保護(hù)性耕作技術(shù)及效益分析

摘要：吉林省位于我國(guó)東北地區(qū)中部，是著名的農(nóng)業(yè)大省，也是北方嚴(yán)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(yán)重，春秋時(shí)節(jié)沙塵肆虐，雨季水土流失嚴(yán)重。為擺脫干旱影響，遏制生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化，大力發(fā)展保護(hù)性耕作技術(shù)勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：保護(hù)性耕作；技術(shù)；效益

中圖分類號(hào)： S344 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.014

1 保護(hù)性耕作的起源

1934年5月，一場(chǎng)巨大的風(fēng)暴席卷了美國(guó)東部與加拿大西部的遼闊土地?？耧L(fēng)卷著黃土，遮天蔽日，形成了一個(gè)東西長(zhǎng)2400公里、南北寬1500公里、高3.2公里的巨大的移動(dòng)塵土帶。風(fēng)暴持續(xù)了3天，掠過(guò)了美國(guó)2/3的土地，3億多噸土壤被刮走，30多萬(wàn)平方公里良田被毀，掠過(guò)之處水源干涸，牛羊死亡，一片凄涼。這就是震驚世界的“黑風(fēng)暴”事件。大風(fēng)過(guò)后人們開(kāi)始反思，發(fā)現(xiàn)有作物根茬保護(hù)的地表很少被刮走，以此開(kāi)始研究，經(jīng)過(guò)了60多年的時(shí)間，美國(guó)實(shí)施保護(hù)性耕作的土地占到旱作農(nóng)業(yè)面積的60%，世界各國(guó)也在陸續(xù)推廣保護(hù)性耕作技術(shù)。目前，全球有70多個(gè)國(guó)家推廣此技術(shù)，耕作面積達(dá)到1.69億平方公里，占全球耕地面積的11%。2002年我國(guó)在山西臨汾召開(kāi)了第一次全國(guó)保護(hù)性耕作會(huì)議，標(biāo)志著我國(guó)的保護(hù)性耕作進(jìn)入示范推廣階段。

2 保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用

吉林地區(qū)水資源匱乏，旱災(zāi)頻發(fā)，過(guò)度超采地下水導(dǎo)致地下水動(dòng)態(tài)平衡被破壞，水位下降過(guò)快，出現(xiàn)大面積地下水漏斗。旱田作業(yè)多是傳統(tǒng)的鏵式犁耕作及旋耕方式整地，耕地裸露，水土流失嚴(yán)重，土壤肥力下降。近年來(lái)自然災(zāi)害頻繁，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量低而不穩(wěn)，農(nóng)民增收困難。保護(hù)性耕作可簡(jiǎn)化耕種程序，降低生產(chǎn)成本。實(shí)行免耕或少耕模式后，可降低作業(yè)成本近30%，節(jié)省燃油消耗5%～15%，增加產(chǎn)量5%～15%，增收50～100元/畝。實(shí)施保護(hù)性耕作后，可以減少水蝕、風(fēng)蝕60%～90%，使農(nóng)田蓄水量增加16%～19%，水分利用率提高12%～16%。防止焚燒秸稈，節(jié)省燃油消耗，有效地防止沙塵天氣，減少碳排放量，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。因此，發(fā)展保護(hù)性耕作對(duì)擺脫干旱和遏制生態(tài)環(huán)境惡化有著至關(guān)重要的作用，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

3 保護(hù)性耕作主要技術(shù)內(nèi)容

保護(hù)性耕作技術(shù)是對(duì)農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕，用作物秸稈、殘茬覆蓋地表，減少風(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的先進(jìn)農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)。

3.1 秸稈殘茬覆蓋技術(shù)

