保护性耕作技术推广应用探讨——以临沂市兰山区为例

范宝臣 ， 李海清

（1.临沂市兰山街道办事处，山东 临沂 276000；2.临沂市兰山区农机服务中心，山东 临沂 276000）

1 基本情况

临沂市兰山区位于山东省东南部，人口120万，所辖11个乡镇街道办事处，总面积650 km2，耕地面积29 348 hm2，属于暖温带半湿润大陆性气候，阳光照射充足。中南部是平原，约占1/3的面积；西北部属丘陵，约占2/3的面积。传统种植为一年两作模式，中南部为小麦、水稻两作，西北部为小麦、玉米两作。

兰山区保护性耕作技术推广工作始于2018年，该区农机局投资1.6万元，购买了两台河北华勤2BMFS-4/2小麦免耕播种机，在该区的半程镇前合卜村建立了30亩试验示范地块。

经过两年多试验示范，兰山区保护性耕作机具达到了10多台，示范面积达到2 000多亩，群众对保护性耕作技术有了逐步认识。许多种田能手及种田大户积极学习此项技术，询问有关政策，整个兰山区掀起了免耕新技术农机作业的热潮。

2 保护性耕作配套机械化技术程序

首先准备好种子、化肥→对玉米进行机械化收获→玉米收获中粉碎秸秆→对地块进行播种施肥→灌溉过冬水→春季浇水施肥→用无人机喷洒除草剂及除虫药→对小麦进行机械化收割→备足玉米种子→备足化肥→对土壤进行深耕→全程用机械播种及施肥→田间管理浇足水施足肥料→用无人机喷洒除草剂及除虫药→机械化收获玉米。

2.1 收获玉米

田间收获玉米的方式有如下几种：在没有机械的情况下农民大都人工下地手工掰玉米，这种作业方式环境差，损失率低，减少了机械开支费。如果有机械的情况下农民愿意用机械化收割机收获。建议用带秸秆粉碎还田机的玉米收获机，在玉米摘穗后将秸秆直接粉碎还田，可以省去一道秸秆还田的工序。玉米机械化收获不仅有利于秸秆还田，同时减轻了农民的劳动强度。

2.2 处理玉米秸秆

兰山区在播种冬小麦的时候对原有土地上的玉米秸秆进行粉碎具体处理的方式有以下几种：一是田间玉米站立不倒的情况下，应用播种机进入田间播种作业，前茬玉米秸秆无需处理。二是将地里的玉米秸秆进行粉碎留在地里，再采用免耕作覆盖施肥播种机播种。

2.3 免耕直接播种

兰山区由于实行了统一供种，先进的田间管理技术使玉米产量比较高，秸秆发达导致每亩秸秆量大，现在好多机械很难适应此种地块，所推广的此项技术就是玉米秸秆不倒的情况下用专用的农业机械直接播种小麦。

2.4 田间管理

一年之计在于春，春季是麦田管理的关键时期。近年来，兰山区按照上级的部署结合当地实际，从财政拿出一部分资金购买农药搞好一喷三防，该区对外公开竞标将一喷三防承包给植保大户，用最短的时间对该区的小麦喷防一次，节省了大量的人力。由于实行了几个统一，春季田间管理特别除草除虫效果好于往年，免耕的地块存有大量的杂草，通过一喷三防及时地将杂草消灭掉。病虫害防治，由于虫害比较直观，防治已成习惯。随着科技的进步，当下小麦除虫采用植保遥控飞机进行田间除草除虫，极大地减轻了农民的劳动强度，提高了防治病虫效率。近年来，随着国家对农业的大力扶持，每年的春季兰山区拿出一定的配套资金对小麦搞好一喷三防，保证了小麦苗全苗旺，为小麦丰产丰收打下了良好的基础。

