保护性耕作技术在北方地区的应用优势与实施注意事项

刘凤春

(青冈县人民办事中心，黑龙江 青冈 151600)

0 引言

土地资源是农业生产的基础，随着我国现代化农业的快速发展，机械化翻耕、过量施肥等行为在一定程度上对耕地土壤资源产生了破坏，导致可耕作层变薄、土壤的理化性能和肥力明显下降。为确保农业生产的长远发展，改善现阶段的耕地使用状态，探索更合理的农业生产机械化作业模式十分必要。在国家对土壤保护的认识逐渐提高后，一系列的农业土壤保护工作纷纷开展，一方面要预防土壤的水土流失，另一方面也必须要缓解土壤肥力退化的问题。保护性耕作作为农业土壤资源保护和农业生产的新模式，近年来在我国北方地区的应用范围越来越广。免耕播种技术不仅能够有效培肥地力，使农业生产能在更合理的方式下高效开展，更是一项农机农艺高度融合的现代化生产技术。

1 保护性耕作的实施模式

机械化保护性耕作技术是一项系统化的工作，主要依靠现代化农机装备在农艺技术的规范下实施，保护性耕作技术所需要的农机装备主要包括：深松机、免耕播种机、植保机、秸秆粉碎还田机等。保护性耕作主要是利用农作物粉碎的秸秆覆盖地表(图1)，并通过免耕或少耕的模式替代传统的大规模机械化翻耕，在最小动土量的条件下实现播种作业，免耕播种的动土量以满足种子发芽需求为标准，并需要配合科学的田间管理和病虫害防治。

图1 保护性耕作秸秆覆盖作业模式

传统的农业生产模式为：机械翻耕→机械整地→机械化播种→机械施肥→机械镇压→植保作业→机械收获→秸秆处理→秸秆运输；保护性耕作的作业模式为：表土处理→免耕播种→机械化植保→机械收获→秸秆粉碎。相对于传统的耕种模式，保护性耕作在维护地力、节水节肥、省工省时、绿色环保、秸秆利用等很多方面具有不可替代的优势。

2 保护性耕作的优势分析

2.1 土壤优化方面

以秸秆覆盖为主要特点的保护性耕作技术能够有效恢复地力，使土壤的理化性能逐渐趋向于原生态。其优势主要体现在以下几个方面：第一，秸秆的覆盖作用有效地对耕地表面进行了保护，使耕地的风蚀、水蚀问题显著减少，据统计，利用保护性耕作技术的耕地每年的土壤损失量仅为传统耕种模式的20%左右，且保护性耕作有效缓解了土壤沙漠化问题，通过将农作物根茬进行保留，实现了显著的固土效果，加之秸秆的遮挡作用，使表层土壤更加湿润，也更有利于防风固沙；第二，在作物秸秆覆盖下，秸秆中的有机质和营养成分在微生物的作用下逐渐降解，与土壤实现混合，使土壤的有机质、氮磷钾等营养成分显著提高，据统计，连年实施保护性耕作的耕地，每年可提高有机质含量0.03%～0.06%，氮磷钾等养分也不同程度的提高0.8%～2.4%；第三，保护性耕作使土壤中的有益生物数量显著增加，以蚯蚓为例，实施保护性耕作5年左右，平均每平米耕地蚯蚓数量可达到3～5条。

2.2 资源利用方面

保护性耕作具有良好的资源利用效果，首先，保护性耕作有效利用农作物的秸秆资源，使原本的剩余资源变废为宝，秸秆资源的利用使农业生产后秸秆的处理在耕地中进行，有效节省了秸秆打捆、回收、运输等费用，更减少了秸秆的焚烧量，是最佳的秸秆利用模式之一；其次，保护性耕作的秸秆覆盖层具有良好的积聚水分和减少水分蒸发的作用，使农田更有效地积蓄自然降水，以减少人工灌溉用水量，且保护性耕作对水资源的利用率更高，水资源的平均利用率可提高20%左右；此外，保护性耕作有效地培肥了耕地土壤的地力，使耕地的肥力、物理状态显著提高，在一定程度上减少了化肥资源的使用量。

2.3 人力资源方面

保护性耕作在农艺工序上进行了优化，使农业生产步骤减少，同时农业用工量和农机具使用量也均有效减少。一方面，保护性耕作不需要进行传统的土壤翻耕、整平等机械化作业，使生产初期的工作量显著降低，同时保护性耕作不需要进行秸秆捆扎作业，只需要利用联合收割机将秸秆粉碎铺放即可；另一方面，保护性耕作使用的免耕播种机、联合收割机具有良好的功能集成性，能够在一次性作业中完成多项工作任务，有效减少了农机作业次数。

2.4 增产增收方面

保护性耕作的长期实施具有良好的培肥地力效果，有利于农业生产的品质提升。据统计，保护性耕作需要进行连年的坚持才具有明显的增产效果。通常来说，连续执行保护性耕作3年，正常情况下粮食可实现增产15%～25%，且保护性耕作坚持的时间越长，增产效果越明显。同时，得益于良好的蓄水能力，保护性耕作能有效抵抗干旱，在旱年保护性耕作的产量比传统的耕作模式提升显著，平均增产35%～38%。坚持保护性耕作3年以上，农户的收益也有明显增加，平均增收达到25%～35%。

2.5 环境保护方面

保护性耕作对秸秆资源的利用减少了秸秆焚烧问题造成的空气污染，有利于对北方地区雾霾天气进行控制，同时保护性耕作减少了化学肥料的使用量，减少了过量施肥对土壤造成的富营养化影响，由于地表径流问题得到控制，土壤中肥料随降水漂移的问题大大减少，对周边自然环境和水源影响得到有效控制。保护性耕作减少了土壤沙化的概率，沙尘暴、扬尘等环境问题也会在一定程度得到改善。

3 保护性耕作实施注意事项

3.1 注意保证秸秆的粉碎质量

利用收获机或秸秆粉碎机进行秸秆粉碎，必须要求秸秆的粉碎质量达到保护性耕作要求，对于大多数农作物来说，要求秸秆的粉碎长度要小于10 cm。对于秸秆粉碎作业质量，应给予密切关注，发现质量不达标，应及时调整粉碎机工作状态，确保粉碎秸秆适合保护性耕作使用。

3.2 注意化肥的适量应用

由于在秸秆腐化还田的过程中，微生物的数量显著增多，会存在微生物与农作物争抢养分的问题，尤其以争抢氮肥最为明显，因此，在实施保护性耕作的过程中，应注意适当补充氮肥，以保证作物的正常生长需求。

3.3 注意杂草与病虫害的防治

由于保护性耕作不对土壤进行翻耕，导致易存在虫卵、病菌、草籽的积累问题，使农作物易发病虫草害问题。因此，可针对作物种子进行杀菌剂和杀虫剂的拌种操作，以减少病虫害的发生率。同时，要做到规范的机械化植保作业，定期喷洒防治病虫草害的药剂，植保机械的喷药效果需实现药剂喷洒到土壤表层，以保证对土壤中危险因素的灭杀。

4 结语

我国人口众多，导致了人均耕地面积不足问题，这要求农业的生产能力必须不断提升，而传统的耕作模式导致耕地资源的不断退化，要求我们必须采取更合理的方式进行农业生产作业。经过多年的技术推广与应用，保护性耕作技术在我国北方地区进行应用已经基本形成了科学的技术体系，利用保护性耕作技术进行培肥地力，对于提高农业产量具有明显作用，且更有利于农业生产的长久发展。