我國保護(hù)性耕作的研究進(jìn)展

秦 猛，董全中，薛 紅，張明明，李微微，宋 歡，翟玲俠

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院，黑龍江 齊齊哈爾 161600）

耕地是人類賴以生存的天然資源，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、維護(hù)國家糧食安全的必要因素[1]。但長期不合理的耕作和高強(qiáng)度利用，加之化肥、農(nóng)藥的不合理使用，導(dǎo)致我國耕地存在肥力偏低、退化嚴(yán)重和污染加劇等一系列問題[2]。如果任其發(fā)展，將極大地制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，威脅糧食安全。隨著人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們更加重視農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)性耕作因其具有顯著的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，近年來得到了廣泛關(guān)注[3]。保護(hù)性耕作是利用免耕、少耕或地表覆蓋秸稈的方式對農(nóng)田土壤進(jìn)行保護(hù)和改良，是作物生產(chǎn)系統(tǒng)及其管理系統(tǒng)的重要組成部分，也是目前世界上應(yīng)用最廣、效果最好的農(nóng)業(yè)技術(shù)之一，主要以提升土壤質(zhì)量、達(dá)到節(jié)本增效和提質(zhì)降耗等為目的[4-5]。保護(hù)性耕作的作業(yè)流程為表土處理→免耕播種→機(jī)械化植保→機(jī)械收獲→秸稈粉碎，相較于傳統(tǒng)耕種模式，保護(hù)性耕作在培肥地力、蓄水保墑和秸稈利用方面具有不可替代的作用[6-7]。保護(hù)性耕作主要技術(shù)包括少耕、免耕播種以及秸稈還田、深松和病蟲草害綜合防治4項(xiàng)技術(shù)措施，有利于解決長期焚燒秸稈、過度耕作帶來的土壤結(jié)構(gòu)破壞、有機(jī)質(zhì)含量下降等問題[8-9]。因此，對于我國人多地少、干旱缺水和資源短缺的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件而言，保護(hù)性耕作對保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。鑒于此，擬從我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求出發(fā)，介紹保護(hù)性耕作的研究進(jìn)展情況，并對其關(guān)鍵技術(shù)等方面進(jìn)行闡述，以促進(jìn)保護(hù)性耕作體系的普及推廣，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

1 保護(hù)性耕作的定義與基本內(nèi)容

保護(hù)性耕作興起于北美，美國是世界上保護(hù)性耕作研究最早、技術(shù)體系最完善、機(jī)具裝備最先進(jìn)以及推廣面積最大的國家。美國將保護(hù)性耕作定義為“為減少土壤侵蝕，任何能保證在播種后地表作物秸稈殘茬覆蓋率不低于30%的耕作和種植管理措施”[10]。由于我國與其他國家氣候和土壤環(huán)境條件的不同，不能照搬國外的措施與方法，可根據(jù)我國的條件進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)[11]。我國按照保護(hù)性耕作的內(nèi)涵和目標(biāo)將其定義為“對農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕，并用作物秸稈覆蓋地表，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)”[12]?？偠灾?，保護(hù)性耕作核心內(nèi)容就是盡量減少土壤擾動，增加地表覆蓋，達(dá)到蓄水保墑，降低土壤侵蝕，通過合理的作物搭配、水肥調(diào)控等配套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)培肥地力，同時(shí)減少作業(yè)次數(shù)，節(jié)約成本投入，最終實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的耕作技術(shù)[13]。

