梅河口市玉米机械化保护性耕作技术现状分析与重要意义

刘诚　郭万华

摘要：通过保护性耕作发展的介绍，阐述了玉米保护性耕作的原理与核心技术，分析了梅河口市当前玉米保护性耕作状况，提出发展玉米机械化保护性耕作的重要意义。

关键词：玉米机械化；保护性耕作；重要意义

中图分类号：$345

文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njWX.2016.05.041

梅河口市位于吉林省东南部，属于低山丘陵地区，春季少雨干旱，年平均降水量为710mm，有效积温在2800-2900℃，无霜期为137天。全市辖19个乡（镇），5个街道办事处，总人口62万，农业人口35.6万，占总人口的57.4%。境内总面积2174.6km²，有耕地150万亩，其中旱田占90万亩。旱田种植作物主要以玉米为主，是国家和吉林省重点粮食生产基地。目前，全市农机总动力达33.6万kW，拖拉机保有量为17 565台，拖拉机配套农具为41970台套。机耕、机播、机收三项主要农田作业水平分别达到了97.5%、54.5%和21.3%，机械化作业综合水平达到了61.74%。

几年来，梅河口市农业机械化取得了较大的进展，涌现出了许多农机大户、农机服务组织，但由于经济收入、地域条件的限制，农民对农机化投入较少，导致农机化整体水平发展较慢，与其他先进市县相比，在农机装备情况、机具作业水平、机械配置结构等方面还有一定的差距。受地理条件的限制，大型机械发展缓慢，小型农机具发展较快，这样不适合规范化生产，严重限制了农业的发展，加之机具配套不合理，作业率不高，整体生产成本高。从土地状况来看，丘陵地带土壤沙化、流失严重，蓄水保肥能力差，抗御自然灾害能力不强，农业可持续发展后劲不足。人均土地面积少，土地流转速度慢，习惯性的传统耕作模式难以改变。这些一直阻碍着玉米机械化保护性耕作技术的实施。

1.玉米机械化保护性耕作发展状况

1.1保护性耕作发展起源

20世纪初，随着加利福尼亚黄金的发现，美国拉开了西部大开发的序幕。用机械化进行土地耕、翻，加快了美国大面积土地开发，致使美国获得了几十年的好收成。然而，由于机械化破坏了植被，土壤退化，导致了一场震惊世界的灾难——“黑风暴”。1934年5月的一场“黑风暴”，连续3天，横扫了美国2/3的国土，把3亿多吨有机土壤卷进大西洋。仅这一年美国就毁掉4500万亩耕地，冬小麦减产500多万吨。经过20多年试验研究，20世纪60年代，美国开始试验推广免耕法，80年代成为美国主流农业耕作技术，1995年更名为保护性耕作法。

1.2我国保护性耕作发展历程

我国的农业科技工作者从20世纪70年代开始致力保护性耕作技术的试验研究，但由于多种原因，研究进程发展缓慢。进入90年代，我国农机工作者在充分总结和分析我国保护性耕作技术阶段研究成果，分析国外发展保护性耕作技术的条件、环境、经验、发展历程等情况的基础上，探索出适合我国发展的机械化保护性耕作技术模式，进而开始了中国保护性耕作技术的起步和发展道路。

21世纪初，国家开始重视保护性耕作技术的发展与推进工作，2002年，财政部设立实施保护性耕作示范项目，推动保护性耕作技术的开展，开创了保护性耕作技术快速发展的新纪元。2008年“吉林康达”玉米免耕播种机的出现，大大加快了玉米主产区的玉米保护性耕作技术发展进程。梅河口市于2014年引进一台“吉林康达”免耕播种机，在中和镇进行了100亩地的示范试验。至此，玉米机械化保护性耕作在梅河口市拉开了帷幕。

2.玉米机械化保护性耕作原理与核心技术

2.1玉米机械化保护性耕作原理

玉米机械化保护性耕作技术是以保持水土为核心，实现少耕、免耕，作物秸秆覆盖地表，达到减少土壤流失，提高土壤蓄水保墒能力，节约作业成本、增加经济效益的机械化种植技术。

传统的种植模式是灭茬起垄、旋耕、翻耕等，动土量大，土壤的风蚀、水蚀严重，容易引起沙尘暴。玉米机械化保护性耕作通过合理减少机械对土壤的扰动，较少动土次数，通过作物部分秸秆覆盖地表技术，降低土表裸露面积，达到土壤蓄水保墒的能力。部分秸秆覆盖地表，减少水土流失，同时随着秸秆的腐烂，增加了土壤的有机质，起到了培肥的作用。机械化作业效率高，作业程序简化，可以直接或间接给农民带来经济效益。

2.2玉米机械化保护性耕作的核心技术

玉米机械化保护性耕作的核心技术包括机械免耕播种、机械秸秆覆盖、机械深松、机械药物除草。对于梅河口市来说，机械深松、机械药物除草已经实现，达到了机械化保护性耕作技术要求，机械免耕播种、机械秸秆覆盖有待于整体推进。

