调研情况:
与农业农村厅有关部门交流、座谈、修改;部分试验示范点调研、交流。
问题分析:
江苏省年产秸秆量约4000万吨,其中水稻、小麦、油菜和玉米秸秆占秸秆资源总量的95%以上,实施秸秆机械化还田,是解决秸秆出路最直接、最有效的途径。为此,省政府2014年出台了《关于全面推进农作物秸秆综合利用的意见》(苏政发〔2014〕126号),省财政厅、省农业农村厅、省科技厅等部门连续多年稳定支持秸秆机械化还田工作,取得巨大的成就,稻麦秸秆机械化还田率稳定在52%以上。为进一步提高秸秆机械化还田的质量以及加大对土壤质量的培育,2019还开展了50万亩的农机深松整地工作,2020年又开展了90万亩的生态型犁耕深翻秸秆还田试点工作,涉及15县(市、区)。2019年的还田作业财政投入补助达到8.7亿元,2020年达到8.8亿元。省科技厅组织实施的相关科技项目也超过100多项。自2009年省人大颁布实施《关于促进农作物秸秆综合利用的决定》以来,经过10多年的发展,我省秸秆资源化利用水平处于全国前列。
虽然我省农作物秸秆综合利用水平处于全国先进行列,但仍有巨大的提升空间。尤其是秸秆机械化还田的深入推进工作在新时期、新阶段,需要新视角、新思维,要以科技创新为支撑点,在更高起点上整合耕地质量保护和农业生态环境建设工作,为保障粮食自主供给、进一步稳固农业基础提供强力支撑,助力我省在高质量发展、乡村振兴、农业现代化建设方面“争当表率、争做示范、走在前列”。
(一)生态型犁耕深翻秸秆还田是时代的必然选择
1)国家和省政府将秸秆机械化还田、深松深翻列入粮食安全责任制考核的重要内容。生态型犁耕深翻还田是“藏粮于地、藏粮于技”的重要技术手段,是将秸秆利用和土壤改良相结合的一举多得的有效途经,是保障粮食安全和改善农田生态环境、增加农民收入、促进农业可持续发展的重要措施。生态型机械化秸秆还田耕作是一种将农作物秸秆机械化还田、犁耕深翻、农机深松整地等主要作业纳为一体的现代耕作技术,是对传统耕作的技术革命,是新时期土壤质量培育和高质量农业和绿色农业发展的必然选择,是实现农业现代化、机械化、信息化的重要基础。2020年国家和省政府将秸秆机械化还田、深松深翻列入粮食安全责任制考核的重要内容之一,近期召开的中央经济工作会议把耕地保护和种子创新列为2021年我国经济工作的重点任务。
2)土壤深耕翻和秸秆还田是目前土壤质量保育的迫切需求。由于连续多年的土壤表层旋耕作业,导致目前土壤耕层变浅,土壤结构紧实,板结严重。据农业农村部耕地质量监测保护中心的最新资料,江苏省耕地土壤耕层厚度平均仅17.4cm,小于20cm的占77.04%,14-18cm的占47.4%。而适宜作物生长的耕层厚度在20厘米以上,欧美等国家一般耕层在35厘米以上。耕层浅化和板结问题是目前耕地质量的主要问题。此外,目前江苏耕地土壤有机质含量平均2.14%,小于2.0%占36.1%,2-3%占57.9%。土壤有机质含量也需要进一步提升,以提高土壤基础地力。尤其是健康土壤的培育,急需增加土壤有机碳的投入。
3)实践证明机械化耕深翻秸秆还田对提高粮食安全保障和土壤可持续利用具有重要作用。在我省适宜区域加快推进生态型犁耕深翻秸秆还田,对于提高秸秆机械化还田深度和均匀度、减少耕作层土壤秸秆比例、恢复提升耕地地力、促进后茬作物壮苗早发和高产稳产具有重要意义。实施农机深松整地作业,可以打破坚硬的犁底层,加深耕层,还可以降低土壤容重,提高土壤通透性,从而增强土壤蓄水保墒和抗旱防涝能力,有利于作物生长发育和提高产量。大量实践证明,农机深松整地是改善耕地质量,提高农业综合生产能力,促进农业可持续发展的重要举措。中科院南京土壤所2019年在靖江连作3年的香沙芋上进行土壤深耕松后,芋头增产218.8%,如结合土壤改良剂施用,芋头增产250.4%。如果仅用土壤改良剂,芋头仅增产3.2%。外省的监测数据表明,深松达到30厘米的地块比未深松的地块每公顷可多蓄水400立方米,伏旱期间平均含水量提高7个百分点,作物耐旱时间延长10天,小麦、玉米等作物的平均产量增加10%左右。
江苏农垦100多万亩耕地近40年的两季秸秆全量耕深翻还田的结果表明,土壤有机质含量逐年增加,1980年平均为1.21%,1990年为1.33%,2000年为1.52%,2010年为1.76%,2019年为2.17%。耕地质量的提升为作物高产稳产提供了坚实的基础,2019年江苏农垦小麦和水稻产量分别达到每亩588和734公斤,是1980年的4倍左右,也是江苏省平均水平(2019年小麦和水稻平均亩产分别为374和598公斤)的1.2-1.6倍。中国科学院土壤研究所2020年在苏州水稻试验结果表明,秸秆深耕翻还田30-35cm,水稻实测产量比旋耕还田平均增产13.7%。中科院农业资源研究中心2020年在黄淮海农业区的试验结果表明,秸秆深耕翻还田后,小麦比旋耕增产25.8%,并节省2次浇水,后茬玉米亦增产28.5%。仪征市2020年生态型犁耕深翻还田试点结果表明,深耕翻20cm,每亩增产20公斤,节省1次农药和肥料投入,节本增效每亩达150元。东海县试点表明,粘土质耕地深耕翻必须30cm 以上,增产效果显著。
