紅壤坡耕地深松少免耕作業(yè)技術(shù)規(guī)程-地方標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明

PAGE6PAGE一、任務(wù)來(lái)源1、農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)《坡耕地合理耕層構(gòu)建技術(shù)指標(biāo)研究》（201503119）研究任務(wù)“華中（江西）坡耕地合理耕層構(gòu)建技術(shù)集成示范”。2、江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《紅壤旱地肥沃耕層構(gòu)建關(guān)鍵耕作技術(shù)研究與集成示范》（20161BBF60105）3、江西省發(fā)明專(zhuān)利產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目《紅壤旱地控氮培肥降酸增氧專(zhuān)利技術(shù)應(yīng)用與示范》（20161BBM26042）4、江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《紅壤坡耕地高效耕作培肥關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范》（20181BBF68009）二、目的及意義紅壤坡耕地是我國(guó)重要的土地資源，其面積占南方紅壤區(qū)旱地面積的70%以上，豐富的水熱資源使得該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿薮螅谖覈?guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，紅壤坡耕地主要采用淺旋耕或淺翻的耕整作業(yè)方式，高強(qiáng)度且不合理的耕作方式導(dǎo)致土壤蓄水保墑能力不足、結(jié)構(gòu)變差、耕層淺薄等問(wèn)題，加劇了紅壤坡耕地的水土流失、伏秋干旱以及深根系作物易倒伏等災(zāi)害，從而造成作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)，制約區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，作為紅壤坡耕地分布的主要省份，江西、湖南等10省糧食單產(chǎn)僅為全國(guó)平均的72.7%，油料作物單產(chǎn)僅為全國(guó)平均產(chǎn)量的93.4%。另外，由于作業(yè)次數(shù)、強(qiáng)度增加，使得燃料、人工、機(jī)具的費(fèi)用增加，導(dǎo)致成本提高、利潤(rùn)下降。自保護(hù)性耕作技術(shù)提出以來(lái)，少、免耕一直都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要保護(hù)性耕作技術(shù)之一，研究表明，實(shí)施少、免耕等保護(hù)性耕作措施能夠改善耕地土壤水分狀況，減少土壤侵蝕，提高水分利用效率，有利于緩解南方紅壤區(qū)季節(jié)性干旱對(duì)作物生產(chǎn)造成的影響。但是，連續(xù)多年實(shí)施少、免耕會(huì)加劇土壤緊實(shí)、容重增加，抑制作物根系生長(zhǎng)，影響作物產(chǎn)量的形成，這在黏重的紅壤坡耕地表現(xiàn)尤為明顯，極大限制了保護(hù)性耕作措施在南方紅壤坡耕地的推廣應(yīng)用。據(jù)調(diào)查顯示，江西省進(jìn)賢縣紅壤坡耕地耕層厚度平均為15.58cm,有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量普遍偏低，實(shí)施少、免耕等保護(hù)性措施并不能完全緩解紅壤坡耕地耕層瘠薄化問(wèn)題。如何協(xié)調(diào)耕作與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，是紅壤坡耕地亟待解決的重大科學(xué)問(wèn)題。在此背景下，國(guó)家大力推進(jìn)農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)方式，并在2015年政府工作報(bào)告中提出了明確要求。深松是保護(hù)性耕作技術(shù)四大關(guān)鍵技術(shù)之一，是傳統(tǒng)耕翻作業(yè)的替代技術(shù)，具有加深耕層、降低土壤容重、提高土壤通透性、減少淺耕次數(shù)等作用，從而增強(qiáng)土壤蓄水保墑和抗旱防澇能力，有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量，是解決土壤耕層瘠薄化問(wèn)題和構(gòu)建合理耕層的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。更多研究表明，基于其后續(xù)效果和降低耗能方面考慮的，深松一般間隔數(shù)年進(jìn)行一次為宜，特別是與少、免耕間歇交替進(jìn)行可避免傳統(tǒng)耕作以及少、免耕帶來(lái)的弊端，是值得推廣、接受程度高的耕作技術(shù)。自2015以來(lái)，課題組陸續(xù)承擔(dān)了農(nóng)業(yè)部行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)（201503119）及江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《紅壤旱地肥沃耕層構(gòu)建關(guān)鍵耕作技術(shù)研究與集成示范》（20161BBF60105）等項(xiàng)目，課題組在紅壤坡耕地上進(jìn)行了連續(xù)多年的耕作試驗(yàn)研究，證實(shí)了深松與少、免耕間歇交替耕作技術(shù)的優(yōu)越性。