高塬 沟壑区和丘陵沟壑区，因工程量太大也难以落实。且丘陵沟壑区的坡耕地不能摘引水自流灌溉，能够节水 的喷灌、滴灌，因黄河水系的泥沙含量大，也难以应用。 半干旱和半湿润地区的农业是处在4 0 0 5 0 0 m m 以上的降水地区，而这些地区所种农作物的需水量是 2 3 0 4 5 0 m m ，总降水量超过了农作物的需水量，因此依靠自然降水解决干旱问题是可能的。 产生干旱是因为：以犁、耙、耱为主体的传统耕作法，对自然降水的保蓄率只有2 5 3 5 ，所 降的雨水5 0 一印蒸发了；有5 1 5 的水分流失了；由于自然降水的多变性和季节的分布不 均，与按季节播种的农作物生长需水不相吻合，造成了干旱。 地处黄土高原上的耕地2 m 土层能接纳5 0 0 6 0 0 m m 的降水，如能想个方法把较多的自然降水接纳保 蓄在深厚的黄土之中，使它少蒸发，使多变的自然降水被土壤控制，能被作物自由吸收利用，同时进行余 缺调剂，就可使农作物高产稳产。 二、“留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖”技术的作用 ( 一) 对当前蓄水保墒技术的分析 1 以犁、耙、耱为体系的北方旱地耕作技术它的优点是把作物残茬和有机月巴翻到耕层以内，地 面清洁，再通过耙耱建造了疏松的播种床，有利于保证播种质量；伏天深翻晒垡，有利于土壤有机质矿 化，耕层养分增多；翻转耕层也有勘于消灭杂草和病虫害。因而受到农民的欢迎，长期沿用，习以为常。 它的缺点是：翻耕过后留下疏松裸露的蒸发面，在风吹日晒下，很容易损失水分。翻耕的次数越多，深度 越深，大气越干燥多风，跑墒越多。渭北连续1 5 年的试验表明，传统的耕作方法对自然降水的保蓄率只 有2 5 。3 5 ，只能达到中产水平，由于所保蓄的水分不足达不到高产；翻耕土壤有效养分的增加，是 以“牺牲”有机质为代价换来的，长期使用会降低潜在的土壤肥力；在雨蚀、风蚀地区，不利于保持水 土。在千旱、水土流失、尘暴沙化严重的西北，它的弊大于利。除需要翻压绿肥、有机肥、牧草地，熟化 1 1 8 下层的土壤等外，不宜连年采用。 2 修梯田它是对传统耕作法的修补，它把坡地变成了平地，能减少水土流失，在水土、流失严重的 地方，值得提倡。但是梯田解决不了年降水在5 0 0 m m 以下半干旱地区的干旱问题，因为梯田没有减少水 分的蒸发。修梯田时，把三角形的斜边变为两个直角边增加了表面面积，加大了蒸发，如5 0 0 m m 降水量 蒸发损失5 0 一6 0 ，只剩2 0 0 2 5 0 m m 水分，满足不了作物对水分的需求。另外修梯田也太费工。 3 大垄沟大垄沟比起修梯田省工，比坡耕地耕得更为疏松，由于有沟，比坡耕地上的径流减少了 6 0 ，蓄的水比坡耕地多。但它也增加了蒸发面，促进了蒸发，在年降水5 0 0 m m 的地方所保蓄的水分超 不过2 5 0 r a m ，满足不了作物对水分的需求。另外，在遇到降雨强度大时，溢出的水会从上到下，逐步加 强，产生连锁反应加大水土流失。 4 地膜覆盖法能保墒增温，促进农作物多长粮，多分蘖，健壮生长。但覆膜后会降低降雨的入渗 率，在坡耕地上容易产生径流，引起水土流失。7 、8 月份温度高时，由于地膜的增温效应，容易引起土 壤水分的蒸发，造成农作物的提早干枯、减产，所以它只能在川道有灌溉条件的地方和冷凉的地方及作物 正常成熟积温不足的地方应用。 以上这些都是在传统耕作方法上的修补，没有解决水分的蒸发，也没有完全解决对自然降水作到“就 地拦蓄，就地人渗”。 f 二) 改革传统耕作法。恢复地表原貌 走进黄龙山的林区，在坡耕地上长着参天的大树，树下的杂草和丛生的灌木固定着厚厚一层枯枝落 叶。降暴雨时，所降的雨水先被杂草固定的枯枝落叶拦蓄，然后缓慢地渗入有机质含量高、疏松多孔的土 壤中。对自然降水作到了水保专家提出的“就地拦蓄，就地入渗”，另外，在枯枝落叶的覆盖下，减少了 蒸发，满足了地面上所长植物的需要，所以杂草丛生、树木高大，斗溪中的流水清澈见底，很少有泥土流 出也看不见植物受干旱影响。 在人口增加的情况下，人们为了解决吃饭问题，先砍走大树，用火烧掉地面杂草和枯枝落叶，再用老 镢挖走土壤中的植物根系，便开始了翻耕种地。地表的杂草被除光，稀疏的农作物又拦不住所降的大雨。 因为地面裸露，降大雨时在没有拦蓄的条件下，便产生了径流和水土流失。在没有覆盖的条件下蒸发量加 大，所种农作物也因水分不足而受旱，产量不高。 改变传统耕作技术，实行留茬覆盖新技术。收割农作物时，把茬子留得高一些，不耕地，用农作物的 秸秆和从陡坡上割来的沙打旺覆盖地表( 在2 5 0 以上的陡坡地上种植耐旱的沙打旺) 。