2 保護(hù)性耕作的發(fā)展進(jìn)程

保護(hù)性耕作是在長期農(nóng)業(yè)耕作中逐漸形成的生產(chǎn)觀念，其目的是恢復(fù)和保持土壤養(yǎng)分含量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[14]。我國從20 世紀(jì)60 年代開始關(guān)注保護(hù)性耕作，對其技術(shù)進(jìn)行了引進(jìn)，并進(jìn)行了一系列的種植示范。經(jīng)過長期探索和發(fā)展，我國保護(hù)性耕作在理論研究和示范推廣方面取得了初步成績，并逐漸形成了具有中國地域特色的保護(hù)性耕作技術(shù)體系[15]。20 世紀(jì)70、80 年代，隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)部門對種植新技術(shù)的認(rèn)識不斷深入，進(jìn)一步意識到保護(hù)性耕作的重要性，并相繼引進(jìn)保護(hù)性耕作的單項(xiàng)技術(shù)如深松、秸稈覆蓋等，保護(hù)性耕作配套的農(nóng)機(jī)具、秸稈覆蓋技術(shù)及深耕松土技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展[16]。20世紀(jì)90年代，生態(tài)環(huán)境問題得到越來越多的關(guān)注，保護(hù)性耕作更是深受農(nóng)業(yè)部門的重視，并將其推廣與應(yīng)用作為重點(diǎn)項(xiàng)目開展[17]。我國農(nóng)業(yè)部門先后出臺了《保護(hù)性耕作工程建設(shè)規(guī)劃（2009—2015 年）》《保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)》《保護(hù)性耕作項(xiàng)目實(shí)施規(guī)范》《國家黑土地保護(hù)工程實(shí)施方案（2021—2025 年）》相關(guān)文件，積極推進(jìn)保護(hù)性耕作的實(shí)施[18]。近年來，為推動落實(shí)“中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手上”“藏糧于地、藏糧于技”以及“保護(hù)黑土”的戰(zhàn)略，我國把耕地保護(hù)擺在了更加突出的位置[19]。2004—2022年的中央一號文件中多次提到“實(shí)施保護(hù)性耕作”，并在2021 和2022 年連續(xù)2 a 的中央一號文件中均提到要大力推廣和發(fā)展保護(hù)性耕作。在各種政策支持下，保護(hù)性耕作的示范推廣步伐明顯加快，其在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中所起的作用也日趨凸顯。

3 保護(hù)性耕作技術(shù)

3.1 保護(hù)性耕作少耕、免耕施肥播種技術(shù)

少耕、免耕施肥播種技術(shù)是指在作物收獲后不進(jìn)行翻耕，在原有留茬地直接采用專業(yè)免耕播種機(jī)進(jìn)行秸稈粉碎與施肥播種，主要提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)作物增產(chǎn)[20]。秸稈覆蓋在土層之上可以減少風(fēng)蝕、水蝕和水分蒸發(fā)。與此同時(shí)，利用免耕播種技術(shù)，可以減少耕作過程中的耕作阻力，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械對土壤的壓實(shí)，減少土壤破壞[21]。

3.2 保護(hù)性耕作秸稈處理技術(shù)

秸稈還田是目前最主要的秸稈處理方式，其具有簡單快捷、省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以達(dá)到蓄水保墑和培肥地力的目的[22]。秸稈焚燒容易帶來環(huán)境污染并浪費(fèi)可再生資源，導(dǎo)致土壤表層焦化，降低土壤和空氣質(zhì)量。通過秸稈還田能有效提高土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)微生物活動，既可以提高土壤肥力，又可以節(jié)省化肥用量，降低種植成本，達(dá)到用地還地、以地養(yǎng)地的目的，因此，秸稈還田技術(shù)已成為保護(hù)性耕作的核心技術(shù)之一[23]。

3.3 保護(hù)性耕作土壤深松技術(shù)

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作中，由于種植者對土地深松措施缺乏重視，導(dǎo)致土壤結(jié)塊嚴(yán)重，養(yǎng)分輸送困難。傳統(tǒng)淺耕容易導(dǎo)致土壤蓄水保肥能力不強(qiáng)，不能為植物生長提供充足的水肥供應(yīng)[24]。而深松保護(hù)性耕作技術(shù)是通過借助機(jī)械化的深耕措施（2～3 a 深松一次），打破原有土壤板結(jié)層和犁地層，改善耕層結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，該技術(shù)可提高水分滲透率和土壤通氣性，增強(qiáng)土壤的蓄水和氣體交換能力。深松過的土地，能為作物生長提供良好的土壤環(huán)境，從而促進(jìn)作物產(chǎn)量增加。

