发展机械化保护性耕作促进农业可持续发展

李采鸿

摘要：保护性耕作是一种重要的耕作模式，对保障我国粮食安全，促进农业可持续发展具有重要意义。对机械化保护性耕作对生态环境及农业的影响进行了分析，提出了机械化保护性耕作今后发展对策。关键词：机械化；保护性耕作；农业可持续发展中图分类号：S345文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.05.061吉林省是我国的重要粮食生产基地，省区内包括了松辽平原大部分地区，是世界闻名的黑土地带。2014年吉林省的粮食产量就已经达到700亿公斤，在全国范围内名列前茅。但是在高产量的背后却存着较为明显的土壤退化问题、水土流失问题、生态环境破坏问题、空气污染问题。有调查表明，东北平原耕地黑土层已由开垦初期的80～100 cm下降到20～30 cm，每年流失的黑土层厚度为1 cm左右，而形成这一厚度的黑土大约需要三四百年时间，流失速度数百倍于成土速度。如果再不加以有效防治，大部分黑土层将会消失。为此，国家提出了在旱作农业区大力开展机械化保护性耕作。保护性耕作技术被农业部列入重点推广的50项农业技术之一。近年来，各级农机部门投入了大量人力和物力开展保护性耕作，促进农业可持续发展，实现经济效益、生态效益双赢。1机械化保护性耕作的技术内容

保护性耕作技术，作为一种新型的农业机械化新技术，近几年在我国不少地区已得到一定的示范推广。保护性耕作是在土壤不翻耕，而且地表要有秸秆覆盖的情况下，进行免耕播种。近几年在我国不少地区已得到一定的示范推广。保护性耕作技术是促进农业可持续发展的一项主要技术之一。该技术不但能有效地蓄水保墒，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤有机质含量、培肥地力，减少秸秆焚烧，保护改善环境，实现土壤资源的可持续利用，还有助于降低农业生产成本，实现增产增收，加快农业生产方式的转变，构建形成现代农业土地规模化经营、专业化生产的新模式。2机械化保护性耕作对生态环境及农业的影响2.1减少水土流失，增加土壤蓄水保墒能力

（1）减少雨水径流。传统耕作地表裸露，形成一个很薄的封水层，减慢了降水渗入土壤的速度，造成了大部分降水流失的现象。而保护性耕作地表由作物残茬覆盖，雨水会由作物残茬缓慢渗入土壤，减少水土流失，土壤中有机质氮、磷、钾流失量减少。

（2）减少水分蒸发损失。我国北方大部分地区都是典型的旱作农业区，水成为制约农业生产的重要因素。保护性耕作不仅有蓄水保墒作用，还有减少水分蒸发的作用。据美国内布拉斯加不同耕作法土壤蒸发测定，常规翻耕蒸发282 mm，蒸发损失88%，保护性耕作蒸发182 mm，蒸发损失57%。2.2增加土壤有机质含量，减少环境污染（1）减少风沙侵蚀，提高土壤肥力。保护性耕作中实施秸秆还田技术，在秋、冬、春三季实施秸秆覆盖地表，有效降低土壤风沙侵蚀，并增加土壤有机质氮磷钾和微量元素的含量，改善土壤结构，提高土壤肥力，是保护黑土地的最有效措施。（2）解决秸杆焚烧问题。农民在精耕细作传统思想的影响下，为了省事，常将秸秆一把火烧掉，这样既浪费了资源，又污染了环境。秸秆焚烧产生大量一氧化碳、氮氧化合物等有害气体，对人畜健康造成危害；二氧化碳增加了大气的温室效应；大量的烟雾，严重影响交通及航空运输安全，甚至会引起火灾，给人民财产造成不可估量的损失。保护性耕作需用秸秆覆盖地表，是解决秸秆焚烧和浪费最有效、最快捷的途径。

（3）减少化肥的使用。在世界农业发展史上，化肥的使用时间虽不太长，但对发展现代农业，提高农作物产量等却起了很大作用。随着化肥产量的不断增加及盲目使用，造成了生态环境污染。化肥的大量使用，会消耗掉土壤中大量的有机质和腐殖质，时间长了，会造成有机质的缺乏，并且土壤团粒结构遭到破坏。化肥中的有毒物抑制或毒害土壤有益微生物及蚯蚓等土壤生物，加速土壤中一些矿质元素的损失，使土壤步入了板结的恶性循环。过量施入农田中的化肥，一部分随土壤重力水下渗溶到地下水体中，一部分随农田地表径流带入江、河、湖、海中，造成地下水、地表水普遍污染。有关资源表明，饮用水中有害成分硝酸盐的主要来源之一是农田大量施用的氮肥。化肥的大量使用，直接或间接地威胁着人们的生存空间及身体健康。

