保護性耕作技術(shù)的主要作用及應(yīng)用

李紅標　楊光

摘要：闡述玉米秸稈焚燒的危害，以及實施保護性耕作的目的和意義，介紹保護性耕作的作用、主要技術(shù)內(nèi)容，分析實施保護性耕作的社會及生態(tài)效益，為在昌圖縣大面積推廣保護性耕作技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：玉米秸稈；保護性耕作技術(shù)；效益；秸稈焚燒

中圖分類號：S34 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）05-0001-02

昌圖縣位于遼寧省最北部，總?cè)丝?03萬，其中農(nóng)業(yè)人口84萬；區(qū)域面積4 324 km2，耕地面積26.7 萬hm2；主要農(nóng)作物有玉米、水稻、花生等，其中玉米的種植面積在20萬hm2左右，占全縣耕地總面積的75%左右。玉米密植技術(shù)的應(yīng)用和玉米種植品種的更新，使玉米秸稈剩余量逐年增加，在缺乏有效的秸稈處理方法的條件下，大面積秸稈焚燒成為必然。在些情況下，在昌圖縣大力推廣玉米保護性耕作技術(shù)勢在必行。

1 焚燒玉米秸稈的危害

1.1 污染空氣環(huán)境

玉米秸稈燃燒不完全會產(chǎn)生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳氫化合物及煙塵。氮氧化物和碳氫化合物在日光的作用下還可能產(chǎn)生二次污染物臭氧等，使可吸入污染物顆粒物的濃度比平時高出1～3倍。當可吸入顆粒物的濃度達到一定程度時，可引起人體咳嗽、胸悶、流淚，嚴重時導致支氣管炎。

1.2 引發(fā)火災

農(nóng)村的村舍、林地離農(nóng)田較近，玉米秸桿焚燒極易引燃周圍的可燃物，危及周邊群眾的生命財產(chǎn)安全。

1.3 引發(fā)交通事故

露天焚燒玉米秸稈產(chǎn)生的濃煙，影響鐵路、高速公路、公路上車輛的正常行駛，特別是焚燒現(xiàn)場附近的低洼路段能見度更是有限，對交通安全構(gòu)成巨大威脅。

1.4 破壞耕地土壤結(jié)構(gòu)

在農(nóng)田焚燒玉米秸稈，會殺死農(nóng)田土壤中的有益微生物，使地下害蟲的蟲卵孵化速度加快。同時，焚燒玉米秸稈還可礦化農(nóng)田土壤中的腐殖質(zhì)、有機質(zhì)，使農(nóng)田土壤的堿性升高，自然肥力和保水性能下降，不耐旱。

1.5 造成資源浪費

昌圖縣每年的玉米秸稈產(chǎn)量約為286萬t，而每年焚燒的玉米秸稈約140萬t，相當于燒掉了70萬t的標準煤。

2 實施保護性耕作技術(shù)的目的和意義

保護性耕作技術(shù)是指利用作物收獲后遺留下來的秸稈覆蓋地表（覆蓋率在15%以上），以減少風蝕、水蝕，提高耕地土壤肥力和抗旱能力的一種先進農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)。保護性耕作可以減少土壤的風蝕、水蝕，防止水土流失；改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，減少土壤水分的蒸發(fā)，充分利用水資源，減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞。保護性耕作技術(shù)的應(yīng)用與推廣，能夠推動耕作制度的改革進程，提高糧食產(chǎn)量，實現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合、以地養(yǎng)地。

總的來看，大力推廣和發(fā)展保護性耕作技術(shù)，對促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、改善現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。

3 實施保護性耕作的主要作用

3.1 減少水土流失

玉米秸稈覆蓋地表后可以降低地表徑流強度和徑流量，從而減少地表的水土流失，改善耕地的生態(tài)環(huán)境。據(jù)測定，在0～150 cm土體內(nèi)，采用保護性耕作技術(shù)的地塊可多蓄水90～270 m3/667 m2。秸稈覆蓋地表避免了陽光直射，減少了水分蒸發(fā)，水分利用效率提高21%左右。

3.2 提高土壤肥力

據(jù)測定，玉米秸稈中的有機質(zhì)含量為13%～17%。按秸稈還田0.4 t/667 m2計算，可增加有機質(zhì)52～68 kg。長期連續(xù)實施秸稈還田，有機質(zhì)可每年增加0.001 9%～0.003 3%，使土壤供肥能力逐步加強。

3.3 改善土壤物理性狀

玉米秸稈還田后，土壤孔隙度一般增加3%～5%。土壤孔隙度增加后，協(xié)調(diào)土壤中的水、氣、肥、熱，滲水能力增強，保墑性能增加，因此抗旱抗?jié)衬芰Υ蟠筇岣摺?/p>

