保護性耕作實施的質量影響因素與關鍵技術的合理應用

李春瑤

(遜克縣奇克鎮農村振興發展服務中心，黑龍江 遜克 164499)

0 引言

隨著農業機械化的廣泛普及，農機裝備得到了更大程度的應用，這為農業生產創造了更加優異的勞動力條件。從旱地機械化生產來看，行進式農業機械主要以輪式機具為主，這些機具在農業生產中根據農藝要求依次作業會因為輪胎的碾壓造成嚴重的土壤壓實問題，導致土壤密度增大，土壤中的孔隙及團粒結構減少，不利于農作物生長。而傳統的機械化耕整地作業由于耕深固定，在常年雷同的耕作習慣及土壤壓實的共同作用下，導致犁底層問題十分嚴重，土壤退化進一步加劇[1]。為保證農業生產的長久實施，探索并推廣更加合理的耕作技術十分重要，機械化保護性耕作技術作為提高產量與耕地保護并重的新技術，十分適宜在我國旱地生產中推廣和使用。

1 保護性耕作的實施優勢與意義

1.1 優勢分析

保護性耕作技術起源于20 世紀30 年代的美國，現已成為世界范圍的主流農業耕作制度[2]，保護性耕作技術的特點是在有農作物秸稈覆蓋的農田中，以少耕或免耕的方式替代傳統耕作，采用直接播種、合理種植的方式實施作物栽培，并同時起到保護農田土壤、恢復耕地地力、保護農田周邊環境等綜合性效果，通過生產實踐證實，保護性耕作技術的常年實施將產生顯著的經濟效益、生態效益以及社會效益。

保護性耕作的技術特點主要包括三大方面，一是利用農作物秸稈的覆蓋增加地表保護作用，秸稈覆蓋是現階段覆蓋種植的綠色技術，具有顯著的蓄水保墑、減少風蝕、恢復地力的作用，圖1為秸稈覆蓋的茶園栽培模式；二是利用免耕、少耕、深松等技術對板結、土壤壓實、犁底層深厚的耕地進行改良，長期實施保護性耕作技術有利于優化耕層結構和養分比例，使耕地的地力逐漸恢復到最佳狀態，圖2為機械化免耕播種作業過程；三是通過等高耕作、溝壟耕作等技術改善地表狀態，使耕地表面狀態更適合免耕播種實施與農作物均衡生長。

圖1 小麥秸稈覆蓋的茶園栽培模式

圖2 機械化免耕播種作業情況

1.2 保護性耕作應用現狀

我國的保護性耕作技術應用與推廣工作已經開展了近20年，自2002年起，農業部開始組織各地農業管理部門開展保護性耕作技術的示范區建設，并在2002—2021年間持續加強了保護性耕作技術的應用推廣工作。東北地區作為保護性耕作的重點應用區，利用保護性耕作有效保護了珍貴的黑土地資源。根據農業農村部、財政部聯合印發《東北黑土地保護性耕作行動計劃(2020—2025年)》要求，東北地區應進一步加強保護性耕作技術推廣，到2025年力爭保護性耕作面積達到東北地區適宜區域耕地總面積的70%左右。從全國范圍看，具已有數據統計，2002—2018年期間，我國的機械化保護性耕作面積由10.1萬hm2增長到824.2萬hm2，增長了80多倍。保護性耕作相關技術，如免耕播種、秸稈還田等均得到快速發展。與此同時，我國的保護性耕作應用范圍持續擴展，所應用的省份已經由最初的8省擴展到目前的26省，且應用作物由小麥、水稻、玉米等大宗作物向棉花、大豆、雜糧等作物擴展。

在保護性耕作技術應用的同時，相關的農機裝備也獲得了長足發展，保護性耕作中常用到的免耕播種機、深松機、深翻機、秸稈粉碎機等機械應用量明顯增多，且相關機械裝備逐漸向著大型化、功能集成化和智能化方向發展，機具的制造水平和適用能力明顯提升，為保護性耕作技術的擴大實施奠定了堅實的基礎。

1.3 普及意義

通過保護性耕作的實施，能夠使農業生產在不動土、少動土的條件下同時實現農業生產有序實施、耕地資源合理保護、自然環境危害減少、經濟效益穩步提高的農業生產新形勢。在保護性耕作實施的過程中，地表覆蓋層對于自然降水起到緩沖和緩慢入滲的效果，極大地增加了降水的利用率，并減少人工灌溉的水資源浪費[3]。同時得益于減少了機械化耕作對土壤的擾動，土壤中的微生物生長環境更加穩定，有利于土壤中有機質和團聚體比例的提升，對于優化耕地質量作用明顯。耕地質量的優化保證了農作物生長條件的改善，土壤肥力的明顯提升一方面提高了作物的產量，另一方面減少了農用化肥的使用量，有利于對周邊環境的保護。保護性耕作有效減少了機具作業次數，使農業生產的購機成本和人力雇傭成本顯著降低，生產效益得到明顯提升。

