中国特色初级阶段的自然农法—低碳套稻技术简介

低碳[低碳,意指较低(更低)的温室气体(二**碳为主)排放。]套稻技术[世界知识产权组织在1977年版的《供发展中国家使用的许可证贸易手册》中,给技术下的定义是:“技术是一种制造一种产品的系统知识,所采用的一种工艺或提供的一项服务,不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形-jishu]已先后被列为科技部、农业部[农业部是主管农业与农村经济发展的国务院组成部门。]联合推荐的《秸秆[秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。]综合利用技术》首选技术,国家环保重点推广实用技术,农业部优势农产品重大技术推广项目,并先后在江苏、上海、四川、山东、安徽、湖北、河南、贵州等稻麦(油)两熟省市示范成功,形成了三个江苏省地方标准。

**电视台、新华社、人民日报等媒体的跟踪报道,特别是**电视台《科技苑[《科技苑》,是**电视台第七套农业节目开办最早的涉农节目之一,首播:周一至周五 18:30;重播:周一至周六 14:13。]》栏目对于低碳套稻技术的专题报道,在江浙沪皖乃至四川地区引起了巨大反响。不少地区的农业专家、种粮大户都来扬州考察,邀请扬州专家前往进行技术指导。

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[科技苑]夏收垄上行(二):小麦未收先种稻(20120619)_CCTV节目官网-CCTV-7_央视网(cctv****)

技术起源

上世纪80年代,原江苏农学院黄细喜教授从日本带回了大量资料,《自然[自然,来自拉丁文Natura,意指“天地万物之道”,原意为植物、动物及其它世界面貌自身发展出来的内在特色,最早的文献中意义为植物。]农法》也在其中。年轻的顾克礼在研读、配合黄教授翻译此书的过程中,被福冈正信超前又朴素的农业观点深深地震撼和吸引了。

在与黄细喜教授的研讨和亲身实践过程中,顾克礼教授发现了福冈正信自然农法的四免耕[免耕(保存耕耘 no-tillage)一词的原意是保护性耕作制度,主要目的是防止土壤侵蚀。]种方式(免耕地、免化肥、免农药、免除草)在非自然的农田里,施行过程中稻田杂草[杂草是指生长在有害于人类生存和活动场地的植物,一般是非栽培的野生植物或对人类无碍用的植物。]丛生,导致稻作[漫画《稻作》是日本漫画家古谷 实(古谷 実;ふるや みのる)的作品,作品主要是搞笑题材。]产量一直上不去。

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在上世纪80年代粮食安全为第一的大背景下,顾克礼教授等人受福冈正信自然农法理念的启发,在我国耕作学家邵达三教授和黄细喜教授少免耕技术的基础上,借鉴四川侯光炯垄作自然免耕技术及70年代山东河南麦套稻种植经验,经过三十多年的不断研究和实践创新,终于研究出了中国特色的初级阶段自然农法—低碳套稻技术。

三十多年来的系统研究和示范应用,使该技术已经形成了较为成熟的配套稻作新技术体系。

技术简介

低碳套稻技术,是在三麦灌浆(油菜结角)中后期套播水稻,麦油收割时留高茬,脱粒后的秸秆菜壳就地散开、就近埋入墒沟或自然条带,任其在稻作期间自然腐解的秸秆还田新方法、水稻高产优质高效安全生态栽培新途径、可持续低碳农业新技术。

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通俗点说,就是将处理后的稻种直接播种到还没有收割的麦(油菜)地里,麦(油菜)收割时留高茬,脱粒后的秸秆(菜壳)就地覆盖大田,稻田上水后任其自然腐解还田。不用翻耕土地,不用育秧,还减少了化肥用量,秸秆焚烧难题也解决了,而米却更好吃了。节肥节水更节能,省时省力更省心。

该技术依据自然生态学原理,运用免耕、套种、旱育、秸秆培肥、单株群体高产高效性、高产群体质量栽培等技术理论,创新了免耕套种与秸秆全量节能还田相结合的新型耕作栽培技术体系。

关键技术及其实现依据

1. 秸秆全量节能还田技术

研究与应用认为,麦(油)生长后期套播水稻,麦(油)成熟时与机收相结合,留茬20-30厘米,脱粒后的秸秆就地散开、就近埋入墒沟或自然条带,可以实现全量节能还田;

秸秆无需增加速腐菌,利用与温、光、水、肥及农田微生物自然条件即可自然腐解还田,麦收后85天可腐解三分之二以上,稻作较低氮肥(13公斤/亩左右) 即可正常腐解,更无需额外增氮;

秸秆全量自然覆盖还田400公斤/亩左右,连续3年还田可增加耕层土壤有机质0.21-0.28个百分点,提高了土壤肥力,改善了农田生态环境,节减纯氮20%左右对产量无显著影响,且有利于提高稻米品质。

