留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋技術的地位和作用

1、“留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”技術的地位和作用* 作者簡介李立科，(1935-)，男，研究員。西部農業(yè)大開發(fā)的切入點李立科，王兆華，趙二龍，洪曉強西北農林科技大學農科院校區(qū)土肥所 陜西楊陵 712100摘 要：本文闡述了西部農業(yè)存在的問題及產生的原因，通過分析認為應用傳統(tǒng)耕作方法難以克服西部大開發(fā)中農業(yè)發(fā)展的制約因素，結合陜北延川縣的具體特點，實行“留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”耕作技術是符合西部農業(yè)現(xiàn)實條件的必然選擇，它是西部大開發(fā)中農業(yè)耕作技術的切入點，對于促進山川秀美工程有重要的作用。關鍵詞：耕作技術留茬少耕免耕全程覆蓋西部大開發(fā)我國西部因干旱缺水，農業(yè)多數以旱作為主，在傳統(tǒng)的耕作制度下，

2、既不能解決干旱，又難以高產穩(wěn)產。改進耕作技術實行“留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”新技術，是落實西部大開發(fā)、解決西部農業(yè)大發(fā)展諸多難題的首選。1 西部農業(yè)存在的問題我國西部人均土地多，日照長，溫差大，是個富有農業(yè)潛力的地方。但在西部的農業(yè)開發(fā)中存在著干旱、水土流失、塵暴沙化和傳統(tǒng)耕作方法所引起的肥力遞減，嚴重地影響著開發(fā)潛力的挖掘。由于干旱的影響，單位面積產量難以提高，隨著人口的增加、毀林開荒的耕地面積越來越大，隨之而帶來的水土流失和塵暴沙化也日趨嚴重，肥沃的土壤白白流入黃河、長江，致使資源流失，災害加重，造成生態(tài)環(huán)境惡化，廣種薄收、粗放經營、浪費勞力、浪費資源，先進的科技難以應用，生產水平低，給

3、人們帶來了貧窮，使農業(yè)難以持續(xù)快速發(fā)展。2 解決干旱和水土流失問題的措施引水灌溉或節(jié)水灌溉都是解決農田干旱的好方法，但因西部缺少水源難以實施。地處黃河岸邊的高塬溝壑區(qū)和丘陵溝壑區(qū)，因工程量太大也難以落實。且丘陵溝壑區(qū)的坡耕地不能搞引水自流灌溉，能夠節(jié)水的噴灌、滴灌，因黃河水系的泥沙含量大，也難以應用。半干旱和半濕潤地區(qū)的農業(yè)是處在400500 mm以上的降水地區(qū)，而這些地區(qū)所種農作物的需水量是230450 mm，降水量超過了農作物的需水量，因此依靠自然降水解決干旱問題是可能的。產生干旱是因為 以犁、耙、耱為主體的傳統(tǒng)耕作法，對自然降水的保蓄率只有25%35%，所降的雨水50%60%蒸發(fā)了； 有

4、5%15%水分流失了； 由于自然降水的多變性和季節(jié)的分布不均，與按季節(jié)播種的農作物生長需水不相吻合，造成了干旱。地處黃土高原上的耕地2米土層能接納500600 mm的降水，如能想個方法把較多的自然降水接納保蓄在深厚的黃土之中，使它少蒸發(fā)，使多變的自然降水被土壤控制，能被作物自由吸收利用，同時進行余缺調劑，就可使農作物高產穩(wěn)產。3 “留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”技術的作用3.1 對當前蓄水保墑技術的分析1) 以犁、耙、耱為體系的北方旱地耕作技術，它的優(yōu)點是把作物殘茬和有機肥翻到耕層以內，地面清潔，再通過耙耱建造了疏松的播種床，有利于保證播種質量；伏天深翻曬垡，有利于土壤有機質礦化，耕層養(yǎng)分增多；

5、翻轉耕層也有助于消滅雜草和病蟲害。因而受到農民的歡迎，長期沿用，習以為常。它的缺點是：翻耕過后留下疏松裸露的蒸發(fā)面，在風吹日曬下，很容易損失水分。翻耕的次數越多，深度越深，大氣越干燥多風，跑墑越多。渭北經連續(xù)15年的試驗表明，傳統(tǒng)的耕作方法對自然降水的保蓄率只有25%35%，只能達到中產水平，由于所保蓄的水分不足達不到高產；翻耕土壤有效養(yǎng)分的增加，是以“犧牲”有機質為代價換來的，長期使用會降低潛在的土壤肥力；在雨蝕、風蝕地區(qū)，不利于保持水土。在干旱、水土流失、塵暴沙化嚴重的西北，它的弊大于利。除需要翻壓綠肥、有機肥、牧草地，熟化下層的土壤等外，不宜連年采用。2) 修梯田，它是對傳統(tǒng)耕作法的修補

