一、應(yīng)運而生的免耕農(nóng)業(yè)
1 免耕農(nóng)業(yè)應(yīng)運而生
在世界上,許多國家的大多數(shù)農(nóng)民依然在使用犁、耙、鋤等傳統(tǒng)的耕地方法,其目的是摧毀雜草、松動表土,從而有利于水分滲透和作物生長。但這種做法不斷破壞表土層,將土壤覆蓋物埋藏土中,破壞了土壤結(jié)構(gòu)。下雨時會造成土壤流失,還可能造成土壤板結(jié),影響產(chǎn)量。在干旱地區(qū)傳統(tǒng)耕作方法的過度耕作會帶來更大面積的干旱、引發(fā)沙塵暴,甚至土地退化使農(nóng)田廢棄。
土壤耕作對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性生產(chǎn)和環(huán)境的負(fù)面影響越來越為人所認(rèn)知。為解決這一問題,免耕農(nóng)業(yè)應(yīng)運而生。
所謂免耕種植,是指在前一季作物收獲后,下一季種植之前,不對土地進行翻耕,種子直接播撒到收割完莊稼的田里。不對土地進行翻耕的目的是為了盡量不破壞土壤表層及地表植被覆蓋,以防止土壤侵蝕,減少土壤板結(jié),并增加土壤有機物含量。防止土壤侵蝕最好的方法就是保持其植被覆蓋。顯然,不對土壤進行翻耕可以最大程度地保留植被。
免耕農(nóng)業(yè)在不同的國家和地區(qū)有不同的名稱,如:零耕作、低耕作、秸桿中直栽、永久性直播和保護性耕種等。
2 免耕農(nóng)業(yè)的耕作原則
(1)秸稈的處理。讓作物秸稈直立留在土壤中,或者覆蓋在土壤表面,避免作物秸稈妨礙播種和出苗。在北美西部平原地區(qū),通常將作物秸稈粉碎,并將粉碎的秸稈均勻地鋪撒在土壤表面,以便保護土壤,這項工作一般在收獲時同時進行。
(2)作物輪作。輪作可以用來控制作物的根部、葉部病害和某些蟲害。輪作還能保證地表有不同類型的秸稈覆蓋,從而可以簡化秸稈的處理。
(3)采用適當(dāng)?shù)牟シN設(shè)備。這種播種設(shè)備必須具備合理的配置和技術(shù)規(guī)范。這種播種機還必須能夠在一次作業(yè)完成播種和施肥時,將種子和肥料分開來,以免損傷種子的發(fā)芽和幼苗的出土。這種播種機必須能夠淺層播種并保持播種均勻。免耕生產(chǎn)系統(tǒng)的播種設(shè)備的設(shè)計,已經(jīng)形成了一些通用標(biāo)準(zhǔn)。
(4)合理運用除草劑。如果保護性耕作制度意味著部分或全部取消耕作,那么就需要采取其它形式來控制雜草,通常采用的是除草劑。進行雜草控制時必須適量,務(wù)必特別小心和謹(jǐn)慎。只有嚴(yán)格遵循并且熟練運用上述原則,保護性耕作制度才能夠取得成功。
3 免耕農(nóng)業(yè)好處多多
(1)獲得更好的收成
有專家估算,與傳統(tǒng)耕作方法相比,免耕作法單產(chǎn)通??商岣?0%—50%。在巴基斯坦、尼泊爾和印度,印度河恒河大平原的水稻—小麥聯(lián)合會成員已經(jīng)發(fā)現(xiàn),免耕種植可以縮短水稻與小麥之間的種植周期,使得農(nóng)戶們可以按時播種小麥,并獲得更好的收成。
(2)勞動力成本和農(nóng)資成本大大降低
