沈陽地區開展機械化保護性耕作必要性分析

高占文　周偉艷　王金麗　趙大為　程生軍　王彥剛

摘要：結合沈陽地區的自然條件及生產實際，論述開展機械化保護性耕作的必要性及重要意義，從改善土壤結構、涵養水分、節本增效等方面，分析機械化保護性耕作的市場需求，以及濟效益、社會效益及生態效益，為提高沈陽地區的農業生產水平提供參考。

關鍵詞：保護性耕作；土壤結構；涵養水分；效益

中圖分類號：S232.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）11-0056-02

沈陽地處東北冷涼風沙區，面積3945 km2，其中建成區面積為347 km2，人口1002.6萬。全年氣溫變化范圍在-29～36 ℃之間，年平均氣溫6.7～8.4 ℃，極端氣溫最高34.6 ℃，最低-30.6℃。全年降水量600～800 mm，全年無霜期150～170 d。受季風影響，降水集中，溫差較大，四季分明。玉米、水稻是沈陽市主要糧食作物。由于東北冷涼風沙區春季播種時氣溫低、墑情差、風沙大，嚴重影響了農業生產和環境改善。沈陽市大部分地區采用傳統耕作模式，不能夠很好地解決氣溫低等問題。部分地區采取了秸稈還田的種植模式，但存在保護性耕作關鍵技術研究薄弱、技術集成水平低等問題。研究適合本區域的保護性耕作機械化關鍵技術和保護性耕作種植技術模式，通過保護性耕作的農機具和農藝栽培措施的高效結合，建立本區域的節水、節肥型保護性耕作技術體系，最終達到節約生產成本，增加糧食生產和經濟效益，提高農民收入，保護生態環境，推進地區生態環境建設和農村經濟可持續發展的目的。

1 開展機械化保護性耕作的必要性及意義

1.1 必要性

保護性耕作是節水抗旱、保護環境、節本增效的一項農業可持續發展技術，是對傳統耕作制度的重大變革，是促進農業可持續發展的重要途徑。

1.1.1 確保食物安全 沈陽市是遼寧省的主要糧食產區。但由于近年來耕作不合理，使得耕地質量迅速下降，糧食總產提高緩慢。實施保護性耕作，對穩步提高糧食產量，以及確保遼寧省糧食安全有著重要的現實意義。

1.1.2 充分利用農業資源 保護性耕作是一項先進的農業耕作技術，通過對農田實行免耕少耕和秸稈留茬覆蓋還田，達到控制土壤風蝕水蝕、提高土壤肥力和抗旱節水能力、節能降耗和節本增效的目的。目前，此技術已在全球70多個國家推廣應用。美國、加拿大、澳大利亞、巴西、阿根廷等國的應用面積占本國耕地面積的40%～70%。

1.1.3 改善生態環境 據有關部門統計，我國發生沙塵暴次數從20世紀50年代以來呈逐年上升的趨勢。嚴重影響了工農業生產和城鄉人民的生活。出現這種情況的直接原因是傳統的耕作方式不當和農田沒有得到合理保護。世界許多國家治理沙塵暴的實踐證明，農田實行保護性耕作是治理沙塵暴的重要措施之一。其中，秸稈覆蓋、根茬固土等保護性耕作措施是減少農田揚塵漂移＼有效抑制沙塵暴的有效措施。

1.1.4 促進農業可持續發展 保護性耕作是國內外農業可持續發展的主要技術內容之一。實踐證明，保護性耕作是一項生態效益和經濟效益同步、當前與長遠利益兼顧、利國利民的革命性農耕措施。積極發展保護性耕作是促進農業發展方式轉變的有效途徑。對傳統耕作制度進行變革是一項系統工程，需要技術、經濟、社會等多方面條件的支撐，是一項長期艱巨的任務。開展保護性耕作研究、示范推廣和試驗示范，完善保護性耕作技術創新和建設保障體系，對促進沈陽市保護性耕作發展有著十分重要的意義。

1.2 重要意義

對于一個農業和人口大國來說，糧食安全是直接關系到社會穩定的頭等大事。經過改革開放30多年的發展，我國的農業生產力水平和糧食產量均得到了大幅度提高。但是，長期對土地進行掠奪式經營的生產方式，使得耕地質量下降、水資源緊缺、旱情趨重、農業生態環境惡化，嚴重影響了我國糧食生產和農業可持續發展。通過保護性耕作的農機具和農藝栽培措施的高效結合，建立本區域的節水、節肥型保護性耕作技術體系，最終達到節約生產成本，增加糧食生產和經濟效益，提高農民收入，保護生態環境，推進地區生態環境建設和農村經濟可持續發展的目的。在沈陽市加快發展保護性耕作，有利于構建資源節約型、環境友好型社會，對保障農業與農村經濟發展任務和戰略目標的順利實現，以及促進現代農業建設有著重要的意義。