6、，它把坡地變成了平地，能減少水土流失，在水土流失嚴重的地方，值得提倡。但是梯田解決不了在500mm以下半干旱地區(qū)的干旱問題，因為梯田沒有減少水分的蒸發(fā)。修梯田時，把三角形的斜邊變?yōu)閮蓚€直角邊增加了表面面積，加大了蒸發(fā)，500 mm降水量蒸發(fā)損失50%60%，只剩200250 mm水分，滿足不了作物對水分的需求。另外修梯田也太費工。3) 大垅溝比起修梯田省工，比坡耕地耕得更為疏松，由于有溝，比坡耕地上的徑流減少了60%，蓄的水比坡耕地多。但它也增加了蒸發(fā)面，促進了蒸發(fā)，在年降水500mm的地方所保蓄的水分超不過250mm，滿足不了作物對水分的需求，另外，在遇到降雨強度大時，溢出的水會從上到下，逐

7、步加強，產生連鎖反應加大水土流失。4) 地膜覆蓋法，能保墑增溫，促進農作物多長根，多分蘗，健壯生長。但覆膜后會降低降雨的入滲率，在坡耕地上容易產生徑流，引起水土流失。7、8月份溫度高時，由于地膜的增溫效應，容易引起土壤水分的蒸發(fā)，造成農作物的提早干枯、減產，所以它只能在川道有灌溉條件的地方和冷涼的地方及作物正常成熟積溫不足的地方應用。以上這些都是在傳統(tǒng)耕作方法上的修補，沒有解決水分的蒸發(fā)，也沒有完全解決對自然降水作到“就地攔蓄，就地入滲”。3.2 改革傳統(tǒng)的耕作法，恢復地表原貌走進黃龍山的林區(qū)，在坡耕地上長著參天的大樹，樹下的雜草和叢生的灌木固定著厚厚一層枯枝落葉。降暴雨時，所降的雨水先被雜草

8、固定的枯枝落葉攔蓄，然后緩慢地滲入有機質含量高、疏松多孔的土壤中。對自然降水作到了水保專家提出的“就地攔蓄，就地入滲”。另外，在枯枝落葉的覆蓋下，減少了蒸發(fā)，滿足了地面上所長植物的需要，所以雜草叢生、樹木高大，小溪中的流水清澈見底，很少有泥土流出，也看不見植物受干旱影響。在人口增加的情況下，人們?yōu)榱私鉀Q吃飯問題，先砍走大樹，用火燒掉地面雜草和枯枝落葉，再用老镢挖走土壤中的植物根系，便開始了翻耕種地。地表的雜草被除光，稀疏的農作物又攔不住所降的大雨。因為地面裸露，降大雨時在沒有攔蓄的條件下，便產生了徑流和水土流失。在沒有覆蓋的條件下蒸發(fā)量加大，所種農作物也因水分不足而受旱，產量不高。改變傳統(tǒng)耕作

9、技術，實行留茬覆蓋新技術。收割農作物時，把茬子留得高一些，不耕地，用農作物的秸稈和從陡坡上割來的沙打旺覆蓋地表(在25°以上的陡坡地上種植耐旱的沙打旺)。留茬相當于雜草和灌木的根茬，所蓋的沙打旺和秸稈，相當于枯枝落葉，攔蓄降水，減少蒸發(fā)，使自然降水得以“就地攔蓄，就地入滲”，不產生徑流。因為覆蓋物和殘茬都是枯死物，不蒸騰水分，因此給土壤貯蓄的水分大大增加。用穴播、穴施肥的方法種植農作物和經濟林木如大棗、蘋果、梨、仁用杏等，就不會因為干旱而不能高產穩(wěn)產。腐爛的秸稈和沙打旺增加了土壤有機質和養(yǎng)分，使資源得到重復利用，農業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。秋、冬、春、風大的季節(jié)，地面都有留茬固定的覆蓋物覆蓋，

