機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用普及優(yōu)勢(shì)分析

李建國(guó)

(尚志市農(nóng)機(jī)化技術(shù)推廣站，黑龍江 尚志 150600)

0 引言

農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的快速發(fā)展使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式發(fā)生了很大變化，先進(jìn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用有效解決了勞動(dòng)力緊缺問(wèn)題，也使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸向規(guī)模化和農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合化發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械的常規(guī)化作業(yè)在改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的同時(shí)，也對(duì)農(nóng)業(yè)耕地造成了一定程度的不利影響，水土流失、耕地退化、土壤富營(yíng)養(yǎng)化、環(huán)境污染等問(wèn)題成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要阻礙。為進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，在農(nóng)業(yè)主管部門的統(tǒng)籌下很多條件適宜的地區(qū)開(kāi)始推廣和應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)，以此改善現(xiàn)階段機(jī)械化耕作和播種過(guò)程中存在的問(wèn)題，保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用與推廣逐漸展示出環(huán)保、增產(chǎn)、增效的優(yōu)勢(shì)，證實(shí)了其在農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用的合理性。

1 機(jī)械化保護(hù)性耕作的技術(shù)組成

1.1 作業(yè)模式

機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)是利用農(nóng)業(yè)機(jī)械來(lái)實(shí)施保護(hù)性耕作的農(nóng)藝流程，是機(jī)械技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)生產(chǎn)模式，其實(shí)施需要多種農(nóng)業(yè)機(jī)械相配合完成系列化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程[1]?？傮w來(lái)說(shuō)，機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)作業(yè)過(guò)程包括了農(nóng)作物秸稈的機(jī)械化處理、機(jī)械化免耕或少耕播種、機(jī)械化同步施肥、機(jī)械化植保藥物噴施以及間隔性的機(jī)械化深松作業(yè)，各個(gè)機(jī)械化作業(yè)的過(guò)程是需要相輔相成的。從近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)施的過(guò)程來(lái)看，實(shí)施機(jī)械化免耕播種和機(jī)械化深松的耕地面積保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)(圖1)，但真正達(dá)到保護(hù)性耕作技術(shù)要求的耕地僅為實(shí)施保護(hù)性作業(yè)耕地的56%～76%，其中包括很多土地單純應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)體系中的一項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)，沒(méi)有形成機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的整體實(shí)施，系統(tǒng)化耕作過(guò)程的不規(guī)范也造成了機(jī)械化保護(hù)性耕作質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)，降低了保護(hù)性耕作的普及率。

圖1 2015—2018年保護(hù)性耕作及其相關(guān)技術(shù)應(yīng)用情況

1.2 關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)

1.2.1 機(jī)械化秸稈粉碎處理

利用農(nóng)作物秸稈覆蓋進(jìn)行耕地保護(hù)是保護(hù)性耕作的重要技術(shù)組成，秸稈覆蓋層的存在對(duì)于減緩?fù)寥劳嘶托钏劧加蟹e極作用[2]。對(duì)于秸稈的機(jī)械化粉碎處理主要有兩種方式，一種是利用聯(lián)合收獲機(jī)在收獲作物的同時(shí)將農(nóng)作物的秸稈進(jìn)行粉碎，另一種是由于部分收獲機(jī)不具備秸稈粉碎的功能，只能在農(nóng)作物收獲后通過(guò)拖拉機(jī)配套秸稈粉碎機(jī)進(jìn)行專項(xiàng)作業(yè)。秸稈粉碎裝置根據(jù)不同機(jī)械結(jié)構(gòu)分為刀片式、錘片式、彎刀式等多種形式，無(wú)論哪種形式，均要求秸稈的粉碎長(zhǎng)度小于10 cm，且粉碎合格率不小于90%。通常情況下，粉碎后的秸稈應(yīng)均勻拋撒于田間，因此在秸稈粉碎后，還要視秸稈覆蓋的均勻情況適當(dāng)進(jìn)行耙勻處理。

1.2.2 機(jī)械化免耕播種與同步施肥

機(jī)械化免耕播種是在地表有秸稈覆蓋的條件下直接進(jìn)行的播種作業(yè)，利用秸稈覆蓋層能夠?qū)崿F(xiàn)在盡量不動(dòng)土的情況下進(jìn)行淺層播種與施肥，作業(yè)過(guò)程通過(guò)免耕播種機(jī)完成，能夠在一次作業(yè)過(guò)程中實(shí)施開(kāi)溝、側(cè)深施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓、秸稈覆蓋等全部工序。免耕播種機(jī)集成了傳統(tǒng)播種機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠利用機(jī)械式精量排種器或氣力式排種器實(shí)現(xiàn)精確排種。同時(shí)開(kāi)溝器開(kāi)出的種溝深度僅為3～4 cm，根據(jù)不同作物種子特點(diǎn)，開(kāi)溝深度也會(huì)適當(dāng)調(diào)節(jié)，要求土壤可靠覆蓋種子即可。開(kāi)溝過(guò)程中往往還要進(jìn)行同步破茬，因此開(kāi)溝器的形式多為尖角式，以提高工作效率。在播種過(guò)程中進(jìn)行同步側(cè)深施肥，施肥位置位于播種位置的一側(cè)，比種子深度再深3～5 cm，以免燒種。機(jī)械化免耕播種過(guò)程中要注意防止耕地中的秸稈和雜物堵塞機(jī)具，要做到及時(shí)檢查[3]。

