机械化保护性耕作技术可行性及应用前景分析
马金湘+李永成
摘要旱田保护性耕作技术是国内外农业旱田种植最为先进的耕作技术，广大科技人员经过多年的共同努力，现已达到成熟，但是在不同的地区，土壤条件不同的情况下，其应用还要进一步深化，要通过一定的试验示范过程，调整技术指标、技术实施的农机具应用参数，使之能适应我县及周边地区的土地条件，发挥其应有的作用。现就我县机械化保护性耕作技术的技术可行性及应用前景加以分析，为我县及同条件地区开展好保护性耕作提供借鉴。
关键词机械化保护性耕作可行性
一、保护性耕作技术可行性
1.我县旱田耕作现状
由于我县处于山区半山区，多丘陵、山坡地，受地形地貌的限制，大型作业机具的大面积耕作受到制约。所以大部分地区对田块进行灭茬、起垄、播种、施肥、镇压等传统的耕作模式。传统的耕作模式不进行秸秆还田，土壤有机物含量逐年下降，土壤组织结构被破坏，土壤微生物减少，土壤活性降低。大量的化肥使用，造成土壤板结，盐碱化严重。全部土壤裸露，风蚀、水蚀、日蚀严重。加之水土流失，干旱逐年加剧，原有的耕作模式已经不能适应农业可持续发展的要求，耕作模式亟待改善。
2.我县实施保护性耕作内容
一是免耕播种。采用圆盘刀、直铧刀等免耕播种机播种。
二是防除杂草。喷洒化学除草药剂防除杂草，这是保护性耕作成败的关键。
三是秸秆还田。作物收获时将作物秸秆不低于总量的30%覆盖还田。或留25~35 cm高茬，利用根系固定土壤，防止风蚀和水土流失。利用秸秆腐烂培肥地力，增加土壤有机质含量。
四是深松深施肥。利用深松深施肥机疏松土壤，打破犁底层，增加降水入渗速度和数量，提高化肥利用率，减少挥发和流失。
3.可行性分析
（1）保护性耕作技术模式保留了我县旱田耕作传统的作业观念，易于接受。高留茬宽窄行作业和坡地垄侧交替种植，不改多年形成的垄上作业模式。由于连年机械作业和中耕会使原垄变得小而平，宽窄行作业在第三年回到第一年作业带的时候，进行一次起垄作业，然后再进行免耕播种，保证有垄作业。暂不破坏相邻田块之间的以垄为界的固有方式，在农户之间不会产生矛盾，农民数年里形成的耕作模式没有改变，推广实施很容易被农民接受。
（2）我县地处季风区中温带，春季气温低，多风。由于春季温度低，传统的垄上播种作业更加有利于提高地温，促进早期种子的出芽和生长。秸秆高留茬在春季风大起到固土保墒，避免扬沙的形成。
（3）技术模式中进行土壤轮作，实现土壤休养，增加土壤活性。高留茬实现了对土壤有机物的补充，改善土壤结构。
二、保护性耕作技术应用前景
1.技术可靠性是实施好本技术的前提
（1）旱田保护性耕作示范田的建设让新技术拥有现实依据。宽窄行高留茬模式在我县的三合乡、大阳镇、拉拉河镇等已经建设示范田，经过两年来的实验性耕作玉米产量亩增产12%。有效改善春季土壤墒情，确保苗齐、苗壮。
（2）高性能免耕播种机的使用是宽窄行免耕播种的技术保障。选用技术优良，性能可靠，操控性好的免耕播种机使免耕播种更加安全可靠。高性能免耕播种机具有通过性能强、入土效果好、播种施肥量精、镇压强度适中、作业高效等性能，一次性完成秸秆清理、开沟、播种、施肥、镇压等作业程序。减少机具对土壤的反复镇压，减缓犁底层的形成。
（3）宽窄行作业实行轮作，实现对土壤结构的保护。宽窄行作业休耕带没有作物生长，让土壤得到休养，改善土壤结构。作物根系和高留茬经过一年的腐烂，成为土壤有机物补充的重要来源。一年未进行耕作的土壤微生物大量繁殖，增加土壤活性，有利于下一年作物的生长。
（4）坡地采用留茬垄侧交替种植，既实现了秸秆高留茬还田，又克服了部分坡地不能进行免耕播种的问题。垄侧交替种植同样实现了部分土壤的休养，秸秆根茬还田，在我县的东丰镇湾龙村得到大面积推广。
2.技术成熟度高是本技术实施前景好的前提
