保护性耕作技术不同环节的应用及相关农机技术推广策略
作者: 张玉丽随着人口增长和气候变化的压力,如何在保护环境和维持高产出之间找到平衡已经成为农业领域的研究重点。此现实需求下,保护性耕作技术应运而生,该技术通过最小化土壤干扰、实施作物轮作和覆盖物管理等手段,可有效提高土壤质量、减少侵蚀,并增加生物多样性。同时,农机设备也在不断地进行创新以适应保护性耕作技术的农业实践,先进设备正在改变传统农业工作方式,并促进现代农业可持续发展。因此,探讨保护性耕作技术的应用要点及其农机技术的推广策略,具有较强的现实意义。本文旨在结合农业生产实际,从保护性耕作技术应用流程的角度探讨不同环节的应用要点,并分析相关农机技术的推广策略,以进一步促进现代农业的可持续发展。
一、保护性耕作技术的应用要点
1、土壤覆盖
保护性耕作技术中土壤覆盖指在土壤表面覆盖相关有机物,以达到减少水土流失、降低土壤温度波动、增加有机质含量以及提高土壤生物活性等目的。正式对土壤进行覆盖前,需先对现有的农田环境进行评估,明确当前农田的气候条件、作物种类和生长阶段,以及土壤类型和特性等信息,以确定适合当地情况的最佳覆盖物类型和覆盖方式。在选取覆盖物时,主要考虑到其可获取性、成本效益和适应性等因素。例如,稻草、玉米秸秆和豆科植物残留物等都是常见且易得的覆盖材料,其富含有机质,可以通过分解过程将养分释放回土壤中。布置覆盖物时,可按照每亩地稻草10吨或玉米秸秆15吨的标准进行覆盖,对于较干旱或炎热的地区,可增加覆盖层厚度(如5-10厘米)以减少蒸发并保持土壤湿润;而对于较湿润或寒冷的地区,则可降低覆盖层厚度(如2-5厘米)以防止过度保湿导致植物根部缺氧。此外,覆盖过程中,农户应定期检查并调整覆盖层状态。如果遇到强风或暴雨天气会导致部分覆盖材料被刮走,此时需要及时补充新材料以维持覆盖效果,同时需关注覆盖物分解进程,如果发现其分解过快或过慢,可通过调整材料类型或覆盖厚度等方式进行改善。
2、合理轮作
保护性耕作技术中的作物轮作是常用的配套措施,其通过更换种植物种类和顺序,可以帮助改善土壤结构、提高养分利用效率、控制病虫害以及增加农田生物多样性。为实现有效的轮作,农户首先需要对农田的土壤类型、气候条件以及常见病虫害进行分析。例如,在湿润温暖的地区,可选择水稻-小麦-豆科植物三年轮作,而在干旱寒冷的地区,则可选择玉米-小麦-豆科植物三年轮作。确定轮作方案后,农户可根据各种作物的生长周期安排播种时间。比如在水稻—小麦—豆科植物三年轮作中,则在春季播种水稻(约3月初),在秋季收割并播种小麦(约10月中旬),再在次年春季收割小麦并播种豆科植物(约4月中旬),此方法不仅能保证每个季节都有作物生长以减少裸露土地时间,还能充分利用各个季节特有的气候条件。
在施肥方面,由于不同类型的作物对养分需求不同,因此施肥量和类型需要根据当前或即将种植的作物种类确定。例如,在播种水稻前通常需施足够量的氮肥以支持其茂盛生长(如每亩150公斤尿素),而在播种小麦和豆科植物前则需适当减少氮肥而增加磷钾肥(如每亩磷肥100公斤和钾肥50公斤)。
3、保水保肥技术
保水保肥技术是提高土壤水分和养分利用效率、降低环境影响、增加作物产量的重要技术,其可以有效地控制和提高水分和养分的保持与供应能力,为作物生长提供良好环境。由于保水保肥技术的核心为土壤调理,所以可采用有机肥料如牛粪和鸡粪,按照每亩用量3000至5000公斤的标准施用,以此增加土壤的有机质含量。此方法可改善土壤的结构,增加土壤的孔隙率,从而提高土壤的保水能力。
保护性耕作技术虽以秸秆残茬覆盖和少耕、免耕为主,但也应在必要时辅以合理深松。深松中,农户应将深松的深度控制在30厘米左右,确保可以打破犁底层,增加土壤深层的通透性和水分储存空间。但深松前,农户应明确最近气候条件,如果最近风力较大,或处于地区的风沙期,则不应进行翻耕。最后,灌溉方面则可采用滴灌和微喷灌系统,其中滴灌系统可以将水和溶解的肥料直接输送到作物根部,减少水分和养分的浪费,而且通过调整滴头的输出,可以精准控制水分和养分的供给,根据作物生长阶段的需求进行调整。
4、少耕或免耕耕作