2 保護性耕作實施質量影響因素

2.1 技術實施規范性產生的影響

保護性耕作的實施是一項系統性的工作，需要農民積極轉變傳統的耕作和播種模式，并掌握免耕播種的整體技術要領。保護性耕作不僅涉及到傳統的翻耕和播種步驟，還涉及到后期的植保、追肥等農藝，農民只有按照保護性耕作的技術體系實施，才有利于保護性耕作效果的實現。在現階段的生產過程中，很多農民盡管采用了保護性耕作的作業模式，但是卻忽視了保護性耕作過程對于加強病蟲害防治和生產中后期追肥的要求，導致農作物的減產。還有部分農民不按要求間隔進行深松整地作業，也造成了土壤中的病蟲害等有害因素積聚，農作物生長環境下降等問題，對保護性耕作的實施效果產生了不利影響。

2.2 技術持續時間產生的影響

保護性耕作技術的應用并不能在很短的時間內展示出其優越性，而需要在固定的地塊長期堅持才有效果，且保護性耕作模式持續時間越長，對地力的培肥效果越明顯。很多農民在參加保護性耕作的相關培訓后對保護性耕作產生濃厚的興趣，但在實施了1～2 年后，發現沒有明顯的增產效果，則又回歸傳統的生產方式，導致保護性耕作的效果還沒有發揮便被傳統模式取締。通常情況下，農民若能堅持保護性耕作超過5年，則培肥地力和增產增收的效果都將顯現，因此，利用保護性耕作技術長期替代傳統生產模式是保護性耕作技術發揮優勢的基礎條件[4]。

2.3 機具作業品質產生的影響

從農機市場總體情況來看，傳統的翻耕、播種、植保等作業機具仍是市場銷售的主流產品，而對于保護性耕作相關的秸稈粉碎機、免耕播種機等無論是生產廠家的數量，還是技術的成熟程度都有較大提升空間。保護性耕作的專用機具由于應用時間短，導致機具在實際應用過程中的可靠性和合理性與傳統機具仍存在一定差距，尤其是現階段的農機市場銷售機型眾多，農民在沒有經驗的條件下購機，很容易出現機具不適用、作業質量不達標等問題，導致保護性耕作的實施效果大打折扣[5]。

3 保護性耕作的關鍵技術應用

3.1 秸稈與根茬處理技術

秸稈粉碎處理主要有兩種形式，一種是利用農作物聯合收獲機在收獲糧食的同時將秸稈粉碎，另一種是利用專用的秸稈粉碎機在收獲完成后單獨進行秸稈粉碎作業，無論哪種作業模式對于秸稈粉碎都必須達到質量要求。通常來說，對于小麥、玉米、棉花等農作物的秸稈粉碎處理，粉碎秸稈段小于100 mm，秸稈切碎合格率大于90%，以便于保護性耕作后續工序的實施。對于大部分農作物，在收獲過程采用留茬處理，免耕播種前，根茬應存留在耕地中，可通過免耕播種機作業時同時處理根茬[6]。

3.2 機械化免耕播種

機械化免耕播種主要采用功能集成型的免耕播種機進行作業，作業的耕地要求地表覆蓋率小于40%，并通過免耕播種機一次性完成破茬、開溝、播種、施肥、覆土、鎮壓、秸稈覆蓋等工作。免耕播種作業中，要求開溝深度均勻，播種位置準確，通常要求播種深度為3～5 cm，施肥深度要求為8～10 cm，種肥分施。作業過程中要求漏播率小于1%，種子破損率小于0.5%，播深合格率大于80%。由于免耕播種缺少壟向的導向作用，因此應在耕地中做好行駛標記，以防因行駛誤差造成漏播重播，影響播種效果。

3.3 化學藥物噴施技術

病蟲害防治工作是免耕播種順利實施的關鍵，由于免耕播種的耕地相對于傳統栽培模式更容易發生病蟲害問題，因此，應加強化學藥劑的機械化噴施防治工作。化學藥劑的選擇應以針對性預防藥劑為主，盡量選擇低毒、低殘留、低污染的優質農藥，藥物的噴施應采用高效的噴桿噴霧機或植保無人機實施。化學藥劑的噴施時機應根據農藝要求和農藥特性適期用藥，且要求農藥的配比、濃度、用量符合農藝要求。

3.4 機械化深松作業

由于保護性耕作不需要進行傳統的土壤翻耕整地作業，因此，很多病蟲害、雜草種子等在土壤中難以被去除，而且常年的保護性耕作也會造成土壤壓實問題，因此，通過機械化深松改善土壤的物理結構十分必要。為避免耕地中水分的大量散失，使土壤維持良好的保墑能力，大多數免耕播種耕地適宜采用局部深松作業，深松深度應達到25 cm以上，局部深松適宜在播前進行，深松作業需每間隔2～3年實施一次，深松過程要求深度一致，且不出現重復或漏松問題。

4 結語

保護性耕作對于改善耕地環境作用顯著，但保護性耕作實施的質量也會受到多方因素的影響，保護性耕作的有效實施需要農民掌握系統的實施技術，并掌握機械化作業的相關要求與技術特點，避免出現淺嘗輒止的問題，才能保證保護性耕作技術的優勢得到最大程度的發揮。 從現階段來看，我國的保護性耕作技術應用與優化還必須從提升機械技術實力重點著手，利用現代化的農機技術使保護性耕作的實施更加簡單易行，并通過將農機農藝技術的進一步融合，規避免耕播種這一生產模式存在的不利因素，使保護性耕作技術能夠更好地得以實施。

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