保护性耕作技术的实施关键点在于具有性能完善，质量可靠的保护性耕作机具。美国用了近20年时间开发免耕播种机，加拿大在推广保护性耕作技术前期投入1亿加元用于机具开发、选型和技术示范。保护性耕作是在未经耕翻且有作物残茬覆盖的条件下工作，条件恶劣，作业难度大，因而对机具的性能比传统机具要求高。国外的保护性耕作机具发展成熟、性能稳定，但以大型、重型为主，不适合我国小地块使用。目前，吉林省四平市康达农业机械制造公司生产的2行及多行免耕播种机借鉴了国外成熟机型的原理，经自主研发出来的适合我国和我省条件的保护性耕作机具，同时他们研制了专用的保护性耕作全套机具，有免耕播种机、深松机、浅松机及传统的喷雾机、秸秆粉碎机、圆盘耙等，这些机具构成了保护性耕作机具的总成，经过五年来的实践，性能完全可以适应我县及周边地区的农业作业条件，效果佳，完全达到作物要求的农艺水平，同时保护性耕作技术的成熟度，也通过这些机具体现出来。技术成熟度的另一个体现是技术容易被农民接受，操作十分简易方便，经过简单的培训后都能正确地运用好机具，实现保护性耕作，这是技术成熟的突出标志。技术成熟度的更主要一个标志是作业效果好，作物出苗齐，苗壮，抗倒伏及抗旱等方面的能力增强，完全实现了高产、高效、节能、环保，实现农业生态化，适合不同条件的地块作业，全面解决了农业生产低效能、高耗能的问题；解决了农业与社会其他行业争工的问题，加快农村城镇化进程。因此，本技术是成熟可靠的。
3.保护性耕作技术的应用前景
（1）目前，我国沙尘暴危害越发严重，保护性耕作可以防风固土，正是防止这一灾害性天气的主要手段之一，因此应大力发展保护性耕作，以保证农民免遭沙尘危害，有一个优良的生活环境。
（2）在北方旱区，水土侵蚀严重的地区，可以提高水分利用率，节约水资源，且能保护水土、有效防止水土流失，为作物高产、稳产以及农业持续发展创造条件。
（3）利用免耕的保水性可降低土壤pH值，可以用此法来改良盐碱地，使之变害为利。
（4）鉴于保护性耕作可降低土温，所以在热带地区或夏季作物上应用可以防止高温对作物的伤害。
（5）应用保护性耕作时，在黏质土壤及酸性土地上要慎重，以防止加大副作用，但只要合理安排施肥，采用碱性肥料，即可解决此问题。
基于上述特点，保护性耕作技术的应用前景十分广阔，不同区域均可使用，为此，它是我国农业生产的一次新的革命，必将为农业现代化的实现起到推动作用。（05）
摘要旱田保护性耕作技术是国内外农业旱田种植最为先进的耕作技术，广大科技人员经过多年的共同努力，现已达到成熟，但是在不同的地区，土壤条件不同的情况下，其应用还要进一步深化，要通过一定的试验示范过程，调整技术指标、技术实施的农机具应用参数，使之能适应我县及周边地区的土地条件，发挥其应有的作用。现就我县机械化保护性耕作技术的技术可行性及应用前景加以分析，为我县及同条件地区开展好保护性耕作提供借鉴。
关键词机械化保护性耕作可行性
一、保护性耕作技术可行性
1.我县旱田耕作现状
由于我县处于山区半山区，多丘陵、山坡地，受地形地貌的限制，大型作业机具的大面积耕作受到制约。所以大部分地区对田块进行灭茬、起垄、播种、施肥、镇压等传统的耕作模式。传统的耕作模式不进行秸秆还田，土壤有机物含量逐年下降，土壤组织结构被破坏，土壤微生物减少，土壤活性降低。大量的化肥使用，造成土壤板结，盐碱化严重。全部土壤裸露，风蚀、水蚀、日蚀严重。加之水土流失，干旱逐年加剧，原有的耕作模式已经不能适应农业可持续发展的要求，耕作模式亟待改善。
2.我县实施保护性耕作内容
一是免耕播种。采用圆盘刀、直铧刀等免耕播种机播种。
二是防除杂草。喷洒化学除草药剂防除杂草，这是保护性耕作成败的关键。
三是秸秆还田。作物收获时将作物秸秆不低于总量的30%覆盖还田。或留25~35 cm高茬，利用根系固定土壤，防止风蚀和水土流失。利用秸秆腐烂培肥地力，增加土壤有机质含量。
四是深松深施肥。利用深松深施肥机疏松土壤，打破犁底层，增加降水入渗速度和数量，提高化肥利用率，减少挥发和流失。
3.可行性分析
（1）保护性耕作技术模式保留了我县旱田耕作传统的作业观念，易于接受。高留茬宽窄行作业和坡地垄侧交替种植，不改多年形成的垄上作业模式。由于连年机械作业和中耕会使原垄变得小而平，宽窄行作业在第三年回到第一年作业带的时候，进行一次起垄作业，然后再进行免耕播种，保证有垄作业。暂不破坏相邻田块之间的以垄为界的固有方式，在农户之间不会产生矛盾，农民数年里形成的耕作模式没有改变，推广实施很容易被农民接受。