3.4 優(yōu)化田間生態(tài)環(huán)境

秸稈還田可顯著增加土壤微生物的數(shù)量，肥土約增加50%，瘦土約增加2倍。農(nóng)田覆蓋5 cm厚的秸稈，冬天可提高地溫0.2～0.5 ℃，夏天可降低地溫2.5～3.5 ℃，提高土壤水分32%～45%，減少雜草24.9%～40.6%。

3.5 節(jié)本增效

減少生產(chǎn)作業(yè)工序1～4道，節(jié)約用工，降低生產(chǎn)成本。在秸稈還田的地塊上施用化肥，肥效能得到有效發(fā)揮，使磷肥利用率提高25%～30%，氮肥利用率提髙17%左右。據(jù)調(diào)查，秸稈還田后的第一季作物平均增產(chǎn)7%左右。

4 保護性耕作技術(shù)的主要內(nèi)容

4.1 秸稈覆蓋技術(shù)

玉米秸稈覆蓋技術(shù)是指通過人工或機械操作，把玉米收獲后的剩余秸稈覆蓋在地表。昌圖縣通常采用秸稈粉碎還田覆蓋技術(shù)和留茬覆蓋技術(shù)。全縣的玉米秸稈產(chǎn)量大，全部還田不利于翌年春季播種，因此，用玉米聯(lián)合收割機自帶的粉碎裝置和秸稈粉碎還田機作業(yè)后，用摟草機和打包機將多余的秸稈清理出去用于生活取暖、生物發(fā)電等，剩余被粉碎的秸稈直接覆蓋于地表。留茬覆蓋技術(shù)是指在人工收獲或機械收獲時留高茬，通過留高茬和根系固土作用達到減少地表風蝕、水蝕的目的。同時，留高茬能夠有效避免陽光直射地表，減少水分蒸發(fā)。根茬腐爛后，土壤的孔隙度增加，提高了土壤蓄水保肥能力，有利于翌年玉米根系的生長發(fā)育。

4.2 免耕播種技術(shù)

玉米機械化免耕播種技術(shù)是使用玉米免耕播種機，一次性完成開溝、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等多道作業(yè)工序。玉米機械化免耕播種技術(shù)能夠降低農(nóng)民的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。玉米免耕播種機能夠減少耕作次數(shù)，減輕土壤壓實程度，保護和改善土壤結(jié)構(gòu)，增加玉米種植密度，規(guī)范玉米種植模式，從而提高播種質(zhì)量，為玉米增產(chǎn)提供有效保障。

4.3 機械化深松技術(shù)

機械化深松技術(shù)是指在不打亂原有土層結(jié)構(gòu)的情況下，利用深松機械松動土壤、打破犁底層、加深耕作層的耕作技術(shù)。機械化深松只松土不翻土，作業(yè)后耕層土壤不亂，但土壤的通透性增加，作物扎深根，可達到促進作物增產(chǎn)的目的。昌圖地區(qū)一般2～3 a深松1次。

昌圖地區(qū)主要以秋季深松為主，原因是秋季深松有利于蓄納秋冬雨雪，能夠保證春季播種的墑情；深松深度應(yīng)因地制宜確定，以打破犁底層為原則，昌圖地區(qū)一般為25～35 cm；昌圖地區(qū)一般采用全方位深松全面松動土壤，深度一般25～35 cm；深松作業(yè)要求行距和各行耕深一致，深度誤差±2 cm；一般采用鑿形鏟式深松機進行作業(yè)。

5 保護性耕作技術(shù)的效益分析

5.1 社會效益分析

保護性耕作技術(shù)的全面實施，可以減少整地車輛的進地次數(shù)，與免耕播種技術(shù)和玉米機械化收獲技術(shù)配合，形成從播種到收獲的整套先進綜合技術(shù)。與傳統(tǒng)的耕作方式相比，保護性耕作技術(shù)省工、省時效果明顯。解放出來的農(nóng)村勞動力投入到其他產(chǎn)業(yè)，可以增加農(nóng)民收入。

5.2 生態(tài)效益分析

一是減少秸稈焚燒，有效避免了對環(huán)境的污染。二是秸稈覆蓋地表，可降低風速，使地表濕潤，增加地表土壤團粒結(jié)構(gòu)，進一步減少風蝕，從而有效抑制沙塵暴的發(fā)生。三是秸稈增加地表的粗糙程度，降低地表徑流。機械化深松使土壤的含水量增加，提高了土壤的坑旱保墑能力。四是土壤有機質(zhì)含量增加。土壤物理性狀的改變，增強了生物菌群的活動能力。同時，秸稈腐爛增加了土壤中的腐殖質(zhì)，培肥了地力。

參考文獻

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