机械化保护性耕作实施现状与发展趋势

马 赫

(庆安县政府投资项目建设服务中心，黑龙江 庆安 152400)

0 引言

随着农民认识到农业种植技术的重要性，保护性耕作技术正在快速普及，虽然我国的保护性耕作技术还处于初级探索中，但是技术推广的范围还是很广泛的。保护性耕作最主要的技术理念在于减少对土地的翻动与破坏，将农作物秸秆覆盖在田地表面，并进行免耕播种作业。该技术能够减少风蚀、水蚀对土壤造成的不可逆转的损害，可以增强土壤的蓄水能力，通过秸秆的腐解培肥地力[1]。大力推广保护性耕作技术，可以提高秸秆利用效率进而降低秸秆焚烧带来的大气环境污染，对生态环境及农业可持续发展起到了推动作用。随着保护性耕作技术在国内外的大力推广，开始逐渐建立保护性耕作试验示范基地，对于合理探讨保护性耕作技术的作用条件与基础建设提供了良好的试验基地。目前，保护性耕作技术已经成为农业可持续发展建设中的重要组成部分。

1 机械化保护性耕作技术

1.1 秸秆覆盖技术

农作物秸秆如何进行处理是保护性耕作的技术要点，主要处理方法是将农作物的秸秆与根茬进行粉碎，铺撒在地表上，通过这种方式减少土壤暴露面积，防止土壤径流，风蚀破坏，同时还可以增加土壤的通透性，提高土壤蓄水保墒能力[2]。农作物收获后，通过秸秆还田机与旋耕机进行收获后作业，将农作物秸秆与根茬进行处理，其覆盖面积应为该地块面积的30%左右(图1)，覆盖面积过小保护性耕作技术的效果不明显，覆盖面积过大则会导致后续免耕播种出现问题，影响播种质量。

图1 秸秆覆盖技术

1.2 杂草及病虫害控制技术

保护性耕作技术由于将秸秆覆盖在地表，杂草种子及虫卵仍然残留在地表，这样的耕作技术与传统农业相比较，出现病虫害及草害的概率大大增加。为了让农作物正常的生长，就需要采用一些除草除虫的措施，做到前期预防，随时观察，早发现早处理。杂草的处理方式主要有出苗前机械喷洒除草剂(图2)，可以很好地抑制杂草的生长；出苗后通过喷洒除草剂、机械除草等措施对杂草进行控制。病虫害的防止主要通过播种包衣种子来进行预防虫害。随时观察病虫害的情况，发现虫害及时喷洒杀虫药剂进行病虫害的控制。

图2 杂草病虫害控制技术

1.3 免耕播种技术

少耕或免耕播种技术主要是在没有进行过耕作的田地上进行播种，通过免耕播种机械进行作物播种，并达到农业要求的播种质量与播种效率。采用保护性耕作技术后，地面会有农作物秸秆覆盖，由于未进行过耕整地，土壤较为坚实，地面不平整等现象，这样就需要免耕播种机的播种施肥性能较为优秀，不仅具备传统播种机的各种功能，还需要具备防止杂草缠堵功能、预计仿形作业功能等，为进一步农田建设与发展提供良好的地力条件。

1.4 机械深松技术

首先利用深松犁进行土壤深松，深度为30～50 cm，为后续作物种植提供良好的土壤条件。深松过后的土壤犁底层被打破，有利于作物根系的生长，根据实际情况2～4年进行一次深松作业，一般作业深度在30 cm以上。在进行农业操作时，对于初次实施保护性耕作的耕地，需要在作物播种前进行深松翻耕作业[3]。

2 机械化保护性耕作技术推广意义

2.1 降低农业生产成本

目前，我国的农作物种植生产与发达国家相比还存在较大差距。例如，农产品的质量、生产成本及劳动力使用都存在一定差距。主要原因在于我国农业生产范围广阔，地块分散，山川丘陵面积较大，导致农业处于小规模的生产地区较多，效率相对较低。目前，在全国范围内进行保护性耕作技术推广的同时，由于技术复杂、农户思想传统、政府宣传力度不到位等原因，很多地区的农业生产仍按照传统种植方式进行。保护性耕作技术可以将土壤的风蚀、水蚀危害降到最低，减少农机具的作业天数，节约劳动成本，并且可以有效提高土壤团粒结构，有效增强团聚体的蓄水保墒能力。利用秸秆覆盖土壤，提高地温与土壤肥力，替代传统的地膜覆盖，节省地膜使用，减少“白色污染”。采用机械化保护性耕作可以提高农作物的生产效率，推动农业生产可持续发展，实现传统农业向生态农业的转型，减少农户种植投入，提高农作物产量，在促进农业可持续发展的同时提高农户收入。

2.2 调整土壤结构

采用保护性耕作技术，减少对土壤的翻动，通过深松作业使土壤的渗水效果更好。地表被农作物秸秆覆盖，秸秆经过腐熟分解，会增加土壤的有机物含量，起到培肥地力的效果。采用轮做的种植模式，能够很好地保持土壤的养分含量，土壤结构会得到非常明显的改善，土壤水土流失情况也会减少。例如，在西北干旱地区，降雨时间相对比较集中，这样就会造成大面积的水土流失，采用保护性耕作技术，通过增加秸秆的覆盖率，减少土壤水分蒸发，增加土壤渗水、蓄水能力，从而提高土壤抗旱能力。