留茬相当于杂草和灌 木的根茬，所盖的沙打旺和秸秆，相当于枯枝落叶，拦蓄降水，减少蒸发，使自然降水得以“就地拦蓄， 就地入渗”，不产生径流。因为覆盖物和残茬都是枯死物，不蒸腾水分，因此土壤贮蓄的水分大大增加。 用穴播、穴施肥的方法种植农作物和经济林木，如大枣、苹果、梨、仁用杏等，就不会因为干旱而不能高 产稳产。腐烂的秸秆和沙打旺增加了土壤有机质和养分，使资源得到重复利用，农业得以持续发展。 秋、冬、春风大的季节，地面都有留茬固定的覆盖物覆盖，防止尘暴沙化的产生；防止土壤受风蚀和 雨蚀；防止沙打苗、沙埋苗、风吹沙跑、露根死苗的问题。用这个方法在年平均降水5 5 0 r a m 的合阳甘井 旱塬地上种小麦，8 年示范结果平均产量6 1 0 5 k g h m 2 ，较不覆盖的传统耕作方法增产7 2 6 ；玉米5 年平 均产量8 5 8 7 5 k g h m z ，较传统蓄水保墒方法增产7 5 6 ；用于果园解决了间歇供水，易于产生裂果、软 果、小果的问题。大早的1 9 9 7 年应用秸秆覆盖的果园商品果占8 0 ，产值达到了6 7 5 0 0 元h m z 比不覆盖 的产值增加2 2 5 0 0 多元h m 2 。 “留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖”技术把自然降水的保蓄率由传统耕作法的2 5 一3 5 提高到了 5 0 6 5 ；它把集雨和保墒结合了起来；它把高产与保持水土结合了起来；把高产与培肥土壤结合了起 来；它开发的水分量大面广、少污染、不需引提，块块地都有。 三、“留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖”技术的实施 以地处陕北丘陵淘壑区的典型县延川为例。 1 1 9 延川有土地1 9 7 3 万h m 2 ，其中农林牧用地1 7 8 万拼，农民人均农、林、牧用地1 1 7 8 h m 2 ，基本粮 田0 1 2 h m 2 ，土地面积大，光照充足，年平均降水4 9 8 m - ，是发展农业很有潜力的地方。 解决延川县的干旱和水土流失，同时在解决吃饭问题的基础上，使经济效益大幅度提高，山川秀美工 程得到落实，其实施框架是： ( 1 ) 红枣、苹果都是1 年栽活之后，l o 多年不愁。苹果、红枣根系发达，遇旱能吸收大范围水肥进 行自调，易栽植成活，干旱年份减产不大，适应多变的自然降水。如1 9 9 9 年，在仅有2 9 0 m m 降水的条件 下红枣产量可达到5 2 5 0 6 0 0 0 k c h 辞，产值2 2 5 0 0 3 0 0 0 0 元h m 2 ，苹果产值达4 5 万元h r n 2 。以平一点的 梁峁顶，1 5 0 以下的缓坡地、原地为主，每人种o 2 l m p 红枣，o 0 7 h r a 2 苹果。 ( 2 ) 苜蓿是饲草之王，一般产鲜草可达1 8 7 5 k g h m 2 ，养1 头猪，产肉6 0 k g ，产值5 0 0 元，苜蓿的适播 期长，春、夏、秋都可以种，没有明显的需水临界期，也适应多变的降水。苜蓿地可固纯氮1 8 0 k r h m 2 ， 节省投资，收后又是好茬口，养猪又积肥，在1 5 。一2 5 。的坡耕地上每人种植0 1 3 u n 2 。 ( 3 ) 沙打旺耐旱、耐瘠薄，烂地、坡地都可以种植，在2 5 。以上的坡耕地上种植o 6 7 雠，产鲜草可达 3 7 5 0 0 k g h m 2 以上，可覆盖l l m 2 地。割下来覆盖枣园、苹果园、粮田、苜蓿地。每年为每公顷地多保蓄水 分9 0 0 。1 2 0 0 m 3 ，可解决干旱。沙打旺的根茬和枯枝落叶可减少水土流失和蒸发，另外沙打旺固氮能力强， 在产鲜草3 7 5 0 0 k g h m 2 的情况下，每年固氮2 2 5 k g ( 纯量) ，为土壤增加氮素和有机质，培肥土壤。 ( 4 ) 在人均0 1 2 h m 2 的基本农田上，种植小麦、玉米、谷子、洋芋，应用“留茬少耕或免耕秸秆全程 覆盖”穴播技术栽培，平均产量可达到4 5 0 0 k g h m 2 ，人均产粮可达到5 0 0 k g 以上。 应用上述这个布局和“留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖”耕作技术的预期效果：每年可为延川的 1 7 8 万h o 农、林、牧用地增加6 9 0 0 万m 3 水分，干旱问题得以解决；林草和留茬覆盖率达到9 0 以 上，水土流失问题解决；全县种植7 6 6 万i l m 2 沙打旺，年产有机干物质1 1 5 万t 。年固氮1 5 6 万t