農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)科學(xué)運(yùn)用的實踐探索

保護(hù)性耕作是以機(jī)械化作業(yè)為主，將耕作強(qiáng)度減少到只保證種子發(fā)芽的耕作技術(shù)。該技術(shù)通過減少地表剝離和地面覆蓋物的翻動，更好地保護(hù)了土壤，從而對抗由傳統(tǒng)鏵式犁翻耕帶來的諸多環(huán)境問題。傳統(tǒng)的翻耕技術(shù)為我國農(nóng)業(yè)提供了大量便利，尤其在提高農(nóng)作物產(chǎn)量上發(fā)揮了重要作用。然而，伴隨著快速的發(fā)展矛盾也逐漸顯現(xiàn)，包括土壤侵蝕加劇、生態(tài)環(huán)境惡化、操作成本上升等問題。特別是，反復(fù)翻耕會破壞土壤中的生物群落，導(dǎo)致土壤活性逐漸喪失，使得土壤偏離自然狀態(tài)，失去了本身的保護(hù)功能和生態(tài)恢復(fù)功能。在此背景下，保護(hù)性耕作理念應(yīng)運(yùn)而生，其主要通過減少翻耕，保留地面覆蓋物，減少雜草和病蟲害，來提升土壤保護(hù)和營造能力。保護(hù)性耕作實際上是機(jī)械化耕作與自然保護(hù)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的象征，這一維度的變革表現(xiàn)在機(jī)械化耕作由單純的改造自然轉(zhuǎn)向利用自然，并尋求與自然更大程度的協(xié)調(diào)。

一、農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作的應(yīng)用優(yōu)勢

1、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)

農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作可以減少或避免機(jī)械損傷，保持土壤的松散和肥沃，促進(jìn)作物的正常生長和發(fā)育，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。首先，機(jī)械損傷是影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的主要原因之一。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化中，大型機(jī)械的使用容易出現(xiàn)土壤壓實、水分流失等問題，對種植作物造成機(jī)械傷害。而采用保護(hù)性耕作技術(shù)，如采用輕型農(nóng)業(yè)機(jī)械，降低機(jī)械重量和速度，可以有效地減少機(jī)械損傷，保持土壤的松散和肥沃，有利于作物正常生長和發(fā)育。其次，保護(hù)性耕作還可以通過調(diào)控土壤水分、養(yǎng)分等條件，使作物具有更好的產(chǎn)量和品質(zhì)。例如，在田間管理中，采用覆蓋式栽培和秸稈覆蓋等技術(shù)，可以保持土壤的濕潤度和營養(yǎng)成分，有助于促進(jìn)作物健康生長，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量

農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作能夠使得土壤質(zhì)量得到保持或改善，從而增加土壤的肥力和保水能力，促進(jìn)作物的正常生長和發(fā)育，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。首先，采用保護(hù)性耕作技術(shù)可以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的能量損失，達(dá)到更好的效果。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化方式由于缺乏科學(xué)規(guī)劃和技術(shù)支持，導(dǎo)致能量損失嚴(yán)重。而保護(hù)性耕作則通過合理使用機(jī)械設(shè)備、調(diào)整種植密度和施肥量等，降低能量損失率，提高作物的利用效率。其次，保護(hù)性耕作還可以通過改善土壤質(zhì)量，提高土壤保水能力，有助于調(diào)節(jié)作物生長環(huán)境，優(yōu)化作物生長狀況，從而提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。

3、促進(jìn)土壤保持和改善

農(nóng)業(yè)機(jī)械化傳統(tǒng)上會導(dǎo)致土壤壓實和質(zhì)量下降，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。而采用保護(hù)性耕作技術(shù)則可以避免這一問題的發(fā)生，保持或改善土壤質(zhì)量，從而促進(jìn)土壤的保持和改善。首先，保護(hù)性耕作可以減少土壤壓實。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化中，大型機(jī)械的使用會導(dǎo)致土壤壓實，使土壤肥力下降、水分流失等問題加劇，最終影響作物生長和品質(zhì)。采用保護(hù)性耕作技術(shù)，如輕型耕作機(jī)械、非翻耕等方式，可以減少機(jī)械壓實對土壤的損傷，有利于保持土壤水分和空氣含量，促進(jìn)土壤的微生物活動和養(yǎng)分循環(huán)，達(dá)到土壤保持和改善的目的。其次，保護(hù)性耕作還可以通過覆蓋式栽培、秸稈還田等方式，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)一步提高土壤質(zhì)量。

4、提高勞動效率

采用保護(hù)性耕作技術(shù)，可以減少農(nóng)民的體力勞動和人工成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。首先，采用多功能農(nóng)業(yè)機(jī)械，可以同時完成耕地、施肥等多項工作，省去了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重復(fù)勞動，提高了生產(chǎn)效率。其次，保護(hù)性耕作技術(shù)還可以通過減少機(jī)械損傷和土壤壓實等問題，降低了農(nóng)民對于土地修整的需求，簡化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程，從而提高了生產(chǎn)效率。

