機械化保護性耕作技術特點與應用普及優勢分析

李建國

(尚志市農機化技術推廣站，黑龍江 尚志 150600)

0 引言

農業機械技術的快速發展使農業生產形式發生了很大變化，先進農機產品的應用有效解決了勞動力緊缺問題，也使農業生產逐漸向規?；娃r機農藝融合化發展。農業機械的常規化作業在改善農業生產過程的同時，也對農業耕地造成了一定程度的不利影響，水土流失、耕地退化、土壤富營養化、環境污染等問題成為農業生產發展的主要阻礙。為進一步優化農業生產方式，在農業主管部門的統籌下很多條件適宜的地區開始推廣和應用保護性耕作技術，以此改善現階段機械化耕作和播種過程中存在的問題，保護性耕作技術的應用與推廣逐漸展示出環保、增產、增效的優勢，證實了其在農村地區應用的合理性。

1 機械化保護性耕作的技術組成

1.1 作業模式

機械化保護性耕作技術是利用農業機械來實施保護性耕作的農藝流程，是機械技術與農藝技術相結合的科學生產模式，其實施需要多種農業機械相配合完成系列化的農業生產過程[1]。總體來說，機械化保護性耕作技術作業過程包括了農作物秸稈的機械化處理、機械化免耕或少耕播種、機械化同步施肥、機械化植保藥物噴施以及間隔性的機械化深松作業，各個機械化作業的過程是需要相輔相成的。從近年來我國農業機械化生產實施的過程來看，實施機械化免耕播種和機械化深松的耕地面積保持著穩定增長的趨勢(圖1)，但真正達到保護性耕作技術要求的耕地僅為實施保護性作業耕地的56%～76%，其中包括很多土地單純應用保護性耕作技術體系中的一項或多項技術，沒有形成機械化保護性耕作技術的整體實施，系統化耕作過程的不規范也造成了機械化保護性耕作質量的不達標，降低了保護性耕作的普及率。

圖1 2015—2018年保護性耕作及其相關技術應用情況

1.2 關鍵技術及特點

1.2.1 機械化秸稈粉碎處理

利用農作物秸稈覆蓋進行耕地保護是保護性耕作的重要技術組成，秸稈覆蓋層的存在對于減緩土壤退化和蓄水保墑都有積極作用[2]。對于秸稈的機械化粉碎處理主要有兩種方式，一種是利用聯合收獲機在收獲作物的同時將農作物的秸稈進行粉碎，另一種是由于部分收獲機不具備秸稈粉碎的功能，只能在農作物收獲后通過拖拉機配套秸稈粉碎機進行專項作業。秸稈粉碎裝置根據不同機械結構分為刀片式、錘片式、彎刀式等多種形式，無論哪種形式，均要求秸稈的粉碎長度小于10 cm，且粉碎合格率不小于90%。通常情況下，粉碎后的秸稈應均勻拋撒于田間，因此在秸稈粉碎后，還要視秸稈覆蓋的均勻情況適當進行耙勻處理。

1.2.2 機械化免耕播種與同步施肥

機械化免耕播種是在地表有秸稈覆蓋的條件下直接進行的播種作業，利用秸稈覆蓋層能夠實現在盡量不動土的情況下進行淺層播種與施肥，作業過程通過免耕播種機完成，能夠在一次作業過程中實施開溝、側深施肥、播種、覆土、鎮壓、秸稈覆蓋等全部工序。免耕播種機集成了傳統播種機的技術優勢，能夠利用機械式精量排種器或氣力式排種器實現精確排種。同時開溝器開出的種溝深度僅為3～4 cm，根據不同作物種子特點，開溝深度也會適當調節，要求土壤可靠覆蓋種子即可。開溝過程中往往還要進行同步破茬，因此開溝器的形式多為尖角式，以提高工作效率。在播種過程中進行同步側深施肥，施肥位置位于播種位置的一側，比種子深度再深3～5 cm，以免燒種。機械化免耕播種過程中要注意防止耕地中的秸稈和雜物堵塞機具，要做到及時檢查[3]。

1.2.3 機械化植保噴霧作業

機械化保護性耕作技術的實施由于采用了大量的粉碎秸稈來覆蓋地表，且作業過程不經過土壤翻耕，很容易因為常年的累積而發生病蟲草害問題，因此定期進行機械化植保作業十分必要?，F階段應用的植保機械包括常規的噴桿噴霧機和高地隙噴霧機，普通噴桿噴霧機用于農作物生產初期進行大面積作業，而農作物生長中后期，植株較高，則需要采用高地隙噴霧機進行噴施作業，噴施過程要求霧滴具有一定的滲透力，以保證藥物能夠作用到植株的下部和根系。近年來，無人機植保在農業生產中得到了更廣泛的應用，無人機作業具有高度的地形適應性，且作業效率更高，霧滴滲透性更好，只是在農機購置補貼和機具續航能力上有待優化。

1.2.4 機械化深松作業

機械化深松作業主要利用拖拉機配套深松機具完成作業，深松作業的特點是通過深松鏟打破堅硬的犁底層，從而有效增加土壤耕層深度，且不會對土壤造成過大的翻轉。通常情況下，深松深度在25 cm左右，具體作業需要根據耕地土壤犁底層的深度來確定。合理實施機械化深松能夠有效改善農作物根系的生長環境，有利于農作物的增產，尤其在保護性耕作實施過程中需要根據土壤的狀態每間隔1～2年實施一次深松整地作業，以確保土壤中氧氣、水分等含量充足。

2 機械化保護性耕作技術的普及優勢

2.1 有效實現土壤保護

由于采用了秸稈覆蓋和免耕少耕的作業模式，在秸稈覆蓋層的作用下，能夠使自然降水更緩和地滲入耕地土壤中，有效減少水土流失，同時降低地表水分的蒸發，有利于土壤蓄水保墑，作業過程不對土壤進行頻繁的擾動，可有效控制土壤中水分的蒸發[4]。秸稈層會逐漸降解，使土壤中的養分含量和有機質比例增多，地力逐漸培肥。據統計，保護性耕作持續5年以上，可減少地表徑流量50%以上，且土壤蓄水能力提升18%左右，土壤逐漸恢復原生地力。

2.2 有效節約生產成本

與傳統耕整地后播種模式相比，機械化保護性耕作技術的實施有效減少了作業工序，功能的大量集成使機械購置和作業的綜合成本降低約20%～25%，同時節約人員雇用成本約40%，燃油消耗量降低50%左右，且長時間看，后期地力逐漸被培肥，生產過程中灌溉用水和施肥量明顯減少，生產成本得到進一步控制，并產生良好的社會效益和生態效益，有利于農業長久發展。

2.3 有利于農業的穩產高產

保護性耕作為農作物生產創造了更好的條件，在養分、水分、土壤環境更加科學合理的條件下，農作物的根系更為發達，植株生長更加健壯，其抵抗大風、暴雨等惡劣天氣的能力明顯增強，且對于干旱也有更強的適應性[5]。綜合來看，采用保護性耕作的耕地，有利于形成連年穩產高產的趨勢，相比于傳統的生產模式，免耕播種的增產效果可達10%～15%，而且隨著免耕播種實施過程的延長，產量呈現逐漸上升趨勢。

3 結語

從現階段的保護性耕作實施情況看，保護性耕作技術的普及工作已經取得了階段性進展，但廣大農民在實施機械化保護性耕作的過程中，仍存在著作業誤區和信心不足等問題，需要農民進一步了解并掌握保護性耕作的關鍵技術，合理運用農機設備，確保機械化保護性耕作得以良好實施。

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