旱地小麦机械化保护性耕作体系研究

刘秀英

摘    要：不同地区的土壤条件不同，小麦的耕种体系也不同，需要勘测土壤的肥沃程度以及土壤酸碱度，进行机械化保护性耕种。所谓机械化就是将机械引入小麦生产中，从翻地到犁地、从播种到病虫害防治，从丰收到后期恢复都由机械代替人工。机械化不仅可以节约人工成本，还能提高生产效率，合理把控播种时间和收获时间。机械化是时代发展的必然产物，利用机械化可将杂草丛生的荒地改造为肥沃的庄稼地，为种植业提供基础支撑。所谓保护性就是适度开垦、改良土壤。保护性耕种手段主要研究如何在干旱荒芜的土壤中播种小麦，通过植物根部特有的固氮功能，留住土壤中的营养成分，防止营养物质随水分等流失。文章分析了在干旱土地开展机械化耕种的方式，保护土壤中的营养元素，最终达到双赢目的;总结了机械化生产现存的弊端;提出了旱地小麦机械化保护性耕作发展措施，以供参考。

关键词：旱地;小麦耕种;机械化;耕作体系

文章编号：1005-2690（2022）08-0130-03       中国图书分类号：S342.1       文献标志码：A

植物生长离不开光照和水分，土地干旱会影响植物的生长周期。小麦用根部吸取水分，营养物质随着流动水进入植物内部最终变成结合水。通常，常年降水较少会导致水资源匮乏，土地干旱开裂。营养匮乏的土地若不经过人工营养干预或土地改造，就无法达到标准产量。普通零散种植户种植面积小且经济依赖性高，不会选择在营养匮乏的地区开展生产活动。

土地的產量低于平均水平会影响种植户的收成及经济收入，最终导致当地经济水平降低，制约城市发展。机械化保护性耕作可以保留土壤水分，循序渐进地将土壤改造成营养丰富的肥沃土地，通过水循环巩固、改善当地生态环境，促进农业生产。

1 旱地小麦机械化保护性耕作现存问题

1.1 秸秆覆盖率高

小麦大多为一年一熟，秸秆通常废弃于种植地中，为了保护环境不能对其进行焚烧处理。不同程度的秸秆覆盖会对小麦产生不同的影响，覆盖率较低可确保小麦生长过程中氧气充足，但会影响干旱地区的储水量，导致小麦不够成熟及饱满。覆盖率过高可确保小麦生长过程中水分充足，其原理是降水或晨间露水导致秸秆潮湿，确保水源可以短时间附着于土壤表面，形成一个温暖又湿润的环境[1]。

植物的生长离不开氧气，秸秆长时间覆盖在土壤表面会影响土壤的氧气含量。秸秆长时间处于潮湿的环境中，会产生一种抑制植物生长激素分泌的气体，导致小麦的生长周期变长，进而影响小麦收获。植物的生长周期是固定的，依赖于大自然的四季变换，小面积的农产品种植可以依靠人为创造适宜的生长环境。

小麦是我国的传统主食，国家对小麦的种植十分重视，其产量必须达到满足人民温饱的水平。小麦生产依赖于大面积的机械化生产，由于种植面积较大，仅可以实现大规模施用营养物质或化学药剂，无法批量改变小麦的生长环境。秸秆问题是影响小麦种植的难题，需根据不同的地质分析土壤元素，对秸秆进行合理化处理。

1.2 土壤蓄水能力差

干旱地区多处于热带或亚热带，气温高、空气干燥，受气候条件或洋流季风影响，降水量达不到湿润土壤的效果。干燥的空气导致雨水被迅速吞噬，无法在土壤表面长时间停留，更无法渗入小麦根部为其生长提供充足的水分。

机械化生产解决了小麦种植效率低等问题，但是无法保证土壤的蓄水能力，导致干旱地区的小麦产量不稳定，常出现时而偏高、时而偏低的情况，但产量偏低的情况较为常见，这会严重挫伤农民种田、改造地质的积极性[2]。

