孫先明　孫錦秀　馬君　張慶柱

摘 要：根據(jù)肇東市農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，結(jié)合近十年進(jìn)行保護(hù)性耕作技術(shù)的試驗(yàn)、示范結(jié)果進(jìn)行分析，指出了實(shí)行保護(hù)性耕作技術(shù)是肇東市農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的根本出路。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)工程;保護(hù)性耕作;應(yīng)用研究;發(fā)展

中圖分類號(hào)：F323.211 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.11.017

土壤保護(hù)性耕作技術(shù)起源于19世紀(jì)40年代的美國(guó)。經(jīng)過(guò)70余年的發(fā)展，保護(hù)性耕作技術(shù)體系已經(jīng)基本形成，其技術(shù)核心是免耕少耕（盡可能地減少動(dòng)土）、精量播種、藥劑滅草和聯(lián)合收獲，并將粉碎后作物根茬、秸稈拋撒覆蓋在耕地表面，從而減少了水蝕、風(fēng)蝕對(duì)土壤的破壞，達(dá)到增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)蓄水抗旱能力的目的。保護(hù)性耕作技術(shù)主要適合于我國(guó)西北和東北干旱、半干旱地區(qū)。

1 肇東市自然條件和整地現(xiàn)狀

1.1 肇東市的自然條件

肇東市地處黑龍江省西南部，基本農(nóng)田面積為27.33萬(wàn)hm2，占肇東市總面積的50.2%，主要農(nóng)作物為大豆、玉米和水稻，近年來(lái)水稻種植面積逐年增加。草原退化、沙化、堿化現(xiàn)象嚴(yán)重，再加上過(guò)度墾植，嚴(yán)重破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)。肇東市氣候特點(diǎn)是春季多風(fēng)、少雨;夏季酷熱、多雨;秋季涼爽;冬季寒冷干燥。全年無(wú)霜期140天左右，年降水量平均在500～656 mm之間。肇東屬第一積溫帶，平均積溫為2772 ℃，平均氣溫低、春旱頻發(fā)、無(wú)霜期較短、晝夜溫差大。降雨主要集中在7月、8月、9月。播種季節(jié)干旱少雨，作物生長(zhǎng)期與天然降雨不同步，嚴(yán)重影響了作物的播種與出苗。

1.2 肇東市的整地現(xiàn)狀

肇東市農(nóng)業(yè)機(jī)械保有量較大，機(jī)械化程度較高。但是由于連年采用傳統(tǒng)的翻耕和旋耕作業(yè)，頻繁的疏松土壤作業(yè)，破壞了土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，顛覆了土壤原有的肥力梯度，改變了作物根系扎根環(huán)境，減弱了固土能力，同時(shí)在距離地表深度20 cm附近形成了厚實(shí)堅(jiān)硬的犁底層，使空氣和水分難以深入地下。由于長(zhǎng)期掠奪性過(guò)度開(kāi)發(fā)、用養(yǎng)不協(xié)調(diào)，使得土壤嚴(yán)重板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量逐年降低，耐澇抗旱能力不斷下降。近幾年，黑龍江省頻繁發(fā)生沙塵暴，嚴(yán)重影響了人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，沙塵暴中的可漂移顆粒主要來(lái)源于裸露的農(nóng)田和沙化的草原，而傳統(tǒng)耕作方式中的旋翻作業(yè)是導(dǎo)致農(nóng)田裸露的一個(gè)主要原因。實(shí)施保護(hù)性耕作，免耕或少耕（盡量減少動(dòng)土），增加地面秸稈覆蓋量，是有效控制和減少沙塵暴天氣的有效途徑。

