論機械化保護性耕作的研究與探析

馬麗萍

一、保護性耕作概述

農(nóng)業(yè)保護性耕作是一種相對于傳統(tǒng)旱地耕作方式的革新，它主要包括秸稈及地表處理、深松土壤、免耕播種、控制雜草等四項內(nèi)容。其核心是免耕播種，主要作業(yè)均使用機械來完成。

二、人類耕作歷程

人類的耕作歷史大致經(jīng)過由不耕作到刀耕火種→漢代發(fā)明鏵式犁進入傳統(tǒng)人畜力耕作→傳統(tǒng)機械化耕作三次革命，但這三次革命都是通過耕作干預自然，帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一次次飛躍。特別是機械化的發(fā)展，使人類掌握了強有力的耕作工具，成為“自然的主人”，可隨意改變土地原有狀態(tài)，在相當長的一段時期內(nèi)，的確提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和土地生產(chǎn)率。使人類能輕松的按時完成各項生產(chǎn)任務，實現(xiàn)增產(chǎn)增收，但隨著時間的推移，人們也逐步認識到了農(nóng)業(yè)機械化和資源與環(huán)境保護的密切關(guān)系。

20世紀30年代，美國爆發(fā)了震驚世界的“黑風暴”（沙塵暴），當時人們幾乎絕望了。后來才意識到是自己錯誤的耕作方式造成的后果。因此，一種既能保護環(huán)境、又能涵養(yǎng)土地、還能提高生產(chǎn)率，使農(nóng)業(yè)和環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)的和諧發(fā)展的課題擺在了人們面前。于是人們總結(jié)和研發(fā)出了保護性耕作法，它不僅能扼制沙塵暴的產(chǎn)生，而且可以減少徑流，減少土壤中水份的蒸發(fā)，有效增加土壤貯水和肥水，還成為了提高作物產(chǎn)量的有效手段。目前，很多國家，如美國、加拿大和澳大利亞等國已基本全部采用了以機械化為支撐的保護性耕作。

三、我縣農(nóng)業(yè)概述及實施保護性耕作的理論依據(jù)和必要性

我國歷來重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，所取得的成就也有目共睹，我國用占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口，創(chuàng)造世界糧食史上的奇跡。就我縣來說，1950年，我縣農(nóng)作物播種面積54.20萬畝，其中糧食播種面積41.44萬畝，糧食總產(chǎn)量3.05萬t，糧食單產(chǎn)平均73.5kg/畝；1980年，我縣農(nóng)作物播種面積67.46萬畝，其中糧食播種面積64.85萬畝，糧食總產(chǎn)12.28萬t，糧食單產(chǎn)平均189.5kg/畝；2010年，我縣農(nóng)作物播種面積77.91萬畝，其中糧食播種面積59.59萬畝，糧食總產(chǎn)達28.67萬t，糧食單產(chǎn)平均481kg/畝?？v觀統(tǒng)計數(shù)字，建國60多年來，我縣除隨著人口的增加和工業(yè)化水平的發(fā)展，占用了一些土地另作他用外，耕地面積仍處在增長之中，糧食產(chǎn)量也有了很大的提高，這些“成績”的取得除發(fā)展科學種田，推廣良種、合理使用化肥、農(nóng)藥外，機械化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用，開荒拓地，把土地的利用率挖掘的淋漓盡致也功不可磨。但二十多年的傳統(tǒng)機械化耕作，在擴大了耕地面積，提高了糧食產(chǎn)量的同時，傳統(tǒng)的深耕深翻，也帶來了水土流失、土壤有機質(zhì)下降、土地板結(jié)沙化等一系列環(huán)境問題。人們最為直觀的感覺是每年春季“沙塵暴”的日益頻發(fā)生和日益猖獗。

河北省農(nóng)科院糧油作物研究員、河北省小麥專家顧問組組長李晉生曾說：“河北省張家口、承德地區(qū)是形成京津沙塵暴天氣的主要農(nóng)田沙塵源區(qū)和風道口，有1600萬人口和3450萬畝農(nóng)田受到威脅和危害。”他說：“這些生態(tài)問題的解決，除退耕還林，廣造防護林以外，采取保護性農(nóng)業(yè)耕作才能徹底解除。而且每畝只需投入30元左右（傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作農(nóng)民每畝投資約50元），就可減少水分流失60%，減少土壤流失80%，抑制沙塵暴，同時提高糧食產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入20-30元”，西北農(nóng)林科技大學旱地農(nóng)業(yè)研究員、陜西省農(nóng)業(yè)顧問李立科也有同樣的觀點，他認為，我國目前正在建設的三北防護林、環(huán)北京防沙林以及退耕還林等，都是采取堵和擋的辦法防止沙塵暴和土地沙漠化，不能治本，而在三北地區(qū)推廣機械化保護性耕作，通過秸稈還田涵養(yǎng)水源，鎖住降水，增加有機肥力，才是治本。如此堅持十幾年就可解決干旱問題，土地也會越種越肥。