长时间干旱会引发自然灾害，例如地陷灾害、沙尘暴等。干旱地区土壤贫瘠，当水分或者营养矿物成分播撒在土壤表面时，土壤无法自主留住养分，通常会随着水土流失流入其他非耕种区域，造成大部分土地贫瘠，小部分土壤富营养化。富营养化区域的土壤被污染后，存在大量化学药剂，容易腐蚀植物根部，导致植物无法健康生长。

目前，国家大力提倡机械化保护耕作，将其视为长期耕作目标，即在耕作初期不以产量为耕种目的，而是在保护原有土壤的基础上，将改善土壤营养状态作为耕种第一要义。通过年复一年的改善，循序渐进地提高小麦产率，解决小麦产量低等问题。因此改善生态环境、确保土壤留住水分和营养物质，是提高小麦产量的关键性工作。

小麦种植覆膜技术能有效保存水分，保证土壤表面的温度稳定。但是，这种方法无法大面积提高小麦产量，保存的水量不足以支持小麦生长。薄膜覆盖工作需要引进大量机械，小麦成熟后，使用机械收割会出现薄膜乱飞的现象，容易形成严重的白色污染。

另外，大块的塑料薄膜被机械搅拌成小块后，无法完整收回，会有部分塑料残渣存留于土地中，严重破坏土壤营养结构，导致干旱的土壤更加贫瘠，不利于小麦下次播种[3]。

1.3 现有技术出苗率低

现有的耕种技术各有利弊，无法在确保产量的同时进行保护性耕种。改善土壤环境符合绿色生产的要求，因此大多数干旱地区在小麦生产过程中，都将改善土壤作为第一要义。

我国是人口大国，对粮食的需求量在国际中处于领先位置。长期通过大量人力、物力进行机械化耕种并非明智之举，要改进耕种方式，切实提高粮食产量。我国地大物博，处于多个温度带，气候复杂，因此要根据不同地区的干旱情况，制订相应的耕种计划。

现阶段，干旱地区的耕种矛盾主要在于环境和产量之间的取舍，要在确保土地整改效果的同时，提高粮食产量。通过了解干旱地区大规模耕种小麦的过程发现，当前技术出苗率较低，简而言之就是播撒小麦种子后，长出的小麦苗较少。小麦的出苗率低意味着后期成熟麦苗的数量会更少，因此解决小麦成活率低的问题已迫在眉睫[4]。

过去，为了提高小麦产量，种植人员尝试在播种前挑选优质的小麦种子，并取得了一定的成果。但由于机械选种过于公式化，无法判断全部种子的健康状态，所以在干旱地区种植小麦，还无法完全解决出苗率低的问题。DE935680-313F-42DA-AC62-EBF73554E0C4

2 旱地小麦机械化保护性耕作发展措施

2.1 实地考察制订耕种年计划

为了更好地提高我国旱地小麦机械化耕作的质量和效率，不断提升粮食储备量，应因地制宜，结合不同地区的实际情况，根据不同的地质条件，确定小麦播种的关注点。农业生产中，大规模的机械生产离不开土壤，虽然现阶段存在无土栽培的新兴技术，但是其工艺烦琐，对科学技术的要求较高，无法应用于大规模的小麦生产中。

目前，主流的种植方式仍以土壤栽培为主，辽阔的土地生产能满足人们的需求，保证充足的粮食供给。干旱地区的地质构造条件不同，虽然都是缺乏水源的地区，但土壤结构具有差异性，存在仅有沙土或沙石共存的情况，改造问题十分棘手。即使人工传输营养及水分，但土壤沙化严重，无法保留营养成分，会在小麦吸收前已全部流失，因此机械化保护性耕作要选择适合小麦生存的环境[5]。