因此，課題組從國(guó)家及區(qū)域耕作技術(shù)需求出發(fā)，提出紅壤坡耕地少（免）深松作業(yè)技術(shù)，可望促進(jìn)國(guó)家實(shí)施保護(hù)性耕作的實(shí)施及推廣深松技術(shù)的推廣，助推國(guó)家“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。三、遵循原則和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)遵循“針對(duì)性、先進(jìn)性、實(shí)用性、統(tǒng)一性、規(guī)范性”的原則，嚴(yán)格按照GB/1.1-2009及《農(nóng)業(yè)法》、《農(nóng)業(yè)管理?xiàng)l例》、《保護(hù)性耕作機(jī)械深松機(jī)》、、《深松機(jī)作業(yè)質(zhì)量》、《旋耕機(jī)》有關(guān)要求進(jìn)行編寫(xiě)。四、標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程1、前期研究2015年以來(lái)，江西省紅壤研究所陸續(xù)承擔(dān)了農(nóng)業(yè)部行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)（201503119）及江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《紅壤旱地肥沃耕層構(gòu)建關(guān)鍵耕作技術(shù)研究與集成示范》（20161BBF60105）等項(xiàng)目，結(jié)合項(xiàng)目需要，開(kāi)展了紅壤坡耕地機(jī)械深松、少免耕等保護(hù)性耕作技術(shù)研究，在明確機(jī)械深松、少免耕等技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了深松少免耕間歇交替輪耕技術(shù)模式，揭示了該模式在提高紅壤坡耕地產(chǎn)量、改善土壤理化性質(zhì)等方面的良好效果，為本標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。圖1深松機(jī)具及試驗(yàn)基地（1）深松少免耕對(duì)作物產(chǎn)量的影響研究結(jié)果顯示（圖2），與常規(guī)耕作相比，深松少免耕可提高花生產(chǎn)量。圖2深松少免耕對(duì)作物產(chǎn)量的影響（2）深松少免耕對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響深松降低了土壤容重和土壤緊實(shí)度、增加了最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙和總孔隙，且對(duì)表層土壤的改善效果較好，有利于紅壤坡耕地蓄水保肥，可以協(xié)調(diào)“水肥氣熱”等矛盾。具體結(jié)果見(jiàn)（表1-3，圖3）表1深松少免耕對(duì)土壤容重的影響處理treatment0~10cm10~20cm20~30cm30~40cmNT1.27±0.01b1.33±0.00b1.40±0.05a1.35±0.03bT1.22±0.01c1.30±0.04bc1.33±0.03ab1.43±0.02aC1.32±0.07a1.42±0.03a1.41±0.05a1.34±0.02bS1.18±0.02d1.28±0.10c1.29±0.03b1.31±0.02b圖3深松少免耕對(duì)土壤緊實(shí)度的影響表2深松少免耕對(duì)土壤持水量的影響指標(biāo)index處理treatment0~10cm10~20cm20~30cm30~40cm最大持水量maximumwatercapacity(gkg-1)NT398.6±12.11b312.5±27.28b347.5±21.65a362.3±3.18aT457.2±10.35a410.1±6.74a329.9±23.71a356.8±13.29abC257.8±17.74c214.0±26.24c219.5±18.14b331.9±12.02bS469.2±34.92a392.2±38.90a349.5±21.92a374.8±20.17a毛管持水量capillarywatercapacity(gkg-1)NT330.0±34.63a274.5±20.32b307.4±12.93a327.5±23.19aT339.3±11.15a321.9±22.60a256.0±14.36b304.1±17.70aC192.4±10.00b174.3±28.65c198.3±25.23c291.8±10.53aS369.2±29.77a333.1±13.56a309.8±13.81a336.9±23.97a最小持水量fieldwatercapacity(gkg-1)NT325.6±35.37a264.6±17.69a318.8±9.76a322.2±23.37abT332.1±12.66a316.3±20.22a248.5±12.39b301.4±11.10abC185.1±7.19b167.5±28.68b183.3±22.06c283.6±11.56bS359.8±29.85a308.8±37.29a298.3±4.62a330.1±25.65a表3深松少免耕對(duì)土壤孔隙度的影響指標(biāo)index處理treatment0~10cm10