2.3 减少环境破坏

采用机械化保护性耕作技术，使用免耕播种机进行播种，并且通过渗灌管浅埋在地下的方式进行节水灌溉，通过这种方式让土壤地表会重新建立防护层，以防止水土流失。通过少耕地甚至不耕地的方式让土壤结构稳固，减少风蚀、扬尘等环境问题。此外，通过将农作物秸秆直接进行还田处理后，会很大程度上减少秸秆焚烧带来的环境污染问题。

2.4 增加农民收入

采用机械化保护性耕作后，土壤的结构会发生改变，土壤的肥力也会明显增加，通过免耕播种机，秸秆还田机进行作业可以提高种植效率，增加农作物产量。在整个作业过程中，减少了耕整地作业，明显节约了劳作成本与人力成本，做到丰产丰收，切实增加农民的收入。

3 机械化保护性耕作实施现状

我国面临水资源短缺、农业用水量大、水资源利用效率低的问题，对于地处于干旱地区的农业，要想发展就需要解决很多问题。1)全年降雨量较少，且降雨时间较为集中、日平均气温较低、土壤肥力低，这些问题都会导致农作物产量下降。2)气候干旱导致土壤沙化，水土流失也较为严重，进一步降低了土壤的肥力。为了解决干旱地区存在的问题，1960年以来，研究人员就在全国范围内开展保护性耕作技术推广与试验示范基地的建立工作。在黑龙江省部分地区，首次推广了麦类作物的免耕播种技术，与此同时江苏地区同样也进行麦类作物的免耕播种，其不同在于上一茬作物是水稻，在水稻田留茬地面进行播种。从1980年以后，各个地区都有尝试进行少耕作业及秸秆覆盖等技术研究，其结果表明，在提高农产品质量与农户收入等方面效果显著。在20世纪90年代初期，已经开始进行将保护性耕作技术本土化研究，研制开发出新型保护性耕作机械，该机械主要适用于北方干旱、半干旱地区进行保护性耕作技术的推广与应用。

目前，我国有多地都陆续开展适用于本地区的保护性耕作技术研究，并建立相对应的技术示范推广基地，辐射总面积已经超过5 000 hm2，试验示范结果表明都已经达到了减少农业生产成本、增加产量的效果。但是由于秸秆还田机在作业过程中存在较多问题，所以很难大规模的进行推广并且达到持续的实施作业。针对这些问题，研究人员针对不同地区探索出多种不同的保护性耕作技术。例如，在东北地区，将深耕作业与犁地耙地进行轮流耕作技术；在华北地区主要采用秸秆覆盖、免耕播种及旋耕作业技术减少耕整地次数；在西北地区主要采用深耕作业，增加土壤蓄水能力；在南方地区主要采用免耕技术或者少耕技术[4]。

4 机械化保护性耕作发展趋势

4.1 由传统的耕作方式向保护性耕作技术转化速度不断加快

近些年来，由于各地政府的大力宣传，各地区也通过不同的形式建立示范区，定期开展培训课程，并积极鼓励农户参加，技术专家在田间对农民进行作业指导及技术演示，保护性耕作技术的优势逐渐显现，耕作效果让农民满意认可。

4.2 由单纯的土壤耕作技术向综合性可持续技术方向发展

与传统耕作方式相比，保护性耕作技术将秸秆还田技术、秸秆覆盖技术、深耕技术、杂草及病虫害有效防治技术、免耕播种技术等结合，对于农业生产与可持续发展都起到了积极的推动作用[5]。

4.3 由单一保护性耕作模式向多元化技术模式发展

我国地域性差异也表现在农业生产过程中，各地区由于温度气候、土壤类型不同(黑土、黄土及红土等)，农作物的种植方式与品种不同，都会影响保护性耕作技术的实施效果，因此要想该技术达到理想效果就要因地制宜的实施。集秸秆还田技术、深松免耕技术为一体的多元化保护性耕作技术，是提高农业生产及田间资源循环利用的有效农业生产技术。

4.4 保护性耕作机械化技术由低水平向高水平发展

目前，部分农机企业已经在保护性耕作机械这一领域掌握了较为成熟的生产技术，很多企业都具备自主研发能力，并通过吸取先进的技术经验，自主研发适合我国地理环境、农业生产模式的保护性耕作机械，达到快速缩短我国与发达国家之间的技术差距。

4.5 政府更加重视保护性耕作的发展

保护性耕作技术的实施不仅对生态环境进行了保护，还有利于人与自然和谐共存。国家也是全力对保护性耕作技术进行推广，增加科研项目的经费，加大政府的支持力度，同时指派技术专家对农民进行指导与培训，对保护性耕作机具进行数据采集与分析，更好地为农民提出更加科学的指导与建议。

5 结语

在分析保护性耕作技术的内涵及国内发展的基础上，针对我国农业发展现状，以及我国农业生产的保护性耕作技术的实施效果，可以说明该技术在我国具有很高的实施可行性，解决我国目前农业生产中传统耕作无法解决的问题。例如，粮食产量增加、土地荒漠化现象减弱、有利于生态环境、减少农田白色污染，以及秸秆焚烧问题。因此，将保护性耕作技术应用推广到全国各地区，对于实现传统农业向生态农业、绿色农业及可持续发展农业方向起到了推动作用。