二、農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作的應(yīng)用要點

1、免耕或機(jī)械化耕作

農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作以盡量減少對土壤的干擾，維持及改善土壤生態(tài)環(huán)境為前提的耕作方式。它逐步取代了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的重復(fù)耕作和翻地，以免耕或少耕、更加精細(xì)的種植方式，如行播、穴播等應(yīng)用更為廣泛。

傳統(tǒng)的深翻作業(yè)對土壤結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重破壞，使得土壤容易發(fā)生侵蝕與堿化，降低了土壤肥力。在采用機(jī)械化保護(hù)性耕作之后，免耕或者少耕的運(yùn)用可以大大減少對土壤的干擾，使得土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)得到更好的保護(hù)與保存。免耕農(nóng)業(yè)是在一定條件下，對于耕作地面不翻動，避免暴露土地，作物種植后，作物秸稈就地還田，通過這樣的管理方式，使得田間植物殘余物在土壤中分解，有利于循環(huán)利用比較豐富的養(yǎng)分，增加土壤肥力，提高土壤容水性能。機(jī)械化少耕旨在減輕對土壤的干擾和破壞，盡量保留土壤原有的構(gòu)造和土壤微生物。這種作業(yè)方式可以有效控制酸堿度的變化，使得農(nóng)田濕度得到改善，提高了土壤中養(yǎng)分的含量。

土壤深松通過機(jī)械設(shè)備打破土壤的壓實層，改善土壤紋理和結(jié)構(gòu)，提高土壤透水透氣性，力求以最小的力進(jìn)行對土壤的攪動，提高土壤的保水率和降低蒸發(fā)量，使根系能更好的吸收到水分和養(yǎng)分的手段。在進(jìn)行期間，應(yīng)選擇作物生長的非關(guān)鍵時期或者是禾本科植物收割后再進(jìn)行深松作業(yè)，避免對作物的影響，采取緩而不猛的方式和速度挖土，以確保土壤結(jié)構(gòu)和密度的穩(wěn)定；并在松土后及時覆蓋有機(jī)物料，避免水分散失和風(fēng)力侵蝕。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作在追求高效產(chǎn)出的同時，盡可能減少了對土壤的干擾，有利于維持良好的土壤生態(tài)環(huán)境，不僅提高了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，也為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了有力的保障。引導(dǎo)農(nóng)民利用現(xiàn)代農(nóng)機(jī)設(shè)備，輔以科學(xué)合理的農(nóng)田管理方法，推廣和實施農(nóng)業(yè)保護(hù)性耕作是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

2、基于土壤類型，調(diào)整耕作方式

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，應(yīng)該隨時觀察土壤狀態(tài)，并根據(jù)具體情況相應(yīng)調(diào)整耕作方式。例如，在開展深翻、刨耙等操作時，如果發(fā)現(xiàn)土壤有板結(jié)產(chǎn)生，那么在不破壞土壤結(jié)構(gòu)的前提下，可以適度的使用深松機(jī)進(jìn)行處理。此外，在進(jìn)行土地平整、壓實等操作時，也應(yīng)該注意控制機(jī)器重量和速度，以免過度損害土壤質(zhì)量。耕作時，還應(yīng)該根據(jù)土壤類型和結(jié)構(gòu)特征，選擇合適的耕作深度和時間。例如，在砂質(zhì)土壤中，因為水分流失快、養(yǎng)分含量低，應(yīng)該適當(dāng)加深耕作深度，以促進(jìn)根系發(fā)育；而在黏土質(zhì)土壤中，因為有較高的保水能力和肥力，不宜過度翻耕，以避免損傷土壤結(jié)構(gòu)。此外，還應(yīng)該根據(jù)季節(jié)氣溫、降雨情況等因素，選擇合適的耕作時間，以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益最大化。

除了調(diào)整耕作方式和深度外，還應(yīng)該適時施肥，以滿足植物對養(yǎng)分的需求，促進(jìn)作物生長和發(fā)育，并優(yōu)化土壤質(zhì)地。例如，可以采用基肥加追肥的方式，將肥料分批施入土壤深層次和淺層次，以保證養(yǎng)分供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。同時，也可以選擇合適的施肥方式，例如噴施、滴灌、微噴等方式，使肥料更有效地被植物吸收利用，并減少養(yǎng)分流失和污染。最后進(jìn)行土壤改良來持續(xù)改善和優(yōu)化針對土壤類型及結(jié)構(gòu)的耕種。例如，在土壤中添加有機(jī)肥料、石灰等物質(zhì)，以調(diào)節(jié)土壤pH值，提高酸堿度穩(wěn)定性；在進(jìn)行耕作前或后，可以利用樹葉、秸稈等進(jìn)行覆蓋，以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量和保水能力。