3 機械化保護性耕作市場需求分析

從保護性耕作的產生背景與發展看，保護性耕作的產生與發展不僅僅在于它的增產作用，還在于它把生產和生態環境保護結合起來，在應用中既確定了它的生態環境保護功能，又確定了它的增產功能。保護性耕作技術已被世界各國紛紛學習，并得到了廣泛推廣應用。目前，保護性耕作已成為美國、澳大利亞、英國、加拿大、日本、伊朗、菲律賓等國家的主要耕作模式。

傳統耕作由于長年深翻、深耕，形成了堅實的“犁底層”，使土壤透氣、透水性差，土壤結構破壞嚴重。由于沈陽地區冬季和春季風大，而此時地表處于裸露狀態，風蝕嚴重，造成了土壤肥力下降。尤其是近年來大量應用旋耕處理，進行全面的滅茬后播種，導致了地表土壤更加細碎，跑墑嚴重，影響作物出苗；同時，旋耕作業對土壤擾動大，動力消耗多，作業成本高。因此，迫切需要進行耕作技術革命，改善東北土壤質地持續下降的現狀，促進農業可持續發展。

傳統方式是在對土壤精耕細作的基礎上進行的，土壤水分損失嚴重，造成春季播種困難，影響正常的農業生產。一些地區在作物收獲后不翻耕、保持壟形并留高茬覆蓋，在春季播種前再進行全面旋耕滅茬。這樣做雖然在冬春季節起到了保護土壤、減少風蝕的作用，但全面旋耕后原壟被破壞，土壤水分損失依然嚴重。

傳統耕作生產工序煩瑣、機具簡單、生產率低、作業成本高。其生產工序包括收獲后的秸稈搬運（150元/hm2）、春季旋耕滅茬（225元/hm2）、播種（300元/hm2）、噴藥（150元/hm2）、中耕追肥（225元/hm2）、收獲（600元/hm2）等項作業，僅田間作業成本就高達650元/ hm2（不包括種子、化肥、農藥等），按平均產量9 750 kg/hm2計算，扣除田間作業費，種子、化肥、農藥等生產資料費以及查苗、間苗人工等費用，每年的純收入在6 000元/hm2左右。這種高投入高產出低收入的狀況無法滿足農民增收的要求。

保護性耕作技術示范推廣成功與否的前提是必須有適合當地農業生產特點的保護性耕作技術模式和配套機具。近年來，相關科技院所雖然進行了一些壟作保護性耕作技術模式研究和關鍵機具的研制開發，但示范效果并不理想。主要原因：一是技術模式普遍存在動土量較大，保水保土效果較差；二是缺乏性能優良、作業效率高的配套免耕播種機。因此，根據我國保護性耕作技術的實施需要，結合沈陽市地區農業生產的特點，必須有針對性地研究、總結、集成壟作保護性耕作技術模式，開發研制壟作保護性耕作關鍵作業機具。

4 機械化保護性耕作效益分析

4.1 經濟效益

實施保護性耕作技術后，每個生產周期平均可減少田間作業工序1～4次，每年可減少柴油消耗4萬～5萬t，節省化肥投入50萬～70萬t，節水3億～6億m3，每667 m2降低生產成本15～30元，與傳統耕作相比糧食增產5%以上。

4.2 社會效益

通過項目研究，可有效提高廣大農民群眾對保護性耕作技術的認知水平和接受能力，農民主動采用保護性耕作的步伐將大大加快，同時也可提高農民科學種田的意識，促進形成學知識、用技術的良好氛圍，提高農業勞動力的整體素質。保護性耕作工程的實施將進一步推進農業機械的應用，提高農機化水平，大大減輕農民的勞動強度，提高勞動生產率，并有效緩解農村勞動力結構性短缺壓力，進而促進農業農村經濟健康協調發展。

4.3 生態效益

實施保護性耕作，可以有效減少沈陽市地表裸露，減輕風蝕強度，平均減少農田揚塵量50%左右，降低空氣中浮塵含量，降低沙塵天氣發生的強度和頻率，減少耕地表土流失量40%～80%，減少有機質和氮、磷、鉀等養分的流失，減少二氧化碳排放，提高土壤蓄水能力。

參考文獻

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