保护性耕作是一个逐步改变土壤条件的生产计划，见效较慢，需要投入大量时间、精力，但不会影响土地的实际使用，仍能够正常耕种并收获小麦，因此耕种时要选择贫瘠但仍存在土壤活性的地区。引进生产设备前要全面考核种植地，分析四季土壤的差异性，制订改造计划，选取适应该地区土壤条件的小麦种子。切不可盲目耕种，否则效果将与计划完全背离，在降低收成的同时加速土地贫瘠。

制订保护性耕种方案时，要分析不同的土壤环境。例如，中原地区土地干旱、降水量适宜、温度舒适，干旱原因是该地区气候和降水不均匀。在进行机械化保护性耕种时，要注意分析以往5年的降水情况，掌握该地区的降水规律。

土壤过于湿润时，干旱地区的蓄水能力低，土地密度小，土壤颗粒之间缝隙小，氧气含量少，植物无法进行光合作用，产生的酒精无法通过缝隙释放，进而导致植物根部腐蚀溃烂。因此，干旱年份要进行人工灌溉，湿润年份要及时进行小麦的呼吸救助[6]。

南方的干旱地区大多是因为气候干热所致，常年气温高、气候湿润，使得土地储水能力低，导致土壤干裂、质地坚硬。在南方干旱地区开展保护性耕种时，要反复犁翻土地，确保土地软糯，蓬松多孔。反复犁翻土地可以留住土壤中的水分，保留土壤中的营养物质，不断改造优化土地环境。

北方形成干旱地区的因素很多，例如气候寒冷导致冬季土壤冻结;风沙大、距离沙漠近，导致过分荒芜的土地有沙化趋势，完全沙化的土地无法进行农产品种植，因此要严格改造北方干旱地区。改造时可以采用犁翻耕种法和滴灌法，通过机械重复翻土，保持土地的良好状态。通过滴灌法在植株根部放置设备，确保浇灌水顺利到达植株根部，进而节约水资源。如果干旱程度过高，则需采用喷灌法大幅湿润土地，避免出现灌溉不均的现象[7]。

2.2 合并小面积土地进行机械化生产

机械化生产可以提高小麦耕种效率。我国根据人口将土地分配给不同家庭进行耕种，家庭种植面积较小，购买大型机械生产并不现实。同时，受面积限制，机械的作用无法充分发挥。农民主要依靠土地生活，地质干旱时土地种植困难，农作物收成较低，会降低农民的经济收入，挫伤农民的种植积极性。因此，应将干旱的土地集中开展农业生产活动，引进机械化生产，提高生产效率，增加农民收入。将土地集中化改造成农场，可以通过机械化生产改善出苗率低等难题，最大限度利用资源，避免资源浪费[8]。

大规模的小麦种植需要大量种子作支撑，采用机械挑选种子可以提高播种速率。相关部门应加大经费投入力度，积极引进选种效率高、准度高的机械，确保机械的高速种植模式发挥作用。应运用机械选择更具生命力的优质种子，通过机器识别种子大小，自动筛选符合要求的种子进行种植。干旱地区的营养状态差、不健康种子的出苗率低。在选取种子时，应优先选择大小适中、颗粒饱满的种子。饱满的种子更具有活性、生命力更强、更适应干旱土地。

机械化生产有利于小麦的药物灌溉。干旱土地养分含量不足，无法保证小麦度过完整的生长周期，所以需人为施加营养物质，促进小麦健康生长。此外，适当施加除草化学药剂，可以达到较好的除草效果。小麦农场中的杂草生命力旺盛，吸取营养的能力较强，如果不及时清除，杂草就会争夺小麦的营养，导致小麦植株矮、谷穗小，降低小麦收成，影响小麦的质量与产量。适当大规模灌溉除草药物，有利于为小麦提供优质的生长环境，降低竞争压力，促进小麦生长[9]。

部分种植户为了改善干旱土地的营养状况大剂量使用农药，此行为违背了保护性原则，会破坏土壤结构，造成农药残留，影响人体健康，造成大气污染。应通过科学合理的方式改善干旱土地的营养状况，例如在不耕种的季节施加农家肥。农家肥是纯天然物质，既可以向土壤输送营养，又不会对土壤造成破坏。