3、合理使用覆蓋物

農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作中覆蓋物可以對土壤起到保護(hù)和改善的作用。首先，覆蓋物應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)牟牧?。通常情況下，農(nóng)作物秸稈及殘茬是比較常用的覆蓋物材料之一。這是因為秸稈和殘茬不僅易于獲取，而且可以降低土壤溫度，增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，有利于水分保持和養(yǎng)分循環(huán)。此外，還可以選擇其他材料，例如草坪割草、樹葉等，但需要注意的是，這些材料需要經(jīng)過處理后才可以使用，以防止其對土壤產(chǎn)生不良影響。其次，使用覆蓋物的時間和方式也非常重要。覆蓋物的使用應(yīng)該在播種或移栽后盡早進(jìn)行，以便達(dá)到最佳效果。通常來說，最好在農(nóng)作物種植后的第一天或第二天就開始覆蓋。此時，可以使用切碎機(jī)將秸稈切成適當(dāng)?shù)拈L度，并均勻地鋪布在地表上。如果不使用切碎機(jī)，也可以手工將秸稈割成適當(dāng)?shù)拈L度，然后均勻地覆蓋在地表上。此外，在使用覆蓋物時還需要注意以下幾點：一是覆蓋物的厚度應(yīng)該適中。過厚的覆蓋物會導(dǎo)致土壤缺氧，影響作物生長；而過薄的覆蓋物則無法達(dá)到保持水分和改善土壤質(zhì)量的效果。通常情況下，每平方米土地上覆蓋物的重量應(yīng)該在1-2千克之間。二是覆蓋物應(yīng)該覆蓋整個田地。覆蓋物的使用范圍應(yīng)該涵蓋整個田地，以確保所有作物都能受益。特別是對于植株比較矮小的作物，如小麥、玉米等，覆蓋物的使用更加必要，可以有效地減少風(fēng)吹雨打?qū)λ鼈兊挠绊?。三是定期更換覆蓋物。隨著時間的推移，覆蓋物會逐漸破碎、腐爛，其對土壤肥力的貢獻(xiàn)也會隨之減少。因此，建議定期更換覆蓋物，以保證其效果的持久性。

4、科學(xué)播種

在保護(hù)性農(nóng)業(yè)中，無翻耕精準(zhǔn)播種是農(nóng)業(yè)機(jī)械化保護(hù)性耕作的核心環(huán)節(jié)之一。以下為實施科學(xué)播種的一些主要步驟和注意事項：

由于通常不進(jìn)行傳統(tǒng)的土壤局部翻轉(zhuǎn)或整地，因此需要使用專門設(shè)計用來插入種子到未翻耕地面的播種設(shè)備。這些設(shè)備包括無翻耕播種機(jī)和穴播機(jī)等，它們應(yīng)能確保種子在適當(dāng)深度和間距下播種，以利于種子的發(fā)芽和生長。首先，播種深度和密度的調(diào)整是保證播種質(zhì)量的重要手段。播種深度應(yīng)根據(jù)具體作物種類、種子大小、土壤條件和氣候條件進(jìn)行調(diào)整，一般來說，種子越大，播種深度越深。播種密度則要結(jié)合預(yù)期產(chǎn)量、作物品種、播種條件和管理水平等進(jìn)行設(shè)定。合理的密度能確保作物有足夠的空間進(jìn)行生長，同時也可以防止過于稠密導(dǎo)致的病蟲害。其次，播種時間是影響播種效果的重要因素。應(yīng)根據(jù)作物的生長周期和氣候條件選擇適當(dāng)?shù)牟シN時間。擇期播種能夠最大限度地提高作物生長潛力和抵抗病蟲害的能力。過早或過晚的播種時間都可能對作物的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。在播種后，通過殘留物覆蓋、種植覆蓋作物、添加覆蓋物等方式增加地面覆蓋，以防止水土流失，降低土壤溫度波動對作物的影響，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和生物活性，并抑制雜草生長。此外，種子播種后，應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行土壤濕度、肥力和病蟲害等方面的管理。由于保護(hù)性農(nóng)業(yè)減少了土壤翻耕，對于施肥和灌溉等需要特別注意，以防止?fàn)I養(yǎng)素和水分不能有效傳遞到作物根部，影響作物的生長。