3.4 保護(hù)性耕作雜草及病蟲害控制技術(shù)

雜草和病蟲害的防控是保護(hù)性耕作的重要步驟之一。由于秸稈在田間未經(jīng)處理而直接粉碎還田，秸稈中存在大量病原菌、蟲卵和草籽，在短時(shí)間內(nèi)秸稈腐解不徹底，導(dǎo)致后期作物種植、生長過程中病蟲草害發(fā)生增加。因此，做好病蟲草害防治是穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的關(guān)鍵[8]。為了保證較好的防治效果，除了進(jìn)行化學(xué)防治以外，還需要根據(jù)病蟲草害的發(fā)生情況，適當(dāng)結(jié)合生物防治和物理防治措施。在防治過程中，要注意科學(xué)施藥，精準(zhǔn)防控，構(gòu)建保護(hù)性耕作下病蟲草害防控技術(shù)體系[25]。

4 保護(hù)性耕作對土壤及作物生長、產(chǎn)量的影響

4.1 保護(hù)性耕作對土壤理化性質(zhì)的影響

保護(hù)性耕作可以減少對土壤的擾動，保持土壤結(jié)構(gòu)和改善土壤理化性質(zhì)。杜夢寅等[26]的研究結(jié)果表明，保護(hù)性耕作可顯著減少黃土高原半干旱地區(qū)土壤水分蒸發(fā)，減緩地表徑流量，涵養(yǎng)水土。田肖肖等[27]研究認(rèn)為，免耕、覆蓋措施可有效調(diào)節(jié)土壤水熱變化，解決夏玉米生產(chǎn)中苗期干旱少雨導(dǎo)致的土壤水分匱乏問題。楊永輝等[28]研究發(fā)現(xiàn)，保護(hù)性耕作可以改土保墑，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力，增加土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和土壤孔隙度，改善土壤孔隙的連通性。劉萌等[29]研究認(rèn)為，免耕秸稈覆蓋可降低耕層土壤容重，增加總孔隙度，顯著提高耕層土壤相對氣體擴(kuò)散率和飽和導(dǎo)水率，增加下層土壤導(dǎo)氣率。齊智娟等[30]研究發(fā)現(xiàn)，保護(hù)性耕作能調(diào)節(jié)土壤溫度，針對不同的氣溫變化，具有增降溫雙重效應(yīng)。

戴伊莎等[31]的研究結(jié)果表明，保護(hù)性耕作在西南旱地能產(chǎn)生顯著的增碳固氮效應(yīng)，有利于保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效益。彭文英等[32]的研究結(jié)果表明，免耕措施可以提高土壤持水能力，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分含量。黃國勤等[33]研究指出，與傳統(tǒng)耕作相比，連續(xù)8 a 稻田保護(hù)性耕作處理可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量（2.9%～10%）、有效磷含量（4.8%～31.6%）和速效鉀含量（9.7%～25.7%）。宋霄君等[34]的研究結(jié)果表明，長期保護(hù)性耕作可以提高土壤表層中脲酶、過氧化氫酶和脫氫酶的活性，土壤微生物分解和轉(zhuǎn)化物質(zhì)的能力增強(qiáng)，促進(jìn)土壤中碳、氮及磷的養(yǎng)分循環(huán)，提高土壤的有效性，防止土壤地力衰退。并且，實(shí)施保護(hù)性耕作可以改善土壤微生物的多樣性和群落結(jié)構(gòu)，有效激發(fā)利用土壤微生物的潛力，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展[35]。