玉米机械化保护性耕作技术是一种新型种植模式，主要针对土壤有机质下降、土壤沙化、水土流失严重、干旱加剧等情况而采取对土壤实施保护的耕作措施。

（1）有机质含量下降。土壤有机质来自于土地产出物（秸秆、果实等）的腐化和生物肥料的转化，由于没有先进的耕种机具，习惯性的耕种模式将产出物清理干净，化肥代替农家肥，使土壤有机质只有产出没有补给，形成了掠夺式生产经营。

（2）土壤沙化。掠夺式生产，必然要大幅度增加化肥使用量来提高产量，加上传统耕作习惯，使土壤养分得不到回归，土壤有机质含量的减少使团粒结构被破坏，造成严重沙化现象。

（3）水土流失严重。大量的有机质腐烂转化，渗透到耕层，才能形成黑土层。由于掠夺式生产、传统耕作习惯，有机质得不到还田，黑土变黄土，黄土变沙土；反复翻动耕层表土，地表严重裸露，刮风时易被风吹走，下雨时易被雨水带走，使黑土层减少。

（4）干旱加剧。传统耕作模式是把秸秆全部清除，多次耕作，使土壤板结，蓄水保水能力减弱，容易失墒引起干旱。据专家测定，我国在最近50年里，土壤中的有机质含量较以前减少了1/3，有的地域甚至减少量达到1/2，遇到干旱之年或风暴袭击，使粮食产量严重减产，造成了农业生产不稳定。

3.推广玉米保护性耕作机械化技术的重要意义

3.1实施玉米保护性耕作机械化技术，有助于国家粮食生产安全

我国人口众多，也是一个农业大国，粮食生产安全问题直接关系到民生和社会稳定。经过改革开放多年来的发展，农业机械化装备水平和粮食产量均得到了大幅度提高，然而，长期对现有土地进行掠夺式的生产方式，使得土地质量下降，水资源匮乏，旱情加重，农业生态环境出现恶化现象，粮食生产和农业可持续发展受到遏制。据相关统计表明，我国大部分现有耕地总体质量不高，中产、低产田比重较大，以玉米为主的粮食生产地区土壤地力下降，有机质含量低；我国的水资源人均占有量仅为世界人均占有量的1/4，没有灌溉条件的干旱地区约占总耕地面积的60%，多年来地下水过分采拾，水位下降，由于干旱造成的粮食损失约占各种自然灾害总和的2/3；土地荒漠化程度日益加重，地表水土流失面积逐渐加大，农田扬尘加重，雾霾泛滥，土壤有机质以及氮、磷、钾等有效成分因风蚀、沙化损失加剧，土壤养分流失严重；长期大量使用化肥，农家肥和有机肥施用量减少，导致土壤地力不断下降。

经过长期的试验表明，推广玉米保护性耕作技术可以保护农田、培肥地力、节水抗旱、减少雾霾沙尘、提高作物单产、降低劳动成本、增加农民收入等多种作用。还可以减少秸秆焚烧产生的有毒烟雾对人畜的危害，减少雾霾的形成条件，转变秸秆资源综合高效利用，改善生态环境质量，为粮食生产打造了良好的地理条件和物质基础，营造了粮食可持续高效生产有力环境。同时，实施玉米保护性机械化耕作中深松环节，建立了土壤蓄水功能，有效提高了自然降水利用率，为夺丰收、创高产开辟了优越条件。因此，实施玉米保护性机械化技术对保障国家粮食安全、全面建设小康社会、构建和谐社会、推进新农村建设具有十分重要的意义。

3.2

实施玉米保护性耕作机械化技术，有助于实现农民增产增收

全面推进农业机械化，是现代农业和农村信息化产业的重要物质基础，是农业生产高效、低耗、标准化的基本条件。发展玉米保护性耕作机械化技术，可以加快玉米生产全程机械化的步伐，改变传统玉米生产经营模式，生产中实现稳产高产，减少生产作业环节，减少劳动力投入，实现农民增产增收，而且能改善农民生产、生活条件，提高农民劳作生活质量。发展玉米保护性耕作机械化技术，还可以促进农机与农艺相融合，使农村劳动力快速向二、三产业和城镇转移，加快农村土地流转速度，创造农业规模化经营实体形成条件，推动农业机械化规模经营主体快速迈向农业现代化。

3.3实施玉米保护性耕作机械化技术，有助于改善生态环境

从未来的发展趋势看，实施玉米保护性耕作机械化技术，可以节约能源和保护环境。玉米保护性耕作通过免耕、少耕，可大大简化玉米生产工艺流程。通过秸秆还田覆盖，即增加了土壤有机质，有效控制土壤侵蚀，也减少了沙尘、雾霾天气发生，改善空气质量；秸秆还田还有效解决了秸秆焚烧对空气的污染，减少了由于焚烧产生有毒烟雾对人、畜的危害，实现了秸秆的综合高效利用；通过深松、秸秆覆盖，提高土壤水分利用率，实现了资源永续利用。加大保护性耕作技术示范推广力度，促进该项技术的成熟和发展，对于保护与恢复生态环境、发展现代农业、实现可持续发展作用十分重大。