2.3 改进“犁翻耕种”进行保护性耕作

近年来，为了全面贯彻保护性耕作尝试过许多生产方式，有的方式因对土地侵害较大而被舍弃，有的方式因小麦成熟率过低，无法满足基本经济需求。犁翻耕种是一种可以有效改善土壤环境的方式。停耕时可以用机械化的“犁”进行翻土，将土地完全翻出，使内部土地见到阳光，吸收充足的氧气，并进行营养灌溉，提升土壤肥力。

当土地恢复到一定程度时，就具备了健康土地的自我修复能力，达到机械化保护性耕种。犁翻耕种可以了解土地硬度，根据土壤硬度确定秸秆的覆盖厚度，当土地过硬时，可以通过缩小秸秆的覆盖厚度，确保植物正常呼吸[10]。

在旱地大规模种植小麦时，小麦根部可以留住营养，起到根部固氮的作用。应在利用机械化播撒小麦种子之前深翻土地，深翻程度应为普通土壤的1倍。机械翻土以前，要进行1次彻底的灌溉，确保表面土壤湿润，防止干旱严重，机械工作困难，对机械造成损害。

在不同的小麦生长阶段可以用不同程度的秸秆覆盖。研究表明，在适度范围内，秸秆覆盖的面积越大、覆盖深度越深，小麦的出苗率就越高，因此可以在小麦出苗前覆盖一层秸秆，起保湿保温的作用，为小麦生长提供良好的环境。小麦幼苗期间需要进行光合作用，吸收生长所需的养分。光合作用的关键在于阳光和氧气，因此小麦幼苗期间需清除覆盖的秸秆，避免阻挡氧气或者阳光。在旱地进行小麦的机械化保护性耕作，既可以改善土壤环境，还能收获高质量小麦，进而推动小麦种植业的发展。

3 结束语

为了有效提升旱地小麦机械化种植的质量和效率，不断增强我国农业产业发展的稳定性与协调性，更好地保障粮食安全与市场稳定，文章介绍了旱地小麦机械化保护性耕作的现存问题，总结了秸秆覆盖率高、土壤蓄水能力差、现有技术出苗率低等问题。从借助实地考察制订耕种年计划、合并小面积土地进行机械化生产、改进“犁翻耕种”进行保护性耕作3方面入手，借助具体案例，提出了合理化的意见和建议。以期能够为旱地小麦机械化保护性耕作体系的不断深入发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]付增光，杜世平，廖允成.渭北旱地小麦留茬深松膜侧沟播耕作技术体系研究[J].干旱地区农业研究，2003（2）：13-17.

[2]廖植樨，邓健.机械化保護耕作体系抗土壤侵蚀效能研究[J].农业机械学报，1997（3）：139-143.

[3]廖允成，韩思明，温晓霞.黄土台原旱地小麦机械化保护性耕作栽培体系的水分及产量效应[J].农业工程学报，2002，18（4）：68-71.

[4]谢春香.旱地一年一作冬小麦机械化保护性耕作的技术推广研究[J].当代农机，2009（10）：72-73.

[5]寒一，古润生.保护性耕作技术推广先锋——记获奖单位尧都区农机发展中心的贡献[J].农机推广与安全，2002（6）：36.

[6]王勇.谈旱地小麦机械化保护性耕作技术[J].当代农机，2009（8）：72-73.

[7]丛祥安，杨晓波，陈健.旱地小麦机械化保护性耕作技术与应用[J].现代农业，2007（2）：8-9.

[8]马凤君.旱地机械化保护性耕作体系研究[J].农业机械化与电气化，2006（3）：29-30.

[9]杨英华.机械化耕作方式对冀南岗坡旱地小麦产量的影响[J].节水灌溉，2008（9）：27-28.

[10]张树林，黄金龙，鲁克，等.旱地小麦生产机械化[J].农村牧区机械化，1998（1）：30-31.

（编辑：王雨荷）DE935680-313F-42DA-AC62-EBF73554E0C4