4.2 保護(hù)性耕作對作物生長發(fā)育的影響

保護(hù)性耕作對不同作物的生長發(fā)育產(chǎn)生不同的影響。王麗學(xué)等[36]的研究結(jié)果表明，秸稈殘茬覆蓋不利于大豆出苗且出苗質(zhì)量較差，但到分枝期后，隨著溫度的升高和水分的增加，秸稈和殘茬在充足的雨水和陽光下得到分解，為大豆生殖生長提供了營養(yǎng)。王嘉男等[37]研究指出，免耕覆蓋措施能促進(jìn)春小麥旗葉花后光合作用、干物質(zhì)積累，延緩灌漿后期葉片衰老和葉綠素降解，協(xié)調(diào)和優(yōu)化光合性能、光合時(shí)間和光合面積之間的關(guān)系。彭亞敏等[38]的研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)耕作相比，保護(hù)性耕作處理顯著提高了春小麥各器官碳、氮、磷的含量。楊相昆等[39]研究認(rèn)為，免耕處理下作物生育時(shí)期較翻耕處理有延遲現(xiàn)象，干物質(zhì)積累和葉面積指數(shù)也略低于翻耕處理，但在生育后期，免耕處理具有保溫作用，后期干物質(zhì)積累高于翻耕處理。金亞征等[40]通過連續(xù)5 a 定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在華北平原小麥-玉米輪作區(qū)，小麥季免耕較翻耕可增加玉米吐絲前后干物質(zhì)積累，提高玉米吐絲后光合勢和凈同化率。但也有研究者認(rèn)為，保護(hù)性耕作會導(dǎo)致土壤低溫、通氣不良，影響作物的正常生育進(jìn)程，導(dǎo)致出苗較遲、出苗率低和植株生長發(fā)育緩慢、生育期延長等問題[41-42]。

4.3 保護(hù)性耕作對作物產(chǎn)量的影響

關(guān)于保護(hù)性耕作對作物產(chǎn)量的影響，前人研究結(jié)果不盡相同。有研究者認(rèn)為，保護(hù)性耕作能增加土壤養(yǎng)分含量和有益微生物數(shù)量，增強(qiáng)土壤蓄水保墑能力，顯著提高玉米籽粒產(chǎn)量[43]。郭星宇等[44]通過長期定位研究發(fā)現(xiàn)，免耕有利于旱作農(nóng)田產(chǎn)量和水分利用效率的持續(xù)提高，同時(shí)在干旱年份能顯著提高作物產(chǎn)量。蔣發(fā)輝等[45]的研究結(jié)果表明，干旱地域免耕結(jié)合秸稈覆蓋和作物輪作可有效提高土壤含水量，增加作物產(chǎn)量7.3%。孫紅等[46]的研究結(jié)果表明，保護(hù)性耕作能改善稻田土壤環(huán)境，促進(jìn)水稻生長發(fā)育，提高水稻的干物質(zhì)積累量和有效穗數(shù)，加快籽粒灌漿速率，協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素，增加水稻產(chǎn)量。但也有研究指出，與常規(guī)耕作相比，免耕覆蓋條件下初期小麥產(chǎn)量顯著降低，但隨種植年限的增加二者產(chǎn)量逐漸趨于相當(dāng)[47]。賈樹龍等[48]研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)3 a 少耕和免耕處理對作物產(chǎn)量沒有影響，但之后隨種植年限增加小麥產(chǎn)量顯著降低。韓賓等[49]的研究結(jié)果表明，免耕秸稈覆蓋處理下冬小麥出苗率僅60.2%，群體密度過小，千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)呈下降趨勢，產(chǎn)量低于常規(guī)耕作，且連年免耕會使冬小麥出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。