2 肇東市保護(hù)性耕作技術(shù)模式

肇東市屬于平原易旱區(qū)域，年降水量少，干燥指數(shù)在0.9～1.0之間;土壤以草甸土、黑土為主，其次為暗棕壤，肥力指數(shù)在500～600之間。肇東市影響農(nóng)作物產(chǎn)量的不利因素主要有三種：其一是由于連年過(guò)度耕作，土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯減少，肥力逐年下降;其二是受溫室效應(yīng)的影響，近年來(lái)春旱、夏旱時(shí)有發(fā)生，干旱機(jī)率增加;其三雖然肇東市農(nóng)機(jī)保有量大，具有較高的機(jī)械化程度，但由于采用的耕作方式不適當(dāng)，機(jī)械多次進(jìn)地，嚴(yán)重壓實(shí)土壤，造成土地板結(jié)，降雨后，形成地面徑流，蓄水能力不足。

肇東市保護(hù)性耕作首先以抗旱保苗為重點(diǎn)，早春時(shí)節(jié)搶墑播種，夏季機(jī)械中耕接納降水，秋季深松，增強(qiáng)土壤蓄水能力，秋雨春用;第二要強(qiáng)化深松作業(yè)，打破犁底層，從根本上解決土地板結(jié)問(wèn)題，三年深松1次或深翻1次，在黑土層厚的地塊翻地深度應(yīng)不小于25 cm，黑土層薄地塊可采用淺翻深松，以免將生土翻到耕作層，在土壤壓實(shí)特別嚴(yán)重的地塊深松深度應(yīng)打破犁底層為宜;第三配合秸稈全量還田技術(shù)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，培肥地力;第四推廣使用聯(lián)合作業(yè)機(jī)，減少機(jī)械進(jìn)地次數(shù)，減輕土壤壓實(shí);第五改革土壤耕作制度，建立以深松為基礎(chǔ)、少（免）耕為原則、蓄水保墑提高地力為核心，以及深耕、淺耕、免耕相結(jié)合的土壤耕作制度。

肇東市適宜的保護(hù)性耕作技術(shù)模式概括為：秋季整地、少耕深松;春季搶墑、免耕播種;夏季中耕、培土施肥;輪作輪耕、深淺結(jié)合;藥劑滅草、聯(lián)合收獲;秸稈還田、培肥地力。

肇東市保護(hù)性耕作適宜采用的配套機(jī)具包括懸掛式淺翻深松翻地犁、振動(dòng)式深松機(jī)、免耕播種機(jī)、中耕機(jī)、重型圓盤(pán)耙、深松（施肥）起壟機(jī)、高架自走式噴藥機(jī)、植保無(wú)人機(jī)以及玉米聯(lián)合收獲機(jī)。

3 實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)的效果

自2009年秋季開(kāi)始，肇東市農(nóng)業(yè)局在五站鎮(zhèn)對(duì)860 hm2玉米開(kāi)展保護(hù)性耕作技術(shù)試驗(yàn)示范。2009年秋季深松整地后，第二年春季采用意大利馬斯奇奧集團(tuán)生產(chǎn)的MT-12免耕播種機(jī)封閉播種（12行），播種機(jī)一次進(jìn)地即可完成玉米根茬粉碎還田、側(cè)深施肥、精密播種、覆土鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)。連續(xù)多年的試驗(yàn)結(jié)果分析得出結(jié)論如下：

（1）保護(hù)性耕作可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高土壤肥力。試驗(yàn)地采用玉米秸稈根茬粉碎還田覆蓋技術(shù)。由于秸稈腐爛形成大量的有機(jī)質(zhì)，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，能逐步增加土壤肥力。玉米秸稈含有大量有機(jī)物，主要是木質(zhì)素、蛋白、脂肪和礦物質(zhì)。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肥料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（長(zhǎng)沙）測(cè)定，玉米秸稈含氮0.63%、鉀2.28%、磷0.26%。測(cè)試結(jié)果表明：每公頃玉米田秸稈粉碎還田降解后可增加有機(jī)質(zhì)2250 kg，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量0.02個(gè)百分點(diǎn)左右，氮增加7.6%，磷增加14.3%，鉀增加11.2%;每公頃地還田玉米秸稈17 t，可歸還氮磷鉀28.6 kg。