（4）减少塑料地膜的使用。近年来，大面积推广的地膜覆盖技术在保水、增温保墒、提高产量方面起到了积极的作用。但随之而来的是因地膜本身的缺点和回收技术的限制，使土壤受到了二次污染。在土壤中，地膜的自然降解需200年以上，多年使用此技术后，土壤中将留有数量可观的残膜，不但会严重影响耕作及作物根系生长，而且在大风之时，随风而飘，影响环境卫生。保护性耕作虽不能提高地温，但可起到地膜覆盖保水、保墒的作用，能部分替代地膜覆盖，从而减少白色污染。2.3增产效果明显

汪清县连续两年承担了保护性耕作对比试验监测任务。对玉米生产所有节点相关数据进行了认真观测记录和数据采集。通过两年来的试验区对比，保护性耕作地块经济效益明显比常规种植高，主要表现在抗旱性强，保苗性好，有效果穗多，玉米籽粒饱满，玉米单位总产量平均提高10%；作业环节减少，直接减少了生产支出。保护性耕作地块生态效益比常规种植的耕地有机质、水肥流失等主要指标提升不明显，需要长期监测。总体上充分表明玉米保护性耕作技术是一项可持续生产、節本增效的农业生产技术。两年的监测数据为全面推广玉米保护性耕作提供了切实有力的依据。3保护性耕作关键机具现状3.1免耕播种机

在留根茬和秸秆覆盖的农田进行免耕播种，是实现保护性耕作核心技术的关键手段。约翰迪尔1590型免耕播种机，采用90系列开沟器，能高效切透残茬，通过电子播量控制装置能实现精准播种，能根据土质的软硬调整作业压力。

国内的免耕播种机研究起步相对较晚，典型产品有中机美诺公司生产的6115/6119/6124型系列免耕播种机、现代农装科技股份有限公司生产的2BMG系列免耕施肥播种机及中国一拖集团生产的2BMF-7/14型多功能免耕施肥播种机。目前，国内的免耕播种机大多都安装有播种监控装置，自动化程度相对较高，而国内的免耕播种机虽品种较多，但其质量和品质还有待改进和完善。3.2深松机

深松机作业深度是30～45cm，可打破多年形成的犁底层，只松动土壤不扰乱土层。深松机有凿式铲深松机、翼式铲深松机、震动深松机及全方位深松机。美国和西欧等国的深松机具研究设计起步较早，已相当成熟和完善，且实现了序列化。

3.3秸秆根茬处理机具

国内研制的秸秆根茬处理机具正向复合多功能作业机具的方向发展，主要涉及深旋耕及播种和施肥等。代表的机具有南昌旋耕机厂研制的1GQQN-180型双轴灭茬旋耕起垄复式作业机、徐州市农机技术推广站生产的1JHG-180型双轴秸秆粉碎还田旋耕机、连云港元天农机研究所研制的SGTN-180型双轴灭茬旋耕起垄复式作业机等。4机械化保护性耕作今后发展对策（1）加大机械化保护性耕作补贴力度。把开展保护性耕作与增加农民收入有机结合起来，调动农民的积极性，推动农业绿色生态发展，打赢农业面源污染攻坚战，以利于保护性耕作的健康发展。2017年长春市对采取玉米秸秆全量还田保护性耕作技术进行作业补贴，主要补贴搂草归行和免耕播种两个环节，补贴标准为每亩25元。补贴对象为秸秆全量还田保护性耕作实施面积达到300亩（含300亩）以上的农机作业者。（2）农民是实施保护性耕作技术的主体，要让农民认识这项技术，改变传统的种植观念，需进一步加大宣传力度。利用电视、广播、报纸等新闻媒体、各种现场会、展示会、宣传资料等进行广泛宣传，使广大农民逐步从认识、接受到自觉应用该项技术。目前吉林省的保护性耕作技术较为成熟，而且在吉林省各地都设立了示范区，可以利用作业时段组织农民参观示范区作业，也可在农闲时组织农民进行培训，农民可以利用这些方式来获得更多的保护性耕作技术知识。（3）保护性耕作技术要大面积推广，要加强土地流转，加大土地规模性经营。统一种植结构，统一田间机械作业、统一农业生产资料供应，统一田间管理，为保护性耕作技术的推广创造条件。（4）生产厂家、科研单位要深入一线进行调查研究，进一步提高作业机械的使用性能。在机械化作业季节，各级农机部门要深入乡村第一线进行技术服务，为农民安装、调试、维修机具，进行技术咨询及技术培训，解决农民的后顾之忧。5结束语

机械化保護性耕作减少了土肥流失，增加了土壤蓄水保墒能力及有机质含量，提高了作物对水分、养分的利用率，为农作物生长创造良好的生态环境，从而促进了粮食的增产增收，实现了良性循环，达到了农业可持续发展的目的。推广保护性耕作新技术，保护农业生态环境，增加农民收入，促进农业循环可持续发展，功在当今，利在千秋。