5 保護(hù)性耕作的技術(shù)優(yōu)勢與適宜區(qū)域

5.1 保護(hù)性耕作技術(shù)優(yōu)勢

保護(hù)性耕作通過取消翻耕作業(yè)，采用少耕、免耕和秸稈覆蓋地表等措施，減少土壤水蝕、風(fēng)蝕和土壤水分的蒸發(fā)，增加土壤入滲能力；還田的秸稈腐解后形成有機(jī)養(yǎng)分，提高土壤表層有機(jī)質(zhì)含量，培肥地力，可適當(dāng)減少化肥投入；提高作物的產(chǎn)量并改善其品質(zhì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[50]。與此同時(shí)，農(nóng)機(jī)作業(yè)環(huán)節(jié)減少，提高了勞動生產(chǎn)率，節(jié)約了大量作業(yè)成本。

5.2 保護(hù)性耕作適宜區(qū)域

雖然保護(hù)性耕作具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但并不是所有耕地都適合采用保護(hù)性耕作，其具有一定的適用范圍。例如，當(dāng)種植玉米等喜溫作物時(shí)，由于春季播種時(shí)保護(hù)性耕作的地溫比翻耕無覆蓋的地溫低2 ℃左右，會對出苗產(chǎn)生一定影響，所以在年均溫度低于7 ℃的地區(qū)，以及黏重和排水性差的耕地上推廣保護(hù)性耕作時(shí)應(yīng)注意[51]。我國各地區(qū)農(nóng)作物種植的行距和壟距不同，而且秸稈的產(chǎn)出量也有所差異，因此，一定要建立不同地區(qū)適宜的保護(hù)性耕作技術(shù)體系，才能使保護(hù)性耕作發(fā)揮最大的作用。相關(guān)部門發(fā)布的《保護(hù)性耕作項(xiàng)目實(shí)施規(guī)范》《保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)》[52]指出了保護(hù)性耕作的六大適宜區(qū)域（表1）。

6 保護(hù)性耕作存在的問題

6.1 傳統(tǒng)思想待轉(zhuǎn)變且技術(shù)應(yīng)用成本高

受傳統(tǒng)種植觀念和耕作習(xí)慣的影響，部分種植者對保護(hù)性耕作的認(rèn)識不夠充分，在種植上更加認(rèn)同精耕細(xì)作，把少免耕和秸稈覆蓋技術(shù)視為粗放耕作，導(dǎo)致種植者對保護(hù)性耕作認(rèn)可度不高，信任度低[53]。同時(shí)，大多種植者缺少購置農(nóng)機(jī)具的資金，農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策對保護(hù)性耕作機(jī)具也缺乏明確的傾向性，導(dǎo)致種植者購買此類農(nóng)機(jī)具的壓力較大[54]。并且保護(hù)性耕作的增產(chǎn)效果需要2～3 a 才能顯現(xiàn)，在重視短期利益思想的影響下，種植者對購置農(nóng)機(jī)具、改革耕作制度不夠積極，在實(shí)施保護(hù)性耕作過程中存在顧慮，導(dǎo)致保護(hù)性耕作推廣緩慢[55]。

6.2 保護(hù)性耕作示范區(qū)未因地制宜

保護(hù)性耕作多應(yīng)用于高侵蝕及半干旱區(qū)域，在濕潤及降水較多的區(qū)域應(yīng)用可能會造成作物減產(chǎn)，黏性土壤長期免耕甚至?xí)斐赏寥澜┯埠团潘粫砙56]。保護(hù)性耕作需要將大量秸稈覆蓋地表，會降低地溫2～3 ℃，致使保護(hù)性耕作地塊作物出苗較傳統(tǒng)耕作地塊晚4～5 d；同時(shí)，在東北高寒地區(qū)無霜期短、有效積溫低，秸稈腐解緩慢，帶來的病蟲害較多，給春天播種和發(fā)芽帶來負(fù)面影響[57]；另外，還田后土地松軟，秸稈分布不均勻，不能直接為作物提供所需的營養(yǎng)，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低。

