保護性耕作技術及效益分析

摘要：吉林省位于我國東北地區中部，是著名的農業大省，也是北方嚴重缺水省份之一。在全省耕地中，因多年采用不合理耕作方式，土地荒漠化程度日趨嚴重，春秋時節沙塵肆虐，雨季水土流失嚴重。為擺脫干旱影響，遏制生態環境繼續惡化，大力發展保護性耕作技術勢在必行。

關鍵詞：保護性耕作；技術；效益

中圖分類號： S344 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.014

1 保護性耕作的起源

1934年5月，一場巨大的風暴席卷了美國東部與加拿大西部的遼闊土地。狂風卷著黃土，遮天蔽日，形成了一個東西長2400公里、南北寬1500公里、高3.2公里的巨大的移動塵土帶。風暴持續了3天，掠過了美國2/3的土地，3億多噸土壤被刮走，30多萬平方公里良田被毀，掠過之處水源干涸，牛羊死亡，一片凄涼。這就是震驚世界的“黑風暴”事件。大風過后人們開始反思，發現有作物根茬保護的地表很少被刮走，以此開始研究，經過了60多年的時間，美國實施保護性耕作的土地占到旱作農業面積的60%，世界各國也在陸續推廣保護性耕作技術。目前，全球有70多個國家推廣此技術，耕作面積達到1.69億平方公里，占全球耕地面積的11%。2002年我國在山西臨汾召開了第一次全國保護性耕作會議，標志著我國的保護性耕作進入示范推廣階段。

2 保護性耕作技術的應用

吉林地區水資源匱乏，旱災頻發，過度超采地下水導致地下水動態平衡被破壞，水位下降過快，出現大面積地下水漏斗。旱田作業多是傳統的鏵式犁耕作及旋耕方式整地，耕地裸露，水土流失嚴重，土壤肥力下降。近年來自然災害頻繁，導致農產品產量低而不穩，農民增收困難。保護性耕作可簡化耕種程序，降低生產成本。實行免耕或少耕模式后，可降低作業成本近30%，節省燃油消耗5%～15%，增加產量5%～15%，增收50～100元/畝。實施保護性耕作后，可以減少水蝕、風蝕60%～90%，使農田蓄水量增加16%～19%，水分利用率提高12%～16%。防止焚燒秸稈，節省燃油消耗，有效地防止沙塵天氣，減少碳排放量，達到保護生態環境的目的。因此，發展保護性耕作對擺脫干旱和遏制生態環境惡化有著至關重要的作用，是促進農業可持續發展的重要途徑。

3 保護性耕作主要技術內容

保護性耕作技術是對農田實行免耕、少耕，用作物秸稈、殘茬覆蓋地表，減少風蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的先進農業耕作技術。

3.1 秸稈殘茬覆蓋技術

公主嶺市大力推廣玉米保護性耕作技術，通常采用秸稈粉碎還田覆蓋和留茬覆蓋技術。玉米收獲后秸稈和殘茬留在地表做覆蓋，可抑制水分蒸發，調節地溫，防止水土流失。秸稈腐爛后，可增加土壤有機質和腐殖質，改善土壤團粒結構，抑制沙塵形成。公主嶺市玉米種植面積廣闊，秸稈產量高，所以要考慮保留多少秸稈、秸稈如何處理及地表分布等問題。秸稈粉碎還田是由玉米聯合收割機收割、粉碎秸稈后部分還田覆蓋地表，暫定標準為播種后地表覆蓋率大于15%，同時要求覆蓋均勻。多余秸稈打包運出用于生物發電等功能。留高茬覆蓋技術是指玉米收獲后留高茬于地表，通過高茬和根系固土降低風速、減少風蝕。高茬吸水性強，根系腐爛后留下大量孔道，有利于水分滲入，增加土壤的透氣性同時培肥地力，有利于翌年作物生長發育。

3.2 免耕播種施肥技術

免耕播種施肥技術的關鍵是有無適用的免耕施肥播種機。免耕播種要求在有秸稈覆蓋和免耕的條件下順利播種，一次性完成開溝、播種、覆土、鎮壓多道工序，這就要求免耕播種機有良好的防堵通過性，破茬入土性、深施肥及良好的覆土鎮壓功能。如果滿足上述條件，既可大大減少農民勞動強度，提高生產效率，減少耕作次數，減輕農田壓實程度，規范種植模式，從而提高播種質量。

3.3 雜草及病蟲害控制技術

實行保護性耕作后，農田土壤因環境變化可能會導致病蟲草害增加，因此仍需要實時觀察，發現問題及時處理。

3.4 深松與表土處理技術

保護性耕作主要靠作物根系、蚯蚓及微生物松土，但多年耕作使機具及人畜對農田地面壓實，導致犁底層存在。只有打破犁底層增加土壤通透性，作物才能深扎根，達到增產增效的目的。機械化深松是在地表有秸稈覆蓋的情況下進行的，要求深松機有較強的防堵能力，不打亂原有土層結構，創造較好播種條件。公主嶺市主要以秋季深松為主，深松后的農田可以蓄納秋冬雨雪，保障春耕墑情。深松作業一般要求土壤含水量以14%～20%為宜，根據土壤情況，一般2～3年深松1次，深度為25～35厘米，深耕作業要求行距和各行耕深一致，深度誤差±2厘米。深松后的裂溝要合墑彌平，以防跑墑。最好選用帶有合墑器或碎土鎮壓裝置的深松機。目前應用較多的是間隔深松，一般采用鑿式深松鏟，破碎犁底層效果好。

4 保護性耕作效益分析

4.1 社會、經濟效益

實行保護性耕作可以減少作業次數2～4次，降低成本，實現增產增收。保護性耕作采用少耕、免耕技術，減少人力、機械投入及燃油使用，降低碳排放量。土地經過長期保護性耕作后，化肥投入逐漸減少，土地有機質不斷增加，對作物生長更加有利，果實品質也會得到提高。

4.2 生態效益

防止水土流失，抑制沙塵形成。實行保護性耕作后，秸稈殘茬覆蓋地表，能夠減緩雨滴對地表沖擊，減緩水流流速，增加下滲量。殘茬吸收水分，改善土壤墑情，增強蓄水能力。消除犁底層，地表秸稈和在有機質作用下形成的顆粒土壤能涵養更多水分，被水帶走的土壤也會減少。秸稈腐爛后形成較大團粒結構，使地表風速降低，減輕風蝕。據統計，實施保護性耕作可以減少地面徑流60%，增加蓄水量16%～19%，提高降水利用率12%～16%，增加土壤含水率5%～10%。

防止焚燒秸稈，減少大氣污染。焚燒秸稈雖然對病蟲害有一定抑制作用，但焚燒過的土壤結構會被破壞，損失有機肥料，燒死土壤中的微生物，同時嚴重污染空氣，容易引發火災，危及周邊群眾的人身財產安全。玉米秸稈粉碎還田可以有效培肥地力，減少化肥用量，提高農產品質量，對保護環境有著重要意義。

作者簡介：王立清，大專學歷，公主嶺市陶家屯鎮農機技術推廣站，助理工程師，研究方向：農機推廣。