2.5 小麦机械化收获和秸秆处理

兰山区现在90%以上适宜机械收获的小麦都已采用联合收获。经过调查摸底，该区现有小麦收割机都没安装秸秆切碎设备，为了搞好小麦秸还田，兰山区组织专业技术人员对现有45台联合收割机全部安装了秸秆切碎装置，并且给予一定的财政补贴。通过此项技术的应用，切碎的秸秆均匀地撒在地里，随着秸秆的腐烂，有机成分进入了土壤培肥了地力，若秸秆量大也可进行综合利用，可用麦草打捆机收集。兰山区为了鼓励农民秸秆还田及秸秆综合利用每亩补助30元，有的乡镇相应配套资金30元，这样一来调动了农民秸秆还田的积极性，避免了农民焚烧秸秆现象的发生。

2.6 夏玉米免耕

为了保证夏玉米播种，采用小麦套种方式，在播种小麦时留足套种行，保证机械正常作业同时要保证适墒适时播种。在播种夏玉米时采用免耕施肥播种机，这样就保证了土壤不用耕作直接播种玉米。

2.7 玉米田间管理

兰山区现有夏季玉米12万亩，夏天是草害、虫害高发期，针对该区夏玉米病虫害的特点，该区实行统一供药，统一机械植保防治，对整个玉米病虫害的防治，该区公开对外招标符合条件的专业植保大户中标，这样保证了夏玉米病虫害防治的效果。兰山区现有的玉米病虫防治全部实现了植保机械现代化，全部采用无人机喷洒，全区喷防一遍仅需5天，每次防治由兰山区农业农村局统一安排，极大地提高了劳动生产率，减轻了农民的劳动强度，降低了作业成本。

3 推广保护性耕作技术的效益分析

保护性耕作是将前茬农作物秸秆粉碎后留在地里，粉碎的秸秆撒在地里腐烂后融入土壤产生大量有机质，增加了土壤养分，减少了土壤水分蒸发，提高了地温。保护性耕作是在秸秆直立的条件下或者秸秆粉碎均匀撒在地里的情况下作业的，要对田间杂草病虫进行有效及时处理才能保证此项作业。保护性耕作的程序如下：第一是免耕施肥播种机播种，第二是将秸秆粉碎均匀撒在地里，第三是播种前后对病虫害的防治，第四是对土壤进行深松[1]。该技术彻底改变了农民传统的作业模式，实践证明该技术具备先进性并且受到农民朋友的欢迎，随着政府扶持力度的加大，越来越多的农民正逐步接受，与旧的耕作模式相比较，保护性耕作技术具有如下优点。

3.1 降低了耕种费用

旧的耕种模式工序繁杂，浪费了大量人力物力，费工费时，增加了农民劳动强度，而保护性耕种工序简单，极大地减轻了农民的劳动强度，无论秸秆粉碎后播种还是田间玉米秸秆直立播种，均比旧的耕种模式省去了大量工序。传统耕作的成本为秸秆粉碎15元/亩、灭茬20元/亩、耙压15元/亩，共计50元/亩；保护性耕作技术省了以上三道工序，也就省去了每亩50元的费用，工序简化费用降低是农民接受此项技术的有利条件。

3.2 增产

免耕播种将地里的玉米秸秆粉碎留在土壤里起到培肥地力、增加土壤有机质的作用，增加了土壤中氮、磷、钾、钙等微量元素的含量，保持土壤水分，有利于小麦增产丰收。微量元素的增加，肥力的提高等都是促进小麦增产的因素，此种方法比传统的作业方式增产6%左右[2]。按每亩750斤计算，可亩均增产45斤。

3.3 防止水土流失

原有的耕作方式使土壤裸露容易造成土壤中的水分蒸发，表层土壤由于受到雨水的溅击使许多表层土壤流失，会产生沙尘暴造成大气污染[3]。保护性耕作模式可以将粉碎的秸秆覆盖在土壤表面，有效地减少土壤的水分蒸发，保护了表层土壤避免了土壤沙漠化，减少了沙尘暴、保护了环境[4-5]。

3.4 提高土壤肥力

秸秆含有氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。粉碎的秸秆覆盖在地表上，不仅减少了土壤地表水的流失，而且还起到培肥地力的作用。秸秆腐烂后增加了土壤有机质的含量，增加了土壤的透气性，极大地改善了土壤的结构，促进了微生物活力和作物根系发育等[6]。