（2）保護(hù)性耕作可以促進(jìn)土壤水的形成，增強(qiáng)土壤蓄水能力。降雨和冰雪融化之后，一部分以徑流形式形成地面水，一部分滲入地下形成地下水，但更大部分被土壤截流、蓄存，形成土壤水，稱之為土壤水庫(kù)。土壤水能直接被植物根系所吸收利用，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有重要的意義。首先秋季深松整地可以打破堅(jiān)硬的犁底層，有利于雨水滲入土壤;可以加深土壤耕層，最大限度地接納自然水，加大土壤水庫(kù)的庫(kù)容，做到春旱秋防;深松不破壞土壤耕層結(jié)構(gòu)，不改變耕層養(yǎng)分含量，可以培肥地力;其次由于玉米秸稈與根茬粉碎后覆蓋在耕層表面，起到保護(hù)地表、減少蒸發(fā)量、降低地表水流動(dòng)速度和促進(jìn)蓄水作用。測(cè)試結(jié)果表明：玉米秸稈吸收的水分可以大于本身質(zhì)量的3～4倍，當(dāng)降雨強(qiáng)度在50 mm/h時(shí)，雨水基本可以被土壤和玉米秸稈吸收，不會(huì)產(chǎn)生徑流;當(dāng)降雨在80 mm/h，地表徑流會(huì)減少79%。保護(hù)性耕作能夠減少土壤流失80%左右，增加土壤水庫(kù)蓄水能力16%～19%，提高土壤水分利用率12%～16%。

（3）保護(hù)性耕作能夠減少風(fēng)蝕、水蝕， 對(duì)水土保持的效果顯著，有利于環(huán)境保護(hù)。肇東市冬季西北風(fēng)力較大，帶走大量水分，對(duì)地表破壞力較強(qiáng)。采用秸稈粉碎還田覆蓋和整稈還田覆蓋在地表，可以減少風(fēng)蝕、水蝕以及土壤水分無(wú)效蒸發(fā)，既可以減少水土流失又提高天然降雨利用率。測(cè)試結(jié)果表明：秸稈覆蓋率在75%以上時(shí)，可減少土壤細(xì)微顆粒散失60%以上。

（4）保護(hù)性耕作可以降低作業(yè)成本。實(shí)施保護(hù)性耕作，減少秋整地次數(shù)，免去滅茬、春旋地作業(yè)環(huán)節(jié)，比傳統(tǒng)耕法減少機(jī)械進(jìn)地作業(yè)次數(shù)3～4次，從而可以減少機(jī)械油耗，降低作業(yè)成本。測(cè)試結(jié)果表明，傳統(tǒng)耕作法是免耕法單位面積所耗的燃油的1.7倍。保護(hù)性耕作可以節(jié)約勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。測(cè)試結(jié)果表明，從秋整地到玉米收獲完成，傳統(tǒng)耕作法的勞動(dòng)效率平均值為0.202 hm2/h，免耕法為0.393 hm2/h。畝成本降低35%～40%。

（5）保護(hù)性耕作增加農(nóng)作物單產(chǎn)。肇東市十年九旱，采用保護(hù)性耕作技術(shù)，即使在無(wú)水澆條件，干旱較重的地區(qū)，也可以搶墑播種，做到苗齊苗壯，而采用傳統(tǒng)耕法的許多旱地，因滅茬、耕、旋、耙等機(jī)械作業(yè)破壞了土壤結(jié)構(gòu)，造成了墑情散失，導(dǎo)致了農(nóng)作物出苗不齊，從而影響了產(chǎn)量。同時(shí)，秸稈覆蓋也提高了地溫，對(duì)于提高種子發(fā)芽率也起到保障作用。據(jù)測(cè)算，采用保護(hù)性耕作可以提高玉米產(chǎn)量10%～15%。

4 結(jié)論

隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的深入和黑龍江省保衛(wèi)藍(lán)天黑土戰(zhàn)役的推進(jìn)，保護(hù)性耕作技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中地位將更加突出。肇東應(yīng)結(jié)合本地實(shí)際情況，利用現(xiàn)有資源，廣泛推廣采用此項(xiàng)技術(shù)，從而使其提高單產(chǎn)、減肥減藥、涵養(yǎng)水土、防風(fēng)固沙的作用得到充分發(fā)揮。

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