王桂锋 张立臣 王志杰 赵跃锋
(河北省衡水市农牧局 河北 衡水 053000)
衡水市中低产田改良与思考
王桂锋 张立臣 王志杰 赵跃锋
(河北省衡水市农牧局 河北 衡水 053000)
衡水市中低产田面积大,通过小麦玉米水肥一体化、测土配方施肥等项目带动,提出生物、农艺、化学等综合措施,消除或减轻中低产田土壤限制农业产量提高的各种障碍因素,提高耕地基础地力,改良中低产田。
中低产田;水肥一体化;节水;培肥
中低产田是指土壤中存在一种或多种制约农业生产的障碍因素,导致单位面积产量相对低而不稳的耕地。产量高、低的具体标准,因各地自然条件和生产水平差异较大,目前全国尚不统一。按照全国农业区划部门的规定,以当地大面积近3年平均亩产为基准,高于平均亩产20%以上的为高产田;低于平均亩产20%以下的为低产田;处于平均亩产±20%以内的为中产田。结合衡水市的耕地实际情况,根据衡水市耕地地力等级评价结果,1、2级地定为高产田,3、4级地定为中产田,5、6级地定为低产田。
衡水市中低产田类型包括干旱灌溉型、瘠薄培肥型、障碍层次型、沙化耕地型、盐碱耕地型5种类型,以干旱灌溉型、瘠薄培肥型为主。
1.1 干旱灌溉型。其主导障碍因素是干旱缺水。该市全年平均降水量为494.9 mm,降水主要集中在夏季的6~8月份,天然降水远远不能满足作物生长的需要。农田灌溉主要靠抽取地下水,致使地下水位连年下降,难以满足农作物生长对水分的需求,成为农业种植增产增效最大的制约因素。
1.2 瘠薄培肥型。全国第二次土壤普查时,该市大部分土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均属低级,尤其是有机质含量低,使土壤结构不良,水肥气热不能协调,这是土壤肥力较低的主要障碍。目前,该市土壤有机质平均含量14.54 g/kg、碱解氮平均含量75.86 mg/kg、有效磷平均含量22.24 mg/kg、速效钾平均含量126.74 mg/kg。与第二次土壤普查结果相比,有机质、全氮、有效磷含量提高了67.13%、47.05%、344.80%,速效钾含量降低了10.75%。
2.1 中低产田面积较大,类型复杂。衡水市中低产田面积大、类型多。该市的中低产田总面积约41.3万hm2,占耕地面积的73.10%。
2.2 施肥结构不合理,增产潜能得不到充分发挥。主要表现在重化肥,轻有机肥;重氮、磷肥,轻钾肥;重大量元素肥料,轻微量元素肥料;重经济作物,轻粮食作物。由于施肥结构不合理,导致氮、磷、钾比例失调,增产潜能得不到充分发挥。
2.3 用地养地不协调。对耕地的投入不足,尤其是有机肥的投入仍处于较低水平。掠夺性经营,导致土壤肥力日益下降。由于施肥结构不合理,土壤养分不协调,衡水市钾素平均含量下降10.75%,土壤的增产潜能没有得到充分发挥。
3.1 干旱灌溉型土壤改良。该类型土壤改良主攻方向为发展灌溉。为此,提出以提高灌溉水、土壤水和降水利用率为中心,大力发展节水农业,提高土壤供、蓄水能力,科学用水,充分挖掘土壤的增产潜力,确保农业丰产丰收。
3.1.1 大力推广小麦玉米水肥一体化技术。在小麦、玉米上试验示范的微喷灌为主的水肥一体化技术,现在只有3~5年的时间。高标准粮田建设田间工程项目和农业部下达的节水项目,从2011年起在重点县进行示范。突出表现主要是:一是节水节肥。近几年试验示范结果表明,以微喷灌为主的水肥一体化技术节水效果,在不同类型的土壤上表现不一样,与传统灌溉方式相比,壤质土壤每亩节水50~60 m3,沙质土壤每亩节水可达100~150 m3。水肥一体化根据作物生长发育规律,需要时施肥浇水,减少肥料向地下的淋溶和地面挥发,提高肥料利用率10%以上,特别是可以有效的解决夏玉米后期施肥难的问题。二是增产增效。水肥一体化技术的广泛应用,得益于国家扶持发展高效节水灌溉技术,而单纯的喷灌、滴灌、微喷灌,只节水不增效。只有和肥料相结合,实现水肥一体化,才能在节水的同时实施增产增效。在全省部分地区的试验示范结果表明,小麦主要是节水效果,增产一般在10%左右;夏玉米的增产幅度较大,主要是解决了中后期追肥难的问题,增产可达20%~30%。三是省工、省时。传统的灌溉、施肥费工费时,而使用固定式喷灌或卷盘式喷灌模式,只需打开阀门,合上电闸,一人就能完成这项工作,与普通防渗和小白龙浇地方式相比浇地时间减少一半以上。
该技术和传统的灌溉方式相比实现了“三节二省三增”,即:节水、节肥、节地、省工、省时、增产、增收、增效,既可减少灌溉用水量,解决麦垄阻截地表水径流的问题,又使浇水施肥更加均匀,增加产量。这种效果在实施保护性耕作的麦田表现的更为突出,特别是该技术在玉米上的应用解决了后期玉米的追肥问题,增产潜力更大。值得注意的是,这项技术应用的好,可以省工、省地,因为它可以节省整修垄沟、修畦背、浇水改畦、追肥等田间作业环节,降低劳动强度,提高田间作业效率。近几年,小麦、玉米水肥一体化技术试验示范部分地方不理想的主要原因是在省工、省力方面出现问题,农民在田间操作过程中感觉太麻烦;另一个方面就是在田间施工过程不规范,有的地下管道埋深过浅,造成不必要的损坏,从而造成应用效果不好。