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2. 全苗匀苗技术

研究与应用认为,全苗匀苗需把握浸种、播种、速灌速排、让茬后的初灌等技术关键。

3. 杂草综合防除技术

研究与应用认为,杂草在免耕套稻田块一是发生期早,二是发生量大,三是草相复杂、草龄参差不齐。

针对套稻杂草发生与消长规律,研究配套了综合防除对策,即:首先是力求前茬无草害;其次是使用“一封杀、二挑治、三辅助”的除草对策。

4. 杂草稻防控技术

研究与应用认为,杂草稻其单株分蘖和成穗数多,但每穗粒数和千粒重低,比正常水稻减产12%以上;

杂草稻加工品质、外观品质及适口性差,但蛋白质含量高,属于低糖高蛋白的特种米;

反复研究创新了“诱发化除”的新对策,起到了一定的防控效果。

技术创新内容

1. 免耕套种与机收前茬结合,创新了秸秆“就地、全量、节能”还田新方法,从治本途径上解决了秸秆焚烧难题。

2. 利用稻作期间自然条件,走自然降解作物秸秆的技术路线,节减化肥。

3. 发明了专利,有效地解决了稻田高龄稗草和千金子防除难题。

4. 创新了诱发化除新对策,有效地防控了杂草稻对大面积生产的危害。

5. 通过耕作制度创新,创立了可持续低碳稻作新技术,形成了两种套稻模式的技术新体系。

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技术优点

低碳套稻技术在节能减排、耕地培肥、粮食增产、农民增收等方面具有综合意义。与传统技术及国际领先的日本、韩国机插稻技术相比,这项自主创新有如下显著优势:

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1. 节能减排

低碳套稻技术集免耕、免插、免烧秸秆、秸秆自然覆盖、节减化肥等低碳特点,每亩可减少二**碳排放800公斤以上。

具体如下:[1] 免耕节省柴油2.5公斤左右/亩,减排8公斤左右(按每公斤减排3.18公斤计);[2] 免插节省机插汽油0.4公斤/亩,减排1.23公斤(按每公斤减排3.08公斤计);[3] 免烧秸秆400公斤左右/亩,减排720公斤(按每公斤减排1.8公斤计);[4] 节减化肥20%,可减排18.3公斤(按每亩减氮素4公斤、生产每公斤尿素产生2.1公斤二**碳计);[5] 秸秆覆盖比旋埋减排65%甲烷,折减排二**碳每亩777.5公斤(据中国农大研究资料分析;甲烷温室效应是二**碳的21-72倍,按21倍折算)。

2. 耕地培肥

每亩400-500公斤的秸秆连续三年全量自然还田,可使土壤耕层有机质提高0.21-0.28个百分点,有利于解决我国耕地质量下降的矛盾。

3. 粮食增产

与传统稻作相比:不用秧田可增加夏粮面积10%左右;水稻单产持平或增产5%左右并具有超高产潜力;出米率提高2个百分点(比引进的国外机插稻提高3个百分点)。

4. 农民增收

比传统稻作和引进的日韩机插稻技术每亩节本增收200元左右。

技术应用状况

低碳套稻技术适用于全国10多个省市的1.4亿亩稻麦(油)两熟地区。

本世纪以来,该技术先后列为科技部、农业部联合推荐的《秸秆综合利用技术》首选技术,国家环保重点推广实用技术,农业部优势农产品重大技术推广项目,并先后在江苏、上海、四川、山东、安徽、湖北、河南、贵州等稻麦(油)两熟省市示范成功,形成了三个江苏省地方标准。

至2010年在全国累计推广面积500万亩,增产粮食4亿斤。在江苏扬州、泰州等地,该技术正成为农民自觉选用的稻作主推技术,涌现出连续应用10年以上的村组、连续应用5年左右的若干个万亩乡镇。

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当前存在的问题

目前,该技术在应用过程中,仍存在以下两个主要问题:

1. 仍需借助一定的化肥农药

该技术目前被顾克礼教授定义为“初级阶段的自然农法”。在当前的技术应用实践中,一般可减少30%左右的化肥农药用量。要确保稳产高产,该技术仍需借助一定的化肥农药。

2. 杂稻遗留

目前该技术仍无法从根本上改善套播种植中的杂稻遗留问题,特别是杂草稻(红米稻)的遗留。杂草稻具有超强的生命力,会与栽培稻争肥争光,影响正常植株生长,影响稻谷产量。

针对该问题,顾克礼教授另辟蹊径,充分发挥红米杂草稻的自然优势,研发出全新的、具有药食两用的低糖高蛋白大米,受到饮食控糖人士的普遍欢迎。

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