5、節(jié)水灌溉

首先應(yīng)盡可能地利用原地面上的水源，以減少對土壤濕度的損害。例如，在雨季來臨前或后，可以修建一些小型蓄水池、溝渠等，以收集降雨水并儲存起來；在干旱季節(jié)，可以運(yùn)用人工開挖坑穴、建設(shè)低堤、修建水塘等方法，以留住地下水資源。此外，也可以通過改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、提高植被覆蓋率等手段，增強(qiáng)土壤的自持水能力，以減少對灌溉水的需求。除了利用原地面上的水源，合理灌溉也是節(jié)水灌溉的重要手段。在進(jìn)行灌溉時，應(yīng)該根據(jù)作物生長的需要、土壤情況以及氣候條件等，選擇不同的灌溉方式和方法。例如，在干旱地區(qū)可以采用滴灌、噴灌等點源式灌溉，將水直接輸送到植物根部，以減少蒸發(fā)損失；在濕潤地區(qū)則可以采取渠灌、洪灌等面源式灌溉，將水均勻地覆蓋在田地表面，增加土壤濕度。此外，還可以通過定量灌溉、精確灌溉等手段，使灌溉量與作物需求量相匹配，避免過度浪費(fèi)。

為了實現(xiàn)更加高效的節(jié)水灌溉，可以采用節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備。比如，利用太陽能或風(fēng)力等清潔能源，建設(shè)蓄能灌溉系統(tǒng)或雨水收集系統(tǒng)，以收集儲存自然降水，減少對地下水的開采；同時，應(yīng)用智能控制、傳感器等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)測量、定量供水、自動調(diào)整等功能，提高灌溉效率。此外，也可以采用微型噴頭、滴灌帶等節(jié)水型灌溉設(shè)備，以減少浪費(fèi)。此外，還應(yīng)注重選擇適宜的作物品種。一些耐旱、抗干旱的作物品種，例如玉米、高粱、小麥等，對灌溉水量需求相對較低，可以有效地節(jié)約用水。此外，在進(jìn)行作物種植時，也應(yīng)該考慮植物間距、行距、密度等因素，合理配置土壤和水分資源，以充分利用有限的水資源。

6、加強(qiáng)病蟲害控制

病蟲害對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量有著直接的影響。因此，加強(qiáng)機(jī)械化農(nóng)田的病蟲害控制，采取科學(xué)的方法和技術(shù)，保障農(nóng)作物的生長和產(chǎn)量，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要一環(huán)。建立健全病蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是加強(qiáng)病蟲害管理的首要措施。運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段和設(shè)備，如無人機(jī)、衛(wèi)星遙感等，進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的病蟲害監(jiān)測。通過實時數(shù)據(jù)分析，以便于及時發(fā)現(xiàn)病蟲害的發(fā)生，提早發(fā)布預(yù)警信息，并根據(jù)預(yù)警結(jié)果制定有效的防治策略。在播種、中耕、收割等農(nóng)田作業(yè)環(huán)節(jié)，規(guī)范使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，遵循科學(xué)的作業(yè)程序和參數(shù)，減少機(jī)械傷害和外來污染帶來的病蟲害侵害風(fēng)險。其次，采用生物防治法，如采用天敵和病蟲害交錯種植、引入寄生菌等措施，可以有效打擊病蟲害的繁殖，減少其數(shù)量。另外，也可以通過農(nóng)機(jī)設(shè)備噴撒微生物殺蟲劑，如病原菌、病毒等進(jìn)行防治。并適度使用化學(xué)藥物，具備快速高效的特點。需要注意的是，藥物的選擇應(yīng)根據(jù)病蟲害種類適時適量，避免過度使用，引發(fā)的抗藥性問題和環(huán)境污染問題。在農(nóng)機(jī)作業(yè)中，要考慮此防治法的整合，向化學(xué)產(chǎn)品低毒、無公害、易降解方向發(fā)展。最后制定全面、科學(xué)、靈活應(yīng)對不同情況的病蟲害防治規(guī)劃，實現(xiàn)病蟲害的全程管理。與此同時，提升農(nóng)民操作技術(shù)，普及病蟲害防治知識，做到防控知識普及和技術(shù)培訓(xùn)。

綜上所述，保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊，其關(guān)注保護(hù)土壤、改善生態(tài)環(huán)境以及維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)性發(fā)展。一方面，保護(hù)性耕作技術(shù)尤其體現(xiàn)了科技與自然環(huán)境的融合，意識到環(huán)境問題的嚴(yán)肅性，從而更加注重利用科技手段來改善環(huán)境；另一方面，這也標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了以環(huán)保和可持續(xù)為主題的新時期。最后，相關(guān)人員應(yīng)更全面、深入地理解和掌握保護(hù)性耕作的核心技術(shù)，保護(hù)和改善土壤生態(tài)環(huán)境，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時，研究和推廣保護(hù)性耕作技術(shù)，可以為我國的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有效支持，也對環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)影響。

（作者單位： 274200 山東省成武縣南魯集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心（成武縣南魯集鎮(zhèn)人民政府））