我縣位于承德市北部，是北京的后花園的一部分，春季干燥多風。就我縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件看，十年九旱，春旱尤為嚴重，而傳統(tǒng)的深耕深翻在春風的作用下，會加速耕地的失墑程度，也易造成沙塵天氣。因此，在我縣大力推廣保護性耕十分必要性。

四、我國實施保護性耕作在的現(xiàn)狀

20世紀70年代，我國就開始了保護性耕作技術(shù)的研究。1992年，中國農(nóng)業(yè)大學與澳大利亞昆士蘭大學合作，在山西黃土高原部分地區(qū)引入澳大利亞保護性耕作技術(shù)，經(jīng)過系統(tǒng)試驗，成功總結(jié)出了一套中國化的保護性耕作經(jīng)驗，提出了一年一熟的保護性耕作技術(shù)體系，開發(fā)了多種適合我國國情的中小型保護性耕作配套機具。2002年，國家將保護性耕作技術(shù)列入農(nóng)業(yè)部示范項目。保護性耕作技術(shù)的示范推廣步伐明顯加快。2005年以來，國家已多次在中央一號文件中提出施實保護性耕作項目。到目前我國已在山西、河北、內(nèi)蒙古、遼寧等十幾個?。▍^(qū)）進行了試驗示范并已組織施實推廣。

五、保護性耕作的技術(shù)要領(lǐng)

1.秸稈覆蓋技術(shù)

利用機械將秸稈和殘茬粉碎還田留在地表做覆蓋物。達到保土、保水的作用。

2.深松技術(shù)

用深松機對秸稈粉碎還田覆蓋的土壤進行全面深松或全方位深松。深松的主要作用是疏松土壤，打破犁底層，增強降水入滲速度和數(shù)量，創(chuàng)造利于作物生長的水、氣、肥、熱小環(huán)境。作業(yè)后耕層土壤不亂，動土量小，避免了翻耕后裸露的土壤水分蒸發(fā)損失。

一般深松效果一次可保持3-5年。根據(jù)土壤具體情況每四到五年輪深松一次，以創(chuàng)高產(chǎn)。

3.免耕播種技術(shù)

用免耕播種機一次完成破茬開溝、施肥、播種、覆土和鎮(zhèn)壓作業(yè)。

4.雜草防治技術(shù)

為使農(nóng)作物生長過程中免草害影響，保證農(nóng)作物正常生長，在覆蓋、深松、原茬播種施肥完畢的基礎(chǔ)上，播后苗前期噴施除草劑，實現(xiàn)作物整個生育期內(nèi)不鏟、不趟，靠除草劑或表土作業(yè)控制雜草。

六、我縣發(fā)展保護性耕作的意義

1.有利于保護環(huán)境。我縣春季干旱多風，保護性耕作實施秸稈留茬覆蓋，能起到擋風固土的作用，大面積實施可有效地減少農(nóng)田揚塵，防治沙塵暴。秸稈還田技術(shù)，還能避免農(nóng)民焚燒秸稈，污染大氣。

2.有利于改善土壤性狀。秸稈覆蓋和深松技術(shù)可減少土壤水分蒸發(fā)，增加土壤蓄水能力，對于保墑保苗有重要作用。長期實施秸稈還田作業(yè)，能增加土壤腐植質(zhì)數(shù)量，增加土壤有機質(zhì)含量，有利于蓄水保墑，提高土壤肥力，改善團粒結(jié)構(gòu)，減少土壤板結(jié)和退化，使耕地能可持續(xù)利用。

3.促進農(nóng)業(yè)節(jié)本增效。保護性耕作采用機械化免耕的復式作業(yè)，簡化工序，減少勞力，降低成本。長期實施可有效減少農(nóng)田用水量和施肥量，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

4.可實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益有機統(tǒng)一。保護性耕作技術(shù)的綜合應用，在發(fā)展生產(chǎn)的同時，改善了生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了人與自然的和諧發(fā)展。

七、推廣好保護性耕的幾點建議

1.加強對農(nóng)民培訓。一是培訓技術(shù)；二是培訓觀念。

2.對農(nóng)機手培訓。一是新機械的使用培訓；二是其他技能的培訓。保護性耕作比傳統(tǒng)耕作減少了耕、耙、旋等好幾項農(nóng)田作業(yè)，農(nóng)機手收入因此少了很多，短期內(nèi)會造成他們的不適應，甚至抵觸，這就要做好他們思想和就業(yè)培訓。

3.政府要做好政策和資金扶持工作。耕作制度的變革是一場農(nóng)業(yè)革命，不是單純的農(nóng)業(yè)新品種推廣，而是以改變?nèi)藗兊挠^念和耕作方式為內(nèi)容的社會性事業(yè)，因此，推廣需要政府部門的支持和各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)聯(lián)動。否則只靠農(nóng)業(yè)部門是難以完成的。