（2）我县地处季风区中温带，春季气温低，多风。由于春季温度低，传统的垄上播种作业更加有利于提高地温，促进早期种子的出芽和生长。秸秆高留茬在春季风大起到固土保墒，避免扬沙的形成。
（3）技术模式中进行土壤轮作，实现土壤休养，增加土壤活性。高留茬实现了对土壤有机物的补充，改善土壤结构。
二、保护性耕作技术应用前景
1.技术可靠性是实施好本技术的前提
（1）旱田保护性耕作示范田的建设让新技术拥有现实依据。宽窄行高留茬模式在我县的三合乡、大阳镇、拉拉河镇等已经建设示范田，经过两年来的实验性耕作玉米产量亩增产12%。有效改善春季土壤墒情，确保苗齐、苗壮。
（2）高性能免耕播种机的使用是宽窄行免耕播种的技术保障。选用技术优良，性能可靠，操控性好的免耕播种机使免耕播种更加安全可靠。高性能免耕播种机具有通过性能强、入土效果好、播种施肥量精、镇压强度适中、作业高效等性能，一次性完成秸秆清理、开沟、播种、施肥、镇压等作业程序。减少机具对土壤的反复镇压，减缓犁底层的形成。
（3）宽窄行作业实行轮作，实现对土壤结构的保护。宽窄行作业休耕带没有作物生长，让土壤得到休养，改善土壤结构。作物根系和高留茬经过一年的腐烂，成为土壤有机物补充的重要来源。一年未进行耕作的土壤微生物大量繁殖，增加土壤活性，有利于下一年作物的生长。
（4）坡地采用留茬垄侧交替种植，既实现了秸秆高留茬还田，又克服了部分坡地不能进行免耕播种的问题。垄侧交替种植同样实现了部分土壤的休养，秸秆根茬还田，在我县的东丰镇湾龙村得到大面积推广。
2.技术成熟度高是本技术实施前景好的前提
保护性耕作技术的实施关键点在于具有性能完善，质量可靠的保护性耕作机具。美国用了近20年时间开发免耕播种机，加拿大在推广保护性耕作技术前期投入1亿加元用于机具开发、选型和技术示范。保护性耕作是在未经耕翻且有作物残茬覆盖的条件下工作，条件恶劣，作业难度大，因而对机具的性能比传统机具要求高。国外的保护性耕作机具发展成熟、性能稳定，但以大型、重型为主，不适合我国小地块使用。目前，吉林省四平市康达农业机械制造公司生产的2行及多行免耕播种机借鉴了国外成熟机型的原理，经自主研发出来的适合我国和我省条件的保护性耕作机具，同时他们研制了专用的保护性耕作全套机具，有免耕播种机、深松机、浅松机及传统的喷雾机、秸秆粉碎机、圆盘耙等，这些机具构成了保护性耕作机具的总成，经过五年来的实践，性能完全可以适应我县及周边地区的农业作业条件，效果佳，完全达到作物要求的农艺水平，同时保护性耕作技术的成熟度，也通过这些机具体现出来。技术成熟度的另一个体现是技术容易被农民接受，操作十分简易方便，经过简单的培训后都能正确地运用好机具，实现保护性耕作，这是技术成熟的突出标志。技术成熟度的更主要一个标志是作业效果好，作物出苗齐，苗壮，抗倒伏及抗旱等方面的能力增强，完全实现了高产、高效、节能、环保，实现农业生态化，适合不同条件的地块作业，全面解决了农业生产低效能、高耗能的问题；解决了农业与社会其他行业争工的问题，加快农村城镇化进程。因此，本技术是成熟可靠的。
3.保护性耕作技术的应用前景
（1）目前，我国沙尘暴危害越发严重，保护性耕作可以防风固土，正是防止这一灾害性天气的主要手段之一，因此应大力发展保护性耕作，以保证农民免遭沙尘危害，有一个优良的生活环境。
（2）在北方旱区，水土侵蚀严重的地区，可以提高水分利用率，节约水资源，且能保护水土、有效防止水土流失，为作物高产、稳产以及农业持续发展创造条件。
（3）利用免耕的保水性可降低土壤pH值，可以用此法来改良盐碱地，使之变害为利。
（4）鉴于保护性耕作可降低土温，所以在热带地区或夏季作物上应用可以防止高温对作物的伤害。
（5）应用保护性耕作时，在黏质土壤及酸性土地上要慎重，以防止加大副作用，但只要合理安排施肥，采用碱性肥料，即可解决此问题。
基于上述特点，保护性耕作技术的应用前景十分广阔，不同区域均可使用，为此，它是我国农业生产的一次新的革命，必将为农业现代化的实现起到推动作用。（05）