3.5 提高保墒能力

传统的耕作方式使地表裸露，经阳光照射，大风侵蚀水分蒸发快，而此种免耕作业方式粉碎的秸秆覆盖在地表上，避免了阳光直接照射，极大地减少了水分的流失[7]。研究表明，新的免耕作业可以提高土壤蓄水量10%，水分利用效率提高了10%[8]。

3.6 解决了焚烧秸秆的问题

每年的三秋三夏秸秆焚烧严重污染了空气，影响了道路交通安全，甚至影响了航空安全，破坏了土壤结构。秸秆禁烧工作难度很大，每年一到三秋三夏，政府都要拿出大量的人力物力投入到秸秆禁烧工作中去，所有机关人员下沉到田间地头，包村包地块，昼夜巡查，仍有部分烧秸秆现象发生，农民对秸秆禁烧怨声载道，一段时间难以接受。通过推广实行新的作业模式，秸秆还田或者打捆收储，烧秸秆的现象不再发生，天蓝了环境好了，同时秸秆还田减少了耕种工序，让农民降低了耕种费用，对农民来讲是一项利大于弊的先进耕种模式。

3.7 增加地温

土壤温度对作物产量产生较大影响，土壤温度是保护性研究的主要问题，秸秆粉碎后附着在土壤表层，减轻了水分的蒸发同时也保护了土壤温度。秸秆覆盖要均匀不易过厚，过厚易造成土壤温度过低，导致低温效应，秸秆附着在土壤表面减小了昼夜温差，有利于农作物的生长发育。

4 结论与探讨

保护性耕作技术已经成为当下世界性认可的新技术，该技术可以有效改变土壤成分，增强蓄水性能，提高土壤肥力，增加土壤氮、磷、钾、钙等微量元素，提高土壤温度，降低土壤的昼夜温差，有利于农作物的生长发育。兰山区在推广实施保护性耕作技术后，在直接的经济效益方面，每亩可节省耕作费50元，水费20元，增产效益27元，即每亩可增加效益97元。兰山有适合搞保护性耕作的地块18.6万亩，至少可增加效益1 804.20万元，这对兰山区乡村振兴以及做好“三农”工作起到了巨大的推动作用。

然而，在调查中发现，保护性耕作技术在推广应用上仍有诸多不足，主要表现在以下几个方面。

1）新的免耕作业对农业机械要求高，现有的传统机械不能满足免耕作业的要求。目前兰山区针对不同的农作物进行免耕作业时缺乏相应的农业机械，原有的农业机械播种精度不够，有的机械精度不够，有重播、漏播等情况，下一步要积极与有关厂家联系，探讨改进能够满足该区相关农作物免耕的农机。

2）保护性耕作是个技术体系问题，包括了多种单项技术。免耕后的土地大量杂草覆盖在上面，并且以前的杂草有增加的趋势，因此根治杂草及喷药器械均需与保护性耕种相匹配，以消除保护性耕种的负面杂草效应。施肥技术方面，北方的大部分地区农家肥资源丰富，牲畜粪便经过简单的腐熟撒施于地表，然后经翻耕埋入耕层，肥效发挥良好。采用保护性耕作后取消了翻耕，农家肥如何施用成了大问题。如果施于地表则浪费大、肥效差，如果随免耕播种机施用则肥量太大，如果精加工成有机肥又会增加成本。目前，在保护性耕作中还没有合适的农业机械可以将农家肥混入土中，这就限制了农家肥的利用效果[9-10]。因此，在以后的工作中，残茬处理技术以及有机肥施用等方面均需进一步改进与普及。

3）在下一步工作中，仍要坚持政策和资金扶持，坚持广泛发动宣传，深入农户调查，每个乡镇村庄挑选种田能手、种粮大户进行业务培训，调动他们的积极性，起到示范带头模范作用。然后在兰山区全面推开，用足用好党和国家的有关政策，让农民明白免耕作业带来的好处，用好国家农机方面的有关惠农政策，添置免耕农机具，提高作业效率，让农民从免耕作业中得到实惠，这样才能进一步提高农民参与保护性耕作的积极性。农民对免耕作业有了认识，积极性被调动起来了，免耕作业就会大面积推广。