(二)科技支撑和财政补贴不足是深入推进耕深翻秸秆还田工作的瓶颈
目前,我省在秸秆机械化还田及生态型犁深耕松工作方面,省财政厅每年专项支持力度达到9亿左右,省农业农村厅也强力持续推进相关工作,省科技厅也在持续支持一些相关研究项目,但进一步深入推进,亟需解决以下科学技术和政策引导问题。
1)秸秆还田效应缺乏系统而科学的研究和评估,一些争议影响耕深翻秸秆还田工作的深入推进。秸秆还田有利于土壤有机质的提升和土壤质量的改善是勿容置疑的,但如果还田不科学,技术不到位,也会带来一些负面效应,如影响后茬播种与出苗、病虫草害加剧、增加温室气体排放和水体环境污染、还田量大而不能完全腐解等。影响这些正、负面效应大小的因素很多,秸秆深耕翻还田和旋耕还田的正负效应也差别甚大,但迄今尚无系统的研究成果,也没有正、负效应整体性的综合评价结果,更缺乏针对性的减少负面效应措施的研究。因此,秸秆还田工作至今仍面临一些争议,严重影响耕深翻秸秆还田工作的深入推进。
2)合适的装备创新力度不够,深耕翻还田工作缺乏有效的工具。过去十年来,在科技厅、农业农村厅等部门的强力支持下,我省秸秆还田装备方面取得了巨大成就,尤其在秸秆粉碎还田、水田埋草起浆等新型机具方面有显著突破,多与旋耕技术相配套。相对而言,对适合深耕翻秸秆还田的装备方面创新力度还有所欠缺。由于长期板结和耕层浅化,导致土壤耕作阻力大,尤其是黏质土壤,其深耕翻不仅需要较大马力的拖拉机带动,而且需要在机具上有所创新,包括犁的设计和材料的选择等。
3)成熟的技术体系相对缺乏,大面积推广应用缺少技术规范的支持。目前,我省在15县(市、区)开展了生态型犁耕深翻还田试验示范,取得圆满成功。一些研究单位也开展了某些研究工作,但系统性不够,与农艺和生产环节紧密结合,尤其适合全程机械化的耕深翻还田技术尚不成体系,更缺乏不同区域、不同耕作制度、不同土壤类型、不同环境条件下的田间操作技术规范和模式。一些实际操作问题急需科学研究和田间效应来回答。例如,不同土壤类型的深耕翻深度多少为宜,水稻田能否深耕翻,一次深耕翻后效能持续几年,深耕翻作业如何与播种、插秧机配套,秸秆深耕翻如何与腐熟菌剂、土壤调理剂、肥料等施用配合等。
4)生态型犁耕深翻还田的补贴力度不够,农民的积极性仍需要引导。2014年开始,我省秸秆还田的省级测算标准是苏南10元/亩、苏中20元/亩、苏北25元/亩,已经7年没有调整。虽然犁耕深翻还田是我省秸秆还田的主推技术之一,由于要增加犁翻和碎土两道工序,每亩成本比旋耕还田增加45-65元,故此项技术受成本制约推进难度加大,尤其需要在工作推进初期加大政府的引导力度。从全国来看,大部分地区深松整地作业每亩补贴为30元,山东、安徽为35元,广东为40元。因此,我省将深松整地与秸秆深埋还田结合起来,其补贴力度理应有所提高。
具体建议:
建议省科技厅、农业农村厅、财政厅等部门加强协调,科研单位联合攻关,推广机构密切协作,建立农机农艺相互融合、相互促进的工作机制。以提高深松机械秸秆还田作业适应性为重点,强化技术集成,完善技术模式,实现规范化标准化作业,结合政府优惠政策的积极引导,强力促进我省生态型犁耕深翻还田耕作技术的发展。
1)建议省科技厅设立重大专项,以顶层组织方式系统设计研究内容,以问题为导向,以解决生产实际需求为目标,切实避免分散、重复、单一、低效、流于形式的研究模式,组织多学科交叉研究队伍形成“集团军”,保证足够的研究经费,专心科技攻关,着力深耕翻秸秆还田耕作技术与装备的研发、优化及其产业化,重点开展秸秆还田效应综合研究和评估、深耕翻秸秆还田新型装备研发及其产业化、深耕翻秸秆还田配套技术研发及集成与技术规范和模式研究、代表性区域的长期试验监测与试验示范等工作。
2)建议省农业农村厅继续强化生态型犁耕深翻还田试点工作,进一步发挥技术专家组的作用,对试点工作进行系统总结,编写和定期发布我省生态型犁耕深翻还田工作的技术报告。加强与省科技厅的联动,在科技厅重大专项的设计、论证、组织实施中发挥积极作用。
3)建议省财政厅继续加大生态型犁耕深翻还田的补贴力度,研究制订有关激励政策,引导社会资本的进入。综合测算建议犁耕深翻还田补助标准提高到45元/亩以上,以消化掉部分作业成本,从而调动农民开展深翻还田的积极性,并逐渐引导社会资本的进入,形成多元化的投入机制。