10、防止塵暴沙化的產生；防止土壤受風蝕和雨蝕；防止沙打苗、沙埋苗、風吹沙跑、露根死苗的問題。我們用這個方法在年平均降水550 mm的合陽甘井旱塬地上種小麥，8年示范結果平均畝產407 kg，較不覆蓋的傳統(tǒng)耕作方法增產72.6%；玉米5年平均畝產572.5 kg，較傳統(tǒng)蓄水保墑方法增產75.6%；用于果園解決了間歇供水，易于產生裂果、軟果、小果的問題。大旱的1997年應用秸稈覆蓋的果園商品果占80%，畝產值達到了4500元，比不覆蓋的畝產值增加1500多元?！傲舨缟俑蛎飧斩捜谈采w”技術把自然降水的保蓄率由傳統(tǒng)耕作法的25%35%提高到了50%65%；它把集雨和保墑結合了起來；它把高產與保持水土

11、結合了起來；把高產與培肥土壤結合了起來；它開發(fā)的水分量大面廣、少污染、不需引提，塊塊地都有。4 “留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”技術的實施以地處陜北丘陵溝壑區(qū)的典型縣延川可利用土地作為代表，試行落實。延川有土地19.73萬hm2，其中農林牧用地17.8萬hm2，農民人均農、林、牧用地1.178ha，基本糧田0.12 hm2，土地面積大，光照充足，年平均降水498 mm，是發(fā)展農業(yè)很有潛力的地方。解決延川縣的干旱和水土流失，同時在解決吃飯問題的基礎上，使經濟效益大幅度提高，山川秀美工程得到落實，其實施框架是：1) 紅棗、蘋果都是1年栽活之后，10多年不愁。到了播種季節(jié)，不下雨，難捉苗。蘋果、紅棗根

12、系發(fā)達，遇旱能吸收大范圍水肥進行自調，易栽植成活，干旱年份減產不大，適應多變的自然降水。如1999年，在僅有290 mm降水的條件下紅棗畝產可達到52506000 kg/hm2，產值22 50030000元/hm2，蘋果產值達4.5元/hm2。以平一點的梁峁頂，15°以下的緩坡地，原地為主，每人種0.2hm2紅棗，0.07hm2蘋果。2) 苜蓿是飼草之王，一般產鮮草可達125 kg/畝，養(yǎng)一頭豬，產肉60 kg，產值500元，苜蓿的適播期長，春、夏、秋都可以種，沒有明顯的需水臨界期，也適應多變的降水。苜蓿地可固純氮12 kg/畝，節(jié)省投資，收后又是好茬口，養(yǎng)豬又積肥，在1525

13、76;的坡耕上每人種植0.13 hm2。3) 沙打旺耐旱、耐瘠薄，爛地、坡地都可以種植，在25°以上的坡耕地上種植10畝，畝產鮮草可達2500 kg以上，可覆蓋1畝地。割下來覆蓋棗園、蘋果園、糧田、苜蓿地。每年為每畝地多保蓄水分6080m3，可解決干旱。沙打旺的根茬和枯枝落葉可減少水土流失和蒸發(fā)，另外沙打旺固氮能力強，在產鮮草2 500 kg/畝的情況下，每年固氮15 kg(純量)，為土壤增加氮素和有機質，培肥土壤。4) 在人均0.12 hm2的基本農田上，種植小麥、玉米、谷子、洋芋，應用“留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”穴播技術栽培，平均產量可達到300 kg/畝，人均產糧可達到500

14、kg以上。應用上述這個布局和“留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”耕作技術的預期效果：每年可為延川的17.8萬hm2農、林、牧用地增加6 900萬m3水分，干旱問題得以解決。林草和留茬覆蓋率達到90%以上，水土流失問題解決。全縣種植7.66萬hm2沙打旺，年產有機干物質115萬t，每年固氮1.56萬t均在覆蓋之后腐爛了肥田?！傲舨缟俑蛎飧斩捜谈采w”不僅可以治理水土流失，減少蒸發(fā)，增加土壤水分，防止干旱，同時可防止塵暴沙化和土壤的風蝕及雨蝕。 使丘陵溝壑區(qū)的人均產糧達到500kg，人均純收入達到8000元。“留茬少耕或免耕秸稈全程覆蓋”技術使冬、春的地面不裸漏，夏秋披上綠裝，山變綠，水變清；不燒秸稈，不產生塵暴，天變藍，人變富，使資源得到重復永續(xù)利用，農業(yè)持續(xù)發(fā)展，農民過上富裕的生活。參考文獻1 中國農業(yè)科學院. 中國北方旱農區(qū)域治理與發(fā)展M. 北京：中國農業(yè)出版社，1997，4061.2 李立科. 小麥留茬少耕秸稈全程覆蓋新技術J. 陜西農業(yè)科學，1999，(4)：4041