保护性耕作技术及效益分析

摘要：吉林省位于我国东北地区中部，是著名的农业大省，也是北方严重缺水省份之一。在全省耕地中，因多年采用不合理耕作方式，土地荒漠化程度日趋严重，春秋时节沙尘肆虐，雨季水土流失严重。为摆脱干旱影响，遏制生态环境继续恶化，大力发展保护性耕作技术势在必行。

关键词：保护性耕作；技术；效益

中图分类号： S344 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.014

1 保护性耕作的起源

1934年5月，一场巨大的风暴席卷了美国东部与加拿大西部的辽阔土地。狂风卷着黄土，遮天蔽日，形成了一个东西长2400公里、南北宽1500公里、高3.2公里的巨大的移动尘土带。风暴持续了3天，掠过了美国2/3的土地，3亿多吨土壤被刮走，30多万平方公里良田被毁，掠过之处水源干涸，牛羊死亡，一片凄凉。这就是震惊世界的“黑风暴”事件。大风过后人们开始反思，发现有作物根茬保护的地表很少被刮走，以此开始研究，经过了60多年的时间，美国实施保护性耕作的土地占到旱作农业面积的60%，世界各国也在陆续推广保护性耕作技术。目前，全球有70多个国家推广此技术，耕作面积达到1.69亿平方公里，占全球耕地面积的11%。2002年我国在山西临汾召开了第一次全国保护性耕作会议，标志着我国的保护性耕作进入示范推广阶段。

2 保护性耕作技术的应用

吉林地区水资源匮乏，旱灾频发，过度超采地下水导致地下水动态平衡被破坏，水位下降过快，出现大面积地下水漏斗。旱田作业多是传统的铧式犁耕作及旋耕方式整地，耕地裸露，水土流失严重，土壤肥力下降。近年来自然灾害频繁，导致农产品产量低而不稳，农民增收困难。保护性耕作可简化耕种程序，降低生产成本。实行免耕或少耕模式后，可降低作业成本近30%，节省燃油消耗5%～15%，增加产量5%～15%，增收50～100元/亩。实施保护性耕作后，可以减少水蚀、风蚀60%～90%，使农田蓄水量增加16%～19%，水分利用率提高12%～16%。防止焚烧秸秆，节省燃油消耗，有效地防止沙尘天气，减少碳排放量，达到保护生态环境的目的。因此，发展保护性耕作对摆脱干旱和遏制生态环境恶化有着至关重要的作用，是促进农业可持续发展的重要途径。

3 保护性耕作主要技术内容

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，用作物秸秆、残茬覆盖地表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术。

3.1 秸秆残茬覆盖技术

公主岭市大力推广玉米保护性耕作技术，通常采用秸秆粉碎还田覆盖和留茬覆盖技术。玉米收获后秸秆和残茬留在地表做覆盖，可抑制水分蒸发，调节地温，防止水土流失。秸秆腐烂后，可增加土壤有机质和腐殖质，改善土壤团粒结构，抑制沙尘形成。公主岭市玉米种植面积广阔，秸秆产量高，所以要考虑保留多少秸秆、秸秆如何处理及地表分布等问题。秸秆粉碎还田是由玉米联合收割机收割、粉碎秸秆后部分还田覆盖地表，暂定标准为播种后地表覆盖率大于15%，同时要求覆盖均匀。多余秸秆打包运出用于生物发电等功能。留高茬覆盖技术是指玉米收获后留高茬于地表，通过高茬和根系固土降低风速、减少风蚀。高茬吸水性强，根系腐烂后留下大量孔道，有利于水分渗入，增加土壤的透气性同时培肥地力，有利于翌年作物生长发育。

3.2 免耕播种施肥技术

免耕播种施肥技术的关键是有无适用的免耕施肥播种机。免耕播种要求在有秸秆覆盖和免耕的条件下顺利播种，一次性完成开沟、播种、覆土、镇压多道工序，这就要求免耕播种机有良好的防堵通过性，破茬入土性、深施肥及良好的覆土镇压功能。如果满足上述条件，既可大大减少农民劳动强度，提高生产效率，减少耕作次数，减轻农田压实程度，规范种植模式，从而提高播种质量。

3.3 杂草及病虫害控制技术

实行保护性耕作后，农田土壤因环境变化可能会导致病虫草害增加，因此仍需要实时观察，发现问题及时处理。

3.4 深松与表土处理技术

保护性耕作主要靠作物根系、蚯蚓及微生物松土，但多年耕作使机具及人畜对农田地面压实，导致犁底层存在。只有打破犁底层增加土壤通透性，作物才能深扎根，达到增产增效的目的。机械化深松是在地表有秸秆覆盖的情况下进行的，要求深松机有较强的防堵能力，不打乱原有土层结构，创造较好播种条件。公主岭市主要以秋季深松为主，深松后的农田可以蓄纳秋冬雨雪，保障春耕墒情。深松作业一般要求土壤含水量以14%～20%为宜，根据土壤情况，一般2～3年深松1次，深度为25～35厘米，深耕作业要求行距和各行耕深一致，深度误差±2厘米。深松后的裂沟要合墒弥平，以防跑墒。最好选用带有合墒器或碎土镇压装置的深松机。目前应用较多的是间隔深松，一般采用凿式深松铲，破碎犁底层效果好。

4 保护性耕作效益分析

4.1 社会、经济效益

实行保护性耕作可以减少作业次数2～4次，降低成本，实现增产增收。保护性耕作采用少耕、免耕技术，减少人力、机械投入及燃油使用，降低碳排放量。土地经过长期保护性耕作后，化肥投入逐渐减少，土地有机质不断增加，对作物生长更加有利，果实品质也会得到提高。

4.2 生态效益

防止水土流失，抑制沙尘形成。实行保护性耕作后，秸秆残茬覆盖地表，能够减缓雨滴对地表冲击，减缓水流流速，增加下渗量。残茬吸收水分，改善土壤墒情，增强蓄水能力。消除犁底层，地表秸秆和在有机质作用下形成的颗粒土壤能涵养更多水分，被水带走的土壤也会减少。秸秆腐烂后形成较大团粒结构，使地表风速降低，减轻风蚀。据统计，实施保护性耕作可以减少地面径流60%，增加蓄水量16%～19%，提高降水利用率12%～16%，增加土壤含水率5%～10%。

防止焚烧秸秆，减少大气污染。焚烧秸秆虽然对病虫害有一定抑制作用，但焚烧过的土壤结构会被破坏，损失有机肥料，烧死土壤中的微生物，同时严重污染空气，容易引发火灾，危及周边群众的人身财产安全。玉米秸秆粉碎还田可以有效培肥地力，减少化肥用量，提高农产品质量，对保护环境有着重要意义。

作者简介：王立清，大专学历，公主岭市陶家屯镇农机技术推广站，助理工程师，研究方向：农机推广。