少耕或免耕耕作是保护性耕作技术中的核心内容,其目的是减少土壤侵蚀、保存水分、提高土壤有机质含量和生物多样性,同时降低能耗。传统的耕作方法往往破坏土壤结构,增加土壤侵蚀的风险,并且消耗更多的能量,而实施少耕或免耕耕作,可以在不过度翻耕土壤的情况下进行作物种植,从而保护土壤表层,减少土壤和水分流失,提升土壤的碳固存能力和生物活性。
少耕耕作的实践中,应选择合适的作物和品种、制定适当的播种计划、使用专门的种植机械以及管理作物残留物。选种方面,由于耐旱性和根系发达的作物品种可以更好地适应少耕或无耕的条件,并有助于土壤水分和养分的保存,所以在实际种植中,应首先选取此类作物品种。例如,可以选择根系较深的豆科作物,如豌豆或小豆,此类作物不仅可以改善土壤肥力,还可以通过固氮作用增加土壤的氮含量。在播种方面,农户应优先考虑作物的生长周期和对土壤的影响。例如,目标作物播种前,在早春进行覆盖物播种,待作物生长一定周期后,直接在覆盖作物的残体上进行目标作物的播种,以此有效地保护土壤表层,并防止杂草生长,而且覆盖作物的残留物还可以作为有机肥料使用,增加土壤有机质含量。
对于种植机械的选择,可使用专为少耕或免耕设计的播种机,如直播机或穿刺播种机,此类机械可以在不翻动土壤的情况下,将种子直接播入土壤中适当的深度。以直播机为例,该机械配备有切割残留物的装置,可以在覆盖作物的残留物中直接播种,减少对土壤的扰动,而且使用带有压轮的播种机可以确保种子与土壤有良好的接触,有利于种子的发芽和生长。最后,在收获后,应尽量保留作物的根茎和部分地上部分作为覆盖材料,不仅可防止土壤侵蚀和水分蒸发,还可以作为下一季作物的有机肥料。
5、综合病虫害管理
少耕或无耕条件下,土壤表面的作物残留物可能会为病原体和害虫提供更多的栖息地和食物来源,从而增加了病虫害发生的风险。而且由于少耕或无耕减少了对土壤的扰动,在一定程度上会改变土壤微生物群落结构和功能,有较小概率促进病虫害的发生和发展。因此,如何有效地进行综合病虫害管理,是实施保护性耕作技术时的重点。农业实践中,农户可从预防、监测、干预三个方面进行病虫害综合管理:
?譹?訛预防方面
农户可首先选择抗病性强、生长周期适中、适应性广泛的作物品种,并设置合理的种植密度以减少病菌和昆虫之间传播,在田间管理中及时清理田间杂草以降低杂草作为寄主或者过渡寄主存在所带来的风险。
?譺?訛监测方面
作物种植中,农户应定期检查田间作物是否出现某些特定的症状,并进行详细记录。例如,每个生长季节开始前后2周内进行1次全面调查,并记录各类常见病虫害出现情况及其分布范围,每隔10天左右再次进行调查,并比较与上次调查结果之间是否有新出现或者已有情况有所改变,也可设立专门用于观测昆虫活动情况的诱捕器,定期更换诱饵及统计捕获数量。
?譻?訛干预方面
此方面则是通过监测发现田间存在病虫害后,对其进行干预的过程,可进一步将其细化为机械干预、生物干预、化学干预等。机械干预指以人工或者农业机械的形式去除病虫害,例如,通过采用高压水枪清洗叶片以去除上面的昆虫。生物干预则是利用天敌控制病虫害数量,如放养苍蝇、蜈蚣等捕食害虫的昆虫,化学干预则使用农药,但应尽量选择低毒性、无残留或者残留期短、对非目标生物影响小的产品。
二、基于保护性耕作技术的农机技术推广策略
1、建立示范区,以案例分析的形式推广技术
建立示范区并通过案例分析的形式进行技术推广是一种有效的方法。这种方法不仅能够直观展示新技术的实际效果,还能够为农户提供可信赖的参考,从而促进技术的接受和应用。
首先需要根据地理、气候以及土壤类型的不同,选取具有代表性的旱地和水田等不同类型土地,以确保示范区能够覆盖主要的农业生产区域类型,提高示范区的普遍性和参考性,使得不同区域的农户都能从中获得有价值的信息。并在示范区内引入高效节能的保护性耕作农机,如无翻转深松机、秸秆还田机等,直观地向农户展示这些设备在实际操作中的高效性和节能性,同时在示范区内对相关操作人员进行教授设备的基本操作方法和设备维护、故障排除等内容,确保示范区操作人员能够熟练、正确地使用这些设备。考虑到部分农户(操作人员)的文化水平不高,仅依靠理论讲解无法全面理解农机的操作流程,所以技术培训应采取理论与实践相结合的方式进行。理论讲解可以在室内通过多媒体教学完成,如保护性耕作的原理、相关农机的技术特点及操作规范。实践操作则需要在田间进行,此方法下农民可以通过实践直接学习和掌握技术,同时也能及时解决操作中的疑问。示范区种植中,应记录示范区内农作物的产量、资源使用效率(如水和肥料的使用量)以及土壤健康指标等数据,客观地展示保护性耕作技术的优势。依托数据评估技术的实际效果,并将其作为后续改进和优化技术的依据,而且这些数据和分析结果可以为编纂成功案例提供数据基础。