實行免耕技術(shù)可使勞動力成本和農(nóng)資成本大幅下降。比如農(nóng)機來講,只要有初期投入即可;在機械化耕作中,油料消耗更小;小型拖拉機也可使用,耕畜的用量減少。如果沒有這些動力,作物定植準(zhǔn)備階段的重體力勞動也可以大大降低。根據(jù)聯(lián)合會和國際玉米和小麥改良中心提供的數(shù)字,自1998年以來,一些國家實行免耕技術(shù)以后其農(nóng)田灌溉用水減少了30—50%;除草劑的用量也減少了——這是因為傳統(tǒng)翻耕種植會將雜草種子翻到土壤表面,免耕種植可使雜草生長量減少2/3到1/2。另外,采用免耕種植還可在土壤干燥之前播種,使作物有更長的生長周期。
(3)二氧化碳的正反效用
土地翻耕與否會對二氧化碳的釋放產(chǎn)生不同的影響、進而對土地產(chǎn)生絕然相反的影響。土壤翻耕會將有機物氧化,釋放出二氧化碳,從而推進全球變暖;而如果免耕,這些碳元素反而會被用于增加土壤中的有機物含量水平。美國環(huán)保局環(huán)境研究實驗室的土壤科學(xué)家曾進行過一項研究,根據(jù)這一研究結(jié)果進行估算,到2020年,如果美國76%的種,植面積能夠采用免耕種植法,那么,美國的農(nóng)業(yè)就會從碳元素的凈排放者(向大氣中排放1.88—2.09億公噸)轉(zhuǎn)變成碳元素的凈吸收者(儲存1.31—3.06億公噸碳元素)——正反作用的對比何其強烈!
二、推廣免耕農(nóng)業(yè)面臨的困難
盡管傳統(tǒng)耕作方法存在弊端、免耕農(nóng)業(yè)有著許多優(yōu)點,但免耕農(nóng)業(yè)的推廣仍然面臨著許多困難。
1 較為復(fù)雜的田間管理技能和傳統(tǒng)習(xí)慣所養(yǎng)成的惰性
進行免耕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要復(fù)雜的管理技能,諸如土壤壓實、雜草、病蟲害問題;作物秸稈的適量掌握,土壤溫度保持的技術(shù)問題;掌握和更新適當(dāng)?shù)牟シN、施肥設(shè)備;除草劑價格昂貴,甚至除草劑的費用高于耕作費用。這些技術(shù)問題是免耕農(nóng)業(yè)面臨的最大障礙。農(nóng)民需要了解新體系,了解相關(guān)操作程序的原理,從而適應(yīng)各種要求,使輪作作物適應(yīng)市場需求。此外,傳統(tǒng)習(xí)慣所養(yǎng)成的惰性也束縛著人們的行動。人們不愿意改變多年來形成的工作習(xí)慣。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為耕種可帶來多種利益,卻不了解耕種給土壤系統(tǒng)造成的損害。
2 現(xiàn)實利益的考量
人們在對前途進行選擇時,首先考量的是收益。我們知道,任何新事物都有著不確定的前景,這種不確定往往影響著人們對它的選擇。印第安那州西拉斐特市環(huán)保技術(shù)信息中心自然資源專家Dan Towery說:“幾十年前,農(nóng)藝學(xué)家們就已經(jīng)提出傳統(tǒng)耕作方法存在弊端,但農(nóng)民們擔(dān)心會減產(chǎn),不愿意改變(傳統(tǒng)耕作方法)”。此外,向免耕農(nóng)業(yè)的過渡需要一定的費用,各種工具、設(shè)備都需要額外更新,初期較高的雜草出現(xiàn)率會增加除草劑的費用等。這些額外費用都會影響人們選用免耕技術(shù)的積極性。