6.3 土壤環(huán)境和播種質(zhì)量不易保證

由于保護(hù)性耕作是借助免耕、秸稈還田和秸稈覆蓋技術(shù)手段，這會使秸稈堆積在原有的壟溝中，受農(nóng)機(jī)具擠壓造成土壤緊實(shí)，土壤環(huán)境劣化，因此，長期進(jìn)行保護(hù)性耕作會造成土壤板結(jié)，使土壤保肥、保水能力以及通透性降低，導(dǎo)致出現(xiàn)作物生長環(huán)境變差、根系活力下降和早衰減產(chǎn)等問題[58]。同時(shí)，耕層變硬，地表不平整，會導(dǎo)致免耕播種機(jī)播種時(shí)出現(xiàn)播深不一致、種子分布不均勻的情況，較傳統(tǒng)翻耕播種量大。而且，前茬作物秸稈覆蓋量過大致使播種機(jī)作業(yè)困難，工作效率降低，種子不能深入土壤里，影響出苗質(zhì)量[59]。

6.4 配套農(nóng)機(jī)具不完善

在秸稈覆蓋條件下作業(yè)，降低了機(jī)械化程度，不利于大型機(jī)械的使用，給播種、施肥增加難度，不能滿足保護(hù)性耕作的技術(shù)要求[60]。與此同時(shí)，耕作土地面積和種植作物品種不同，其種植方式也不統(tǒng)一，收獲時(shí)間存在差異，缺乏不同作物、不同土壤專用的配套機(jī)具，致使種植者在保護(hù)性耕作的實(shí)施過程中，無法將農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝很好地融合，造成播種精度不高，實(shí)際操作中易出現(xiàn)漏播、重播、肥料不勻以及免耕播種機(jī)作業(yè)時(shí)堵塞等問題。目前，我國大部分農(nóng)機(jī)具基本都是針對傳統(tǒng)農(nóng)藝方式，保護(hù)性耕作的配套農(nóng)機(jī)具相對較少，制約了保護(hù)性耕作的推廣應(yīng)用[61]。

6.5 保護(hù)性耕作技術(shù)體系不完善

保護(hù)性耕作需要應(yīng)用多種大型農(nóng)機(jī)具，這與部分地區(qū)種植者分散式經(jīng)營和小面積種植的現(xiàn)狀形成突出矛盾。大型農(nóng)機(jī)具難以適用于小面積的地塊，而小型農(nóng)機(jī)具難以實(shí)現(xiàn)保護(hù)性耕作的效果，這嚴(yán)重阻礙保護(hù)性耕作的應(yīng)用和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)[62]。各地生產(chǎn)條件存在一定的差異，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式、耕作制度具有多樣性，雖然部分地區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)較為成熟，尤其對免耕有了較大面積推廣，但其適宜區(qū)不明確，缺乏適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)發(fā)展耕作技術(shù)規(guī)程，容易混淆其關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致操作不當(dāng)，影響保護(hù)性耕作的實(shí)施效果[63]。所以，保護(hù)性耕作的應(yīng)用需要依據(jù)地形、氣候和土壤等條件，因地制宜地采用適合的耕作類型及配套的技術(shù)措施。

6.6 秸稈覆蓋量過大

秸稈覆蓋量過大是造成保護(hù)性耕作效果不理想的主要因素之一，前茬作物秸稈覆蓋量過大會降低土壤的溫度以及對光的吸收，導(dǎo)致作物出苗延緩，影響作物的早期生長發(fā)育。同時(shí)秸稈覆蓋過大也會造成苗黃、苗弱以及分蘗推遲、減少的現(xiàn)象，導(dǎo)致有效穗數(shù)減少和產(chǎn)量下降[64]。地表秸稈和殘茬覆蓋過多、不平整，也會造成播種質(zhì)量較差，影響出苗率。