~20cm20~30cm30~40cm非毛管孔隙度non-capillaryporosity(%)NT9.28±3.38b6.35±1.64c4.04±2.94b5.43±2.88aT15.22±1.18a12.17±1.87a10.74±2.91a7.94±1.70aC9.64±1.61b6.61±1.10c5.08±1.34ab6.49±1.61aS12.88±0.61ab10.62±0.78b6.66±2.92ab5.86±2.36a毛管孔隙度capillaryporosity(%)NT42.07±4.63a36.38±2.70a43.07±2.98a44.20±2.81aT41.27±1.02a41.90±4.05a33.96±1.96bc43.60±2.96aC25.50±2.46b24.86±4.58b27.96±4.51c39.25±1.91aS43.49±3.66a42.56±1.71a40.08±2.22ab44.03±3.30a總孔隙度totalporosity(%)NT51.36±1.60a42.74±3.79b47.11±5.60a49.66±3.32abT56.49±1.37a54.07±2.64a44.71±2.01a51.54±3.19aC35.14±3.88b31.48±4.39c33.04±3.87b45.74±1.87bS56.36±4.25a53.17±1.38a46.74±4.81a49.89±3.09ab2、技術(shù)推廣情況與效益目前，相關(guān)技術(shù)在我國(guó)東北和華北平原地區(qū)展現(xiàn)了良好應(yīng)用前景，并逐步向河南、山東、江蘇等省份推廣。本技術(shù)在我省處于起階段，課題組自2015年年以來(lái)，在進(jìn)賢、余江、吉安等地進(jìn)行了推廣，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益如下：經(jīng)濟(jì)效益：本技術(shù)帶來(lái)的可直接減少的耕地費(fèi)，平均每年可減少投入60元/畝；本技術(shù)可維持作產(chǎn)量穩(wěn)定，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看能一定程度提高作物產(chǎn)量，以花生為例，一個(gè)周期（3-4年）內(nèi)可產(chǎn)量提高30kg/畝，平每年增加收入30-40元/畝。因此本技術(shù)每畝可增加90-100元收入。生態(tài)效益：一是改善耕層結(jié)構(gòu)，提高耕層控蝕抗旱能力；二是減少耕層擾動(dòng)，防治耕地退化，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。社會(huì)效益：本技術(shù)的實(shí)施可改善紅壤坡耕地耕層結(jié)構(gòu)狀況，提高土壤蓄水保肥能力，減少地區(qū)面源污染，有利于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，為實(shí)現(xiàn)紅壤坡耕地農(nóng)業(yè)節(jié)本增效，保障紅壤坡耕地健康可持續(xù)利用和國(guó)家糧食安全提供有力的技術(shù)支撐，具有重大的社會(huì)效益。3、編制標(biāo)準(zhǔn)草案2018年1月，江西省紅壤研究所成立了《紅壤坡耕地深松少免耕作業(yè)技術(shù)規(guī)程》起草小組，并對(duì)小組成員進(jìn)行了分工。根據(jù)前期研究和調(diào)研的相關(guān)情況，起草小組完成了《紅壤坡耕地深松少免耕作業(yè)技術(shù)規(guī)程》的初稿。2018年4月-5月，起草小組在初稿的基礎(chǔ)上，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)真修改。五、國(guó)際國(guó)內(nèi)同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)情況經(jīng)多方查新，國(guó)內(nèi)尚無(wú)深松少免耕作業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。目前，僅在華北和東北平原開(kāi)展了深松與少免耕相結(jié)合的耕作技術(shù)研究與示范，但針對(duì)紅壤坡耕地耕層淺薄尚未提出適用的深松技術(shù)。在前期研究基礎(chǔ)上，根據(jù)紅壤坡耕地實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn)，提出深松與少免耕相結(jié)合的作業(yè)技術(shù)，其適應(yīng)范圍、技術(shù)目標(biāo)均不同于現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)紅壤區(qū)坡耕地合理耕層構(gòu)建及農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套等均有較大意義。六、與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)（送審稿）是在國(guó)家相關(guān)的法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上結(jié)合地方實(shí)際情況制定出來(lái)的，因此與現(xiàn)行法律法規(guī)沒(méi)有沖突。七、實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)的措施建議（1）政府、農(nóng)業(yè)部門(mén)在補(bǔ)