國際玉米和小麥改良中心東南亞代表Peter Hobbs說,盡管早在二十世紀(jì)七十年代(1970s)中期美國就首次出現(xiàn)了免耕種植,但直到最近十年許多地區(qū)的農(nóng)場經(jīng)歷了利潤大幅度下降后,才開始對不翻耕種植感興趣。這部分與化學(xué)肥料的使用不當(dāng)、種植延誤、過度翻耕等傳統(tǒng)技術(shù)造成的生態(tài)退化相關(guān),但同時也是由于燃料等生產(chǎn)投入成本增加以及農(nóng)產(chǎn)品降價所致。
3 社會輿論的影響
人們在對某些事物進行比較和選擇時,往往會顧及周邊社會輿論的影響。專家Hobbs說:“我們有很多活生生的例子。一個有創(chuàng)新精神的農(nóng)戶可能已經(jīng)同意嘗試不翻耕種植,卻遭到周圍農(nóng)戶的嘲笑。在大多數(shù)情況下,農(nóng)戶寧愿將地翻一遍,也不愿意被人嘲笑。然而,許多采用不翻耕種植的農(nóng)戶都取得了極好的收成。這時候,其他人你想攔都攔不住了?!?br/>
三、免耕農(nóng)業(yè)的發(fā)展前景
在展望免耕農(nóng)業(yè)的全球前景之前,我們先了解一下美國的免耕農(nóng)業(yè)。
1 美國的免耕農(nóng)業(yè)
美國的免耕農(nóng)業(yè)可追溯至18世紀(jì)初。當(dāng)時,歐洲來的移民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中深知水土流失嚴(yán)重所帶來嚴(yán)重后果,不斷的實踐使他們逐步認(rèn)識到可以用作物及其殘留物來減少土壤侵蝕。19世紀(jì)時,有報道說農(nóng)民實行糧食和纖維作物輪作;到了20世紀(jì)20年代,美國農(nóng)民開始進行田間試驗以評價水的片蝕和溝蝕及風(fēng)蝕對土壤生產(chǎn)力的影響。
1935年,美國土壤保護局成立,對免耕的評價便組織和系統(tǒng)化了。“二戰(zhàn)”后,美國農(nóng)業(yè)部對耕作方法做了進一步的改進,其他形式的免耕也在六七十年代出現(xiàn),包括玉米帶冷濕土壤的壟作,東南部瘠薄老成土的條耕,西部各州的殘茬休閑等。這一時期免耕得到了比較廣泛的推廣。
美國耕地采用免耕農(nóng)業(yè)的面積呈上升趨勢,從1963年的1%上升到1998年的37%。1993—1998年免耕面積占全美耕地面積的比率在35%—37%之間徘徊。免耕措施主要在大豆、玉米及小品種作物上采用,1996年45%以上的玉米和大豆采用了免耕法。在雙季作物中,將近70%的大豆、46%的玉米,及37%的高粱均采用免耕法。玉米是美國種植面積最大的作物,1996年占總播種面積的27%,其中接近半數(shù)采用了免耕法。棉花從1989年的3%上升到1998年的11%。其他作物如花生、馬鈴薯、甜菜、煙草及蔬菜等都改善了侵蝕控制和殘茬管理。盡管免耕方式的面積在增加,覆蓋耕作仍是最主要的免耕類型。免耕土地大部分是單種栽培,且忽略了兩個基本特點:土壤全覆蓋和適度的作物輪作,因此不能稱之為完全意義上的免耕農(nóng)業(yè)。
2 免耕農(nóng)業(yè)的全球狀況
到目前為止,全世界約有5000—6000萬公頃的土地實行免耕農(nóng)業(yè),其中近一半在美國。
在巴拉圭的全部耕地中有一半屬免耕農(nóng)業(yè),其中大部分使用免耕法。1992—1999年間,由于政府資助承擔(dān)了部分初期轉(zhuǎn)型費用,免耕法的應(yīng)用面積由2萬公頃增加到8萬公頃。
在2001年10月份召開的第一屆農(nóng)業(yè)保護國際大會上,農(nóng)藝學(xué)家RolfDerpsch說,美國作為單個國家擁有的不翻耕種植面積最大