6.7 雜草和病蟲害防治難度大

免耕秸稈覆蓋可為土壤中的病原菌及害蟲提供繁殖越冬的場所。隨著保護(hù)性耕作年限的增加，危害程度也增加，給防治工作帶來困難[65]。與傳統(tǒng)翻耕相比，保護(hù)性耕作缺少土壤翻耕環(huán)節(jié)，導(dǎo)致雜草發(fā)芽和出苗比傳統(tǒng)翻耕地早，且生長旺盛，給田間除草帶來困難。秸稈殘茬覆蓋也降低了除草效果，缺乏有效的雜草控制方法，這是限制保護(hù)性耕作被廣泛應(yīng)用的主要因素[66]。

7 保護(hù)性耕作實(shí)施的對策建議

7.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，增加補(bǔ)貼力度

種植者習(xí)慣了傳統(tǒng)的種植方法，短時(shí)間內(nèi)無法接受保護(hù)性耕作模式。因此，首先應(yīng)給予一定的技術(shù)支持，通過農(nóng)業(yè)技術(shù)人員宣傳、培訓(xùn)等手段，提高種植者對保護(hù)性耕作的認(rèn)知，改變傳統(tǒng)耕作觀念，讓種植者真正理解保護(hù)性耕作[67]；其次，政府部門應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用，加大扶持補(bǔ)貼力度，如在生產(chǎn)、推廣和培訓(xùn)、購買等環(huán)節(jié)，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)予以補(bǔ)貼，調(diào)動農(nóng)民的積極性[68]；最后，鼓勵(lì)各地探索多渠道投入機(jī)制，為保護(hù)性耕作技術(shù)推廣和應(yīng)用提供資金保障，激發(fā)種植者自覺進(jìn)行保護(hù)性耕作的熱情，促進(jìn)保護(hù)性耕作的推廣應(yīng)用[69]。

7.2 實(shí)行科學(xué)的技術(shù)模式

保護(hù)性耕作要因地制宜，有選擇性地采用適合本地要求的技術(shù)模式，確保保護(hù)性耕作順利開展，增強(qiáng)保護(hù)性耕作的實(shí)施效果[70]。作物秸稈量大、有效積溫低造成秸稈不易腐爛的地區(qū)，不建議進(jìn)行秸稈還田，或采用秸稈粉碎覆蓋還田方式，調(diào)整秸稈的粉碎程度和還田量，以秸稈量達(dá)到免耕播種作業(yè)要求為準(zhǔn)，旱作、秸稈殘茬少的地區(qū)可以采用少免耕及秸稈覆蓋方式進(jìn)行耕作。針對長期進(jìn)行免耕出現(xiàn)的土壤板結(jié)問題，可以采用農(nóng)業(yè)機(jī)械對農(nóng)田土壤進(jìn)行深松，在不破壞耕地耕作層的前提下，對土壤進(jìn)行深松整地，打破犁底層，提高土壤通氣性和含水量，改良土壤結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤肥力狀況，為作物生長提供良好的生長環(huán)境[71]。

7.3 加大相關(guān)農(nóng)機(jī)具配套力度

保護(hù)性耕作的實(shí)施需要配套相應(yīng)的農(nóng)機(jī)具。因此，農(nóng)業(yè)部門要根據(jù)保護(hù)性耕作技術(shù)要求，加大相關(guān)配套農(nóng)機(jī)具的推廣力度，做好相應(yīng)服務(wù)工作，結(jié)合各地農(nóng)業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，組織專業(yè)技術(shù)人員改進(jìn)、完善關(guān)鍵技術(shù)和配套農(nóng)機(jī)具，鼓勵(lì)研發(fā)新型農(nóng)機(jī)具[72]。政府要持續(xù)加大對農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼的力度，并對農(nóng)機(jī)生產(chǎn)、研發(fā)企業(yè)出臺稅收等優(yōu)惠政策，降低保護(hù)性耕作實(shí)施成本。

7.4 建立保護(hù)性耕作技術(shù)示范區(qū)