1.2.3 機(jī)械化植保噴霧作業(yè)

機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的實(shí)施由于采用了大量的粉碎秸稈來(lái)覆蓋地表，且作業(yè)過(guò)程不經(jīng)過(guò)土壤翻耕，很容易因?yàn)槌Ｄ甑睦鄯e而發(fā)生病蟲(chóng)草害問(wèn)題，因此定期進(jìn)行機(jī)械化植保作業(yè)十分必要。現(xiàn)階段應(yīng)用的植保機(jī)械包括常規(guī)的噴桿噴霧機(jī)和高地隙噴霧機(jī)，普通噴桿噴霧機(jī)用于農(nóng)作物生產(chǎn)初期進(jìn)行大面積作業(yè)，而農(nóng)作物生長(zhǎng)中后期，植株較高，則需要采用高地隙噴霧機(jī)進(jìn)行噴施作業(yè)，噴施過(guò)程要求霧滴具有一定的滲透力，以保證藥物能夠作用到植株的下部和根系。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)植保在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了更廣泛的應(yīng)用，無(wú)人機(jī)作業(yè)具有高度的地形適應(yīng)性，且作業(yè)效率更高，霧滴滲透性更好，只是在農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼和機(jī)具續(xù)航能力上有待優(yōu)化。

1.2.4 機(jī)械化深松作業(yè)

機(jī)械化深松作業(yè)主要利用拖拉機(jī)配套深松機(jī)具完成作業(yè)，深松作業(yè)的特點(diǎn)是通過(guò)深松鏟打破堅(jiān)硬的犁底層，從而有效增加土壤耕層深度，且不會(huì)對(duì)土壤造成過(guò)大的翻轉(zhuǎn)。通常情況下，深松深度在25 cm左右，具體作業(yè)需要根據(jù)耕地土壤犁底層的深度來(lái)確定。合理實(shí)施機(jī)械化深松能夠有效改善農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)環(huán)境，有利于農(nóng)作物的增產(chǎn)，尤其在保護(hù)性耕作實(shí)施過(guò)程中需要根據(jù)土壤的狀態(tài)每間隔1～2年實(shí)施一次深松整地作業(yè)，以確保土壤中氧氣、水分等含量充足。

2 機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的普及優(yōu)勢(shì)

2.1 有效實(shí)現(xiàn)土壤保護(hù)

由于采用了秸稈覆蓋和免耕少耕的作業(yè)模式，在秸稈覆蓋層的作用下，能夠使自然降水更緩和地滲入耕地土壤中，有效減少水土流失，同時(shí)降低地表水分的蒸發(fā)，有利于土壤蓄水保墑，作業(yè)過(guò)程不對(duì)土壤進(jìn)行頻繁的擾動(dòng)，可有效控制土壤中水分的蒸發(fā)[4]。秸稈層會(huì)逐漸降解，使土壤中的養(yǎng)分含量和有機(jī)質(zhì)比例增多，地力逐漸培肥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，保護(hù)性耕作持續(xù)5年以上，可減少地表徑流量50%以上，且土壤蓄水能力提升18%左右，土壤逐漸恢復(fù)原生地力。

2.2 有效節(jié)約生產(chǎn)成本

與傳統(tǒng)耕整地后播種模式相比，機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的實(shí)施有效減少了作業(yè)工序，功能的大量集成使機(jī)械購(gòu)置和作業(yè)的綜合成本降低約20%～25%，同時(shí)節(jié)約人員雇用成本約40%，燃油消耗量降低50%左右，且長(zhǎng)時(shí)間看，后期地力逐漸被培肥，生產(chǎn)過(guò)程中灌溉用水和施肥量明顯減少，生產(chǎn)成本得到進(jìn)一步控制，并產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益，有利于農(nóng)業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。

2.3 有利于農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)

保護(hù)性耕作為農(nóng)作物生產(chǎn)創(chuàng)造了更好的條件，在養(yǎng)分、水分、土壤環(huán)境更加科學(xué)合理的條件下，農(nóng)作物的根系更為發(fā)達(dá)，植株生長(zhǎng)更加健壯，其抵抗大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣的能力明顯增強(qiáng)，且對(duì)于干旱也有更強(qiáng)的適應(yīng)性[5]。綜合來(lái)看，采用保護(hù)性耕作的耕地，有利于形成連年穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的趨勢(shì)，相比于傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，免耕播種的增產(chǎn)效果可達(dá)10%～15%，而且隨著免耕播種實(shí)施過(guò)程的延長(zhǎng)，產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

從現(xiàn)階段的保護(hù)性耕作實(shí)施情況看，保護(hù)性耕作技術(shù)的普及工作已經(jīng)取得了階段性進(jìn)展，但廣大農(nóng)民在實(shí)施機(jī)械化保護(hù)性耕作的過(guò)程中，仍存在著作業(yè)誤區(qū)和信心不足等問(wèn)題，需要農(nóng)民進(jìn)一步了解并掌握保護(hù)性耕作的關(guān)鍵技術(shù)，合理運(yùn)用農(nóng)機(jī)設(shè)備，確保機(jī)械化保護(hù)性耕作得以良好實(shí)施。

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