我国是人口大国,未来10年要增产500亿斤粮食。因此,如何协调好复种指数持续下降与国家粮食安全之间的矛盾是耕作制度面临的首要问题。
其次,机械化发展与耕作制度革新之间的矛盾。
这一矛盾是农机农艺配套难的问题。尽管我国农业机械化取得了一定程度的发展,但总体程度提高缓慢。目前,全国机械化耕地、播种和收获作业的水平分别为57%、33%、27%,耕种综合机械化水平为41%,但由于耕作制度对机械化作业的主动适应性不够,加上一家一户的小农生产方式无法实现连片机械化操作,因此,如何协调好机械化发展与耕作制度革新之间的矛盾是耕作制度存在的重要问题。
第三,耕地质量下降与地力培育之间的矛盾。
耕地质量下降与地力培育之间的矛盾是用地与养地的问题,长期连作、耕层变浅、有机质下降、肥力不均、水土流失等是我国大部分农区普遍存在的问题,由于缺乏合理的轮作换茬、土壤耕作、合理施肥等技术的集成配套,导致耕地质量下降。因此,如何协调耕地质量下降与地力培育之间的矛盾是耕作制度存在的另一重要问题。
第四,气候变化与耕作制度适应性之间的矛盾。
气候变化与耕作制度适应性之间的矛盾是农业气象灾害与耕作制度适应性的问题,中国在过去的50年中,由于气候变暖造成了全国种植制度界限不同程度北移以及干旱、洪涝、高温、低温等农业气象灾害发生频率增大,熟制的变化和气象灾害的频繁发生必将带来不同区域耕作制度的相应变化,因此,如何协调好气候变化与耕作制度适应性之间的矛盾是耕作制度面临的又一重要问题。
东北地区的做法
东北三省和内蒙古自治区东四盟是我国重要商品粮生产基地。新中国成立以来,东北地区农业实现了跨越式发展,为我国粮食安全和主要农产品供给作出了重要贡献,耕作制度革新在其中发挥了十分重要的作用。
种植制度。东北地区作物结构中以粮食作物为主,经济作物比重低,主要粮食作物是玉米、大豆、稻谷、春小麦、谷子、高粱等。历史上该地区是高粱、谷子、大豆的传统产区,新中国成立以来,玉米、水稻面积迅速扩大,而谷子、高粱、春小麦则逐渐缩小;以一年一熟制为主。间作在历史上较多,主要为玉米大豆间作,20世纪50年代是玉米大豆混作,70年代为玉米大豆间作及西部地区的林粮经条带间作,套作较少。轮作换茬较为普遍,过去主要有高粱—谷子—大豆或玉米—大豆—高粱轮作,随着高粱面积的减少,现在的轮作方式主要是玉米—大豆轮作。东北地区随着种植制度的调整,已经成为我国重要的粮豆生产基地。
土壤耕作制度。东北地区以一年一熟为主,复种指数较低,同全国其他地方比较,土壤耕作有许多特点,并在不同时期的农业生产中发挥了重要作用。自新中国成立以来,代表性的技术有上世纪50年代的苗眼镇压方法、马尔采夫耕作法、深耕等;60年代的粑茬、垄平作、原垄播种等;70年代的土壤耕作创新技术—深松耕作、免中耕等;80年代的覆盖免耕、水田翻旋结合耕作、水田深松等;90年代至今的保护性耕作技术体系,其中有代表性的辽宁省的浅旋覆盖、高留茬播种、深松覆盖、免耕覆盖等,吉林省的原垄留茬播种结合苗期深松少耕、垄向区田、宽窄行留高茬交替休闲种植、玉米留高茬行间直播、玉米留茬垄侧播种、秸秆还田等;黑龙江省的少免耕、原垄卡种等。上述很多做法已经在生产上广泛应用,推动了当地农业的发展。
施肥制度。肥料是农业生产的重要物质基础,合理的施肥制度是一项重要的增产措施。东北地区的施肥制度主要经历了三个阶段:只施农肥、农肥化肥结合、有机无机配合施用的同时实施测土配方施肥。上世纪50年代主要以农肥培肥土壤,每亩平均施用化肥量还不到0.5kg。60年代以硫酸铵、硝酸铵为代表的化肥开始应用,之后由氮肥为主过渡到氮磷结合,尿素和磷肥开始广泛应用。80年代,化肥向高含量方向发展,以尿素为主的氮肥和以磷酸二铵为主的复合肥成为主要代表,同时锌肥、硼肥等微肥也得到应用。90年代至今,在有机无机配合施用的同时实行测土配方施肥。同时,部分地区还发展了“绿肥”,主要通过粮草(草木樨、沙打旺等)轮作,起到了一定程度的肥田作用。不同时期的施肥制度,为粮食增产、改善和提高土壤肥力起到了重要作用。