保護(hù)性耕作不是固定的農(nóng)業(yè)種植模式，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。因此，示范區(qū)的建立應(yīng)結(jié)合耕作制度、自然條件和作物差異，因地制宜、科學(xué)建立具有規(guī)范性的技術(shù)示范基地[73]。在保護(hù)性耕作推廣過程中，讓種植者真正認(rèn)識到保護(hù)性耕作的優(yōu)點(diǎn)。另外，保護(hù)性耕作的農(nóng)機(jī)具可能不完全適應(yīng)每個(gè)地區(qū)，農(nóng)機(jī)具的研制應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥罓顟B(tài)、種植方式等實(shí)際情況，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，增強(qiáng)保護(hù)性耕作的適用性，避免影響農(nóng)機(jī)具的作業(yè)性能和工作效率[8]。最后，政府推廣部門可以聯(lián)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、村民委員會，借助家庭農(nóng)場、種植大戶等生產(chǎn)經(jīng)營主體，向種植者宣傳耕地流轉(zhuǎn)等政策，促進(jìn)農(nóng)村耕地連片經(jīng)營，解決小面積種植無法進(jìn)行保護(hù)性耕作的難題。

7.5 進(jìn)行秸稈適量還田

還田后的秸稈只有經(jīng)過充分的腐解才能有效釋放養(yǎng)分，才不會影響種子出苗和植株生長。秸稈腐解程度與多種因素有關(guān)，如時(shí)間、溫度、水土比、還田形態(tài)。除腐解程度外，秸稈過量還田會導(dǎo)致秸稈中大量的病原菌、蟲卵隨秸稈進(jìn)入土壤，增加治理難度，如果連續(xù)還田，秸稈中攜帶病蟲也會持續(xù)積累，會影響作物生長，降低產(chǎn)量和品質(zhì)，增加農(nóng)藥使用量。所以要提早預(yù)防、及時(shí)防控，盡量使秸稈保持適宜的還田量并充分腐解[74]。

7.6 注意雜草與病蟲害的防治

保護(hù)性耕作不對土壤進(jìn)行翻耕處理，會導(dǎo)致蟲卵、病菌和草籽在土壤中大量積累和繁殖，使農(nóng)作物發(fā)生病蟲草害[6]。因此，可以對作物種子進(jìn)行殺菌劑和殺蟲劑的拌種處理，預(yù)防和降低病蟲害的發(fā)生率。同時(shí)，機(jī)械化植保作業(yè)要做到規(guī)范化，根據(jù)不同類型的病蟲和雜草進(jìn)行專業(yè)防治，定期施用防治病蟲草害的藥劑，確保藥劑噴灑到土壤表層，保證藥效充分發(fā)揮[75]。

8 保護(hù)性耕作發(fā)展趨勢與展望

目前，農(nóng)業(yè)的發(fā)展將隨我國國力的不斷提升具有更好的發(fā)展趨勢，對于保護(hù)性耕作推廣來說，其未來發(fā)展趨勢更是毋庸置疑[76]。保護(hù)性耕作推廣在生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益上均具有好的前景，保護(hù)性耕作的開展可以節(jié)省耕作過程的人工、時(shí)間和成本，配套的農(nóng)機(jī)具可以提高耕作效率、降低勞動強(qiáng)度，并且配套措施到位的保護(hù)性耕作可以改良土壤理化性狀，提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì)，減少焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境[71]。因此，推動保護(hù)性耕作開展可使國家的糧食安全、農(nóng)民的基本權(quán)益得到根本保障，并促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[77]。綜上，對保護(hù)性耕作的推廣與開展是必要且重要的。

通過保護(hù)性耕作建立合理的種植模式和耕作制度，保障國家糧食安全；通過秸稈覆蓋減少水土流失，提高土壤肥力；通過少耕、免耕技術(shù)降低投入成本，提高土壤固碳能力；研發(fā)配套農(nóng)機(jī)具，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合、保護(hù)性耕作與高產(chǎn)栽培相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。通過學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外成功推廣和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，因地制宜，不斷進(jìn)行保護(hù)性耕作技術(shù)體系的研究與完善，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)生產(chǎn)能力，為發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。