公主嶺市大力推廣玉米保護(hù)性耕作技術(shù)，通常采用秸稈粉碎還田覆蓋和留茬覆蓋技術(shù)。玉米收獲后秸稈和殘茬留在地表做覆蓋，可抑制水分蒸發(fā)，調(diào)節(jié)地溫，防止水土流失。秸稈腐爛后，可增加土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，抑制沙塵形成。公主嶺市玉米種植面積廣闊，秸稈產(chǎn)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(wèn)題。秸稈粉碎還田是由玉米聯(lián)合收割機(jī)收割、粉碎秸稈后部分還田覆蓋地表，暫定標(biāo)準(zhǔn)為播種后地表覆蓋率大于15%，同時(shí)要求覆蓋均勻。多余秸稈打包運(yùn)出用于生物發(fā)電等功能。留高茬覆蓋技術(shù)是指玉米收獲后留高茬于地表，通過(guò)高茬和根系固土降低風(fēng)速、減少風(fēng)蝕。高茬吸水性強(qiáng)，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(shí)培肥地力，有利于翌年作物生長(zhǎng)發(fā)育。

3.2 免耕播種施肥技術(shù)

免耕播種施肥技術(shù)的關(guān)鍵是有無(wú)適用的免耕施肥播種機(jī)。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(kāi)溝、播種、覆土、鎮(zhèn)壓多道工序，這就要求免耕播種機(jī)有良好的防堵通過(guò)性，破茬入土性、深施肥及良好的覆土鎮(zhèn)壓功能。如果滿足上述條件，既可大大減少農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減少耕作次數(shù)，減輕農(nóng)田壓實(shí)程度，規(guī)范種植模式，從而提高播種質(zhì)量。

3.3 雜草及病蟲(chóng)害控制技術(shù)

實(shí)行保護(hù)性耕作后，農(nóng)田土壤因環(huán)境變化可能會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)草害增加，因此仍需要實(shí)時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

3.4 深松與表土處理技術(shù)

保護(hù)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(jī)具及人畜對(duì)農(nóng)田地面壓實(shí)，導(dǎo)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(dá)到增產(chǎn)增效的目的。機(jī)械化深松是在地表有秸稈覆蓋的情況下進(jìn)行的，要求深松機(jī)有較強(qiáng)的防堵能力，不打亂原有土層結(jié)構(gòu)，創(chuàng)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(nóng)田可以蓄納秋冬雨雪，保障春耕墑情。深松作業(yè)一般要求土壤含水量以14%～20%為宜，根據(jù)土壤情況，一般2～3年深松1次，深度為25～35厘米，深耕作業(yè)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(zhèn)壓裝置的深松機(jī)。目前應(yīng)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(hù)性耕作效益分析

4.1 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)行保護(hù)性耕作可以減少作業(yè)次數(shù)2～4次，降低成本，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。保護(hù)性耕作采用少耕、免耕技術(shù)，減少人力、機(jī)械投入及燃油使用，降低碳排放量。土地經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期保護(hù)性耕作后，化肥投入逐漸減少，土地有機(jī)質(zhì)不斷增加，對(duì)作物生長(zhǎng)更加有利，果實(shí)品質(zhì)也會(huì)得到提高。

4.2 生態(tài)效益

防止水土流失，抑制沙塵形成。實(shí)行保護(hù)性耕作后，秸稈殘茬覆蓋地表，能夠減緩雨滴對(duì)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(qiáng)蓄水能力。消除犁底層，地表秸稈和在有機(jī)質(zhì)作用下形成的顆粒土壤能涵養(yǎng)更多水分，被水帶走的土壤也會(huì)減少。秸稈腐爛后形成較大團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使地表風(fēng)速降低，減輕風(fēng)蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)施保護(hù)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(duì)病蟲(chóng)害有一定抑制作用，但焚燒過(guò)的土壤結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，損失有機(jī)肥料，燒死土壤中的微生物，同時(shí)嚴(yán)重污染空氣，容易引發(fā)火災(zāi)，危及周邊群眾的人身財(cái)產(chǎn)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(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)保護(hù)環(huán)境有著重要意義。

作者簡(jiǎn)介：王立清，大專學(xué)歷，公主嶺市陶家屯鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站，助理工程師，研究方向：農(nóng)機(jī)推廣。