3.1.2 实施农业节水技术。农艺节水技术就是利用农业综合技术提高作物水分利用率。①增施有机肥和平衡施肥。每年保证有机肥施用量3 000~4 500 kg/亩,合理调整氮、磷、钾比例,以最经济的投入获得最佳的效益,施肥比例为1∶0.8~0.9∶0.4~0.5。增施有机肥既能提高土壤肥力,又可改善土壤结构,增大土壤涵蓄水分的能力,增强根系吸收水分的能力,达到以肥调水、提高水分生产率的效果。②深耕蓄水技术。深耕蓄水技术是指分期分层逐年加深耕层或推广深松犁,深松深度可达40 cm以上,打破犁底层,加深耕层疏松土壤厚度,增加土壤蓄水容量的土地翻耕方法。试验表明,采用“上翻下松”的深松耕作法,在一定深度内,作物增产幅度为20%~50%,土壤蓄水增加20%。③秸秆还田和覆盖技术。秸秆堆沤、翻压和覆盖还田可以防止形成径流并减少水分蒸发。小麦、玉米秸秆直接还田后,具有改善土壤结构、提高土壤养分含量、蓄水保墒和增产增收的作用。据测定,连续3年麦秸覆盖玉米田后,地表径流只相当于不覆盖的37.3%,土壤侵蚀量只相当于不覆盖的41.2%。玉米全生育期0~20 cm耕层土壤含水量均有不同程度的提高。④地膜覆盖技术。采用农田地膜覆盖有效地抑制土壤水分的无效蒸发,抑蒸力可达80%以上。覆膜的抑蒸保墒效应增加了耕层土壤贮水量,水热条件及作物生长状况的改善同样有利于矿质养分的吸收利用。
3.1.3 实施生物节水技术。一是调整种植结构,种植耐旱作物。可以适当调整小麦—玉米种植面积,增加春播抗旱、耐旱作物面积,如春播地膜棉花、地膜花生、甘薯等。与小麦—玉米种植模式相比,春播作物地膜棉花每亩节水50 m3。甘薯是典型的耐旱作物,每亩可节水200 m3左右;花生每亩可节水30 m3;夏播作物节水50 m3;夏甘薯节水100 m3。二是选用抗旱节水品种。通过选用节水抗旱作物品种实现水资源的高效利用,如小麦选用衡观35、石麦15、石家庄8号等高产、稳产、节水品种,玉米选用抗旱、抗逆性强的郑单958、浚单20等品种。三是推广小麦适期晚播和15 cm等行距技术,防止地表水分的无效蒸发,提高水分利用率。
3.1.4 实施化学节水技术。抗蒸腾剂、生长延缓剂、保水剂等拌种和大田喷施,能降低作物叶片蒸腾强度,促进根系发育,有利于根系下扎,吸收深层的土壤水分和养分,提高作物的抗旱能力。
3.2 瘠薄培肥型土壤改良。对于瘠薄培肥型的中低产田,把培肥地力、科学施肥作为一项重要的增产措施。有机肥料养分全、缓效,并含有丰富的有机质,能改良土壤结构。化肥养分含量高、速效,因而,有机肥和化肥配合施用能充分发挥这两种肥料的作用。
3.2.1 有机培肥。通过增施有机肥、种植绿肥、秸秆还田、沼气、少耕、免耕、合理轮作等方法,增加土壤中有机质的含量,使土壤中的有效氮、有效磷、有效钾以及微量元素增加,提高土壤肥力,进而能提高作物产量,降低有害物质的积累,提高农产品质量,还能有效防治作物病虫害,提高作物的抗性。
3.2.2 无机培肥。无机培肥是通过测土配方施肥、适时施肥、适量施肥、合理追肥等措施,增加作物产量,提高化肥使用效率,提高生产效益,减少环境污染。测土配方施肥是在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法,有效地控制化肥投入量及各种肥料的比例,达到增产增收,降低成本的目的。目前,衡水市推广测土配方施肥技术面积达到800万亩。
3.2.3 有机无机相结合。以有机肥为主,化肥为辅,配合施用,在培肥地力上更能相互取长补短。通过配方施肥做到有机肥与无机肥结合,氮、磷、钾与微量元素结合,分层施肥与追肥与叶面喷肥结合,不但可以均衡提供作物养分,满足作物不同生育期的生产需要,提高肥料利用率,而且可以改善土壤养分不均衡状况,通过促进作物生长改善土壤性状。
3.2.4 施用微生物肥料。一是通过肥料中有益微生物的生命活动,固定转化空气中不能利用的分子态氮为化合态氮,解析土壤中不能利用的化合态磷、钾为可利用态的磷、钾,并可解析土壤中的10多种中、微量元素。二是通过这些有益微生物的生命活动,分泌植物激素,促进作物生长,调控作物代谢。三是通过有益微生物在根际大量繁殖,产生大量粘多糖,与植物分泌的粘液及矿物胶体、有机胶体相结合,形成土壤团粒结构,能改善土壤物理性状,增进土壤蓄肥、保水能力。根据作物种类和土壤条件,采用微生物肥料与化肥配合施用,既能保证增产,又减少了化肥施用量,改善土壤及作物品质,减少污染。