结合示范区实际编纂成功案例进行宣传是技术推广的重点。此部分应将示范区的成效具体化、故事化,将示范区得到的显著成效形成具体案例,更加生动、直观地向其他农户展示保护性耕作技术的实际应用效果和经济、环境效益。编写宣传案例中,案例不仅应包括技术实施的过程和结果,还应该包括农户的亲身体验和感受,以及技术应用过程中遇到的问题和解决方案,这种案例研究不仅能够教育和鼓励其他农户采纳新技术,还能够提供实践中的宝贵经验和教训,为保护性耕作技术的进一步推广和应用提供参考。
2、结合地区实际,开展针对性教育培训活动
在推广保护性耕作农机技术应用的过程中,结合地区实际开展针对性教育培训活动是确保技术有效落地的重要措施。这种培训不仅能够帮助农户掌握新技术的理论知识和操作技能,还能将技术推广与农户实际需求紧密结合,能够增强他们的信心,促进新技术的广泛应用,提高农业生产效率。
培训的基础是完善的培训计划。完善的培训计划需根据地区气候、土壤类型、农作物种类以及农户的实际需求,并结合理论知识和操作技能设计培训课程。理论知识部分涵盖保护性耕作技术的基本原理、优点以及对农业生产和环境的影响;操作技能部分则应重点讲解各类农机设备的使用方法、维护保养以及如何排除常见故障。并邀请有经验的专家或者资深农业工作者授课,不仅能够提供专业的技术指导,还能分享他们在实际生产中积累的宝贵经验。这些经验往往能够帮助农户更好地理解和应用新技术,避免在实际操作中走弯路。其中实践培训的重点是在田间举行实际操作演示,使农户直观了解设备的使用方法和效果。通过现场演示,农户可以亲眼看到保护性耕作技术在实际生产中的应用效果,增强对新技术的信任和接受度,并设立互动环节,解答农户在实际操作中遇到的问题,帮助他们更好地掌握新技术。最后,结合农户学习情况以及推广部门人力情况,建立长期跟踪服务体系,为采用新技术的农户提供咨询支持,利用网络等远程咨询,定期组织专家下乡走访,现场指导农户的生产活动等形式,帮助他们在实际应用过程中解决遇到的各种问题,以确保新技术在推广过程中得到有效应用,提高农户的满意度和技术的推广效果。
3、利用线上渠道,增强保护性耕作技术的推广效果
随着信息技术的发展和普及,线上渠道已经成为人们获取信息、学习新知识和交流经验的主要方式。从农业领域技术推广的角度出发,利用线上渠道进行技术推广,可以覆盖更广泛的地区和更多的农民,最大限度提高推广效率和效果。推广实践中,相关部门可以结合微信、微博等线上渠道,建立专门的在线平台,发布包含详细且易于理解的保护性耕作技术教程,并设置实时咨询功能,及时解答农民在学习过程中遇到问题。并在平台上发布地区内保护性耕作技术的实施案例,使农民直观地看到其优点和可能带来的收益,以激发农户对于该项技术的兴趣。在上述基础上,相关部门还可利用社交媒体进行推广,如抖音、快手等,在此类平台中发布关于保护性耕作技术的文章、视频等内容,以吸引大量农户关注,并在线上组织分享和讨论,从而扩大影响力。最后,相关部门还可利用相关在线教育平台,在其中制作一系列关于保护性耕作技术及其相关设备使用方法的教学视频,供农民学习,或直接与现有的在线教育机构合作开设专门课程,以此为农民提供线上培训渠道。
综上所述,本文系统性分析了保护性耕作技术的应用要点,并说明了相关农机技术的推广策略。农业实践中,农户可灵活选取土壤覆盖物,以提高土壤肥力,并进行合理轮作,利用豆科植物对土壤进行固氮。同时在耕作中采取少耕或免耕的策略,减少对土壤的损害,最后采取综合病虫害管理措施,最大限度降低化学药剂对生态的影响。基于保护性耕作技术的农机技术推广方面,则可从技术培训、制定政策、利用线上渠道三个角度入手,以达到提高农民认知,增强推广效果的目的。未来,随着相关技术和设备的不断发展和创新,将有更为先进的技术、设备应用到农业实践中,并结合地区实际,加强技术、设备推广,以实现现代农业的可持续发展。
(作者单位:125300 辽宁省葫芦岛市建昌县现代农业发展服务中心)