于海波

(榆樹市農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校，吉林 榆樹 130400)

0 引言

保護(hù)性耕作技術(shù)是指在保持農(nóng)業(yè)資源、水資源及土壤資源可持續(xù)利用，減少破壞性的農(nóng)業(yè)機(jī)械操作，核心技術(shù)就是土壤的少耕、免耕及壟溝耕作技術(shù)[1-2]。如免耕播種技術(shù)是指將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行粉碎覆蓋在土地表面，以達(dá)到減少土地水分流失、避免水資源的浪費(fèi)、增加農(nóng)作物產(chǎn)量、減少耕作流程[3]。

1 保護(hù)性耕作技術(shù)優(yōu)勢

目前，正在探索農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式，其中保護(hù)性耕作技術(shù)的研究與應(yīng)用是主要研究方向。傳統(tǒng)的耕作方式(翻地、犁地、耙地)使土壤完全暴露，導(dǎo)致土壤風(fēng)蝕、水蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，加之肆意地對土壤進(jìn)行開發(fā)，導(dǎo)致土壤微生物與有機(jī)物含量減少，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境日漸惡劣，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量減少，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入降低。想要改變目前農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，就需跟隨時代進(jìn)步，接受新技術(shù)、新模式，就要深入探究保護(hù)性耕作模式，將保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展[4]。

通過對保護(hù)性耕作的研究結(jié)果表明，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)可以減少耕作的作業(yè)量，降低生產(chǎn)成本，農(nóng)作物增產(chǎn)增收效果明顯[5]。由于秸稈粉碎還田處理，大量的秸稈覆蓋在地表，土壤狀況逐漸改善，減少了干旱、水淹等問題。

秸稈在地表腐解的過程中，土壤內(nèi)的細(xì)菌、真菌會大量增加，增加土壤肥力，同時解決了傳統(tǒng)模式下農(nóng)作物秸稈處理困難的問題，減少由于焚燒農(nóng)作物秸稈造成的空氣污染等問題。

2 保護(hù)性耕作技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國在2006年提出保護(hù)性耕作技術(shù)，并在東北、山東、河南及長江中下游地區(qū)開始進(jìn)行試驗研究。相關(guān)研究結(jié)果表明，采用保護(hù)性耕作技術(shù)可以減少農(nóng)業(yè)機(jī)械對土壤理化結(jié)構(gòu)及土壤團(tuán)聚體的破壞，改善土壤環(huán)境，充分利用秸稈資源，實(shí)現(xiàn)土壤保護(hù)與可再生資源的利用。于此同時，黑龍江等地區(qū)也進(jìn)行了保護(hù)性耕作的試驗，但是由于當(dāng)時化學(xué)藥劑性能不良、農(nóng)機(jī)具不完善，以及氣候環(huán)境等問題，導(dǎo)致保護(hù)性耕作技術(shù)在東北地區(qū)發(fā)展較為緩慢。

在20世紀(jì)80年代，伴隨著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)綜合治理能力也逐漸增強(qiáng)，對農(nóng)業(yè)種植新技術(shù)的認(rèn)識不斷深入，也了解到了保護(hù)性耕作技術(shù)帶來的收益，保護(hù)性耕作技術(shù)配套的農(nóng)機(jī)具、種植技術(shù)、秸稈覆蓋技術(shù)及深耕松土技術(shù)等方面的研究取得了巨大的進(jìn)步。

在20世紀(jì)90年代，生態(tài)環(huán)境的問題受到越來越多的人重視，所以，保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣也受到了相關(guān)部門的重視，對于該技術(shù)的研究與應(yīng)用，農(nóng)業(yè)部專門成立了研究中心，并將保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣作為重點(diǎn)項目進(jìn)行研究。

在2006—2010年期間，國內(nèi)多省專家成立了研發(fā)團(tuán)隊，研究領(lǐng)域囊括了果園、旱田、水田等諸多農(nóng)業(yè)方面，對傳統(tǒng)的耕作模式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，對于每一個區(qū)域都找到適合該區(qū)域的保護(hù)性耕作模式及技術(shù)體系。通過相關(guān)農(nóng)業(yè)科技人員下鄉(xiāng)指導(dǎo)及政府扶持政策的大力推廣，農(nóng)民開始逐步由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向保護(hù)性耕作模式轉(zhuǎn)變，在減少作業(yè)工序、減輕勞動強(qiáng)度的前提下，實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶增收。因此保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣面積逐漸增加，截至2012年，使用該技術(shù)的農(nóng)業(yè)種植面積已經(jīng)超過46.7萬hm2。

2020年，我國農(nóng)業(yè)部門聯(lián)合印發(fā)《東北黑土地保護(hù)性耕作行動計劃(2020—2025年)》，健全保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展體系，計劃中指出，爭取在2025年前實(shí)現(xiàn)我國保護(hù)性耕作輻射面積達(dá)到0.1億hm2，建立各個地區(qū)示范基地不少于200個，為保護(hù)性耕作技術(shù)在全國各地區(qū)的順利推廣提供技術(shù)參考。

3 保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)

3.1 秸稈殘茬處理技術(shù)

秸稈殘茬處理技術(shù)的原理在于將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行粉碎處理并鋪撒在地表，秸稈將地面完全覆蓋后，可以有效調(diào)節(jié)地表溫度，減少水土流失，通過秸稈殘茬的腐解，土壤內(nèi)的微生物活躍，保水保肥，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物提質(zhì)增產(chǎn)。農(nóng)作物秸稈覆蓋方式主要有兩種，分別為地表免耕覆蓋與秸稈深松覆蓋。免耕覆蓋技術(shù)采用“4+1”模式，即實(shí)行4年免耕覆蓋加上一年深松覆蓋的方式，其增產(chǎn)效果較慢，5年后才能達(dá)到穩(wěn)定增產(chǎn)增收的效果；深松覆蓋技術(shù)每年都需要進(jìn)行深松覆蓋耕作，但是增產(chǎn)效果較好，實(shí)行深松覆蓋技術(shù)可短期實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。

3.2 免耕、少耕施肥播種技術(shù)

免耕播種技術(shù)主要是指在前茬作物種植后，不進(jìn)行土壤旋耕，直接利用免耕播種機(jī)進(jìn)行田間秸稈粉碎與播種作業(yè)，粉碎后的秸稈進(jìn)入土壤腐解成為養(yǎng)分，提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化結(jié)構(gòu)，減輕農(nóng)業(yè)機(jī)械對土壤的壓實(shí)，降低土壤板結(jié)。免耕播種機(jī)與傳統(tǒng)播種施肥機(jī)械相比，不僅工作性能穩(wěn)定，同時還具備防止雜草纏堵功能預(yù)計仿形作業(yè)功能等，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化免少耕施肥播種作業(yè)的關(guān)鍵機(jī)具。

3.3 土壤深松技術(shù)

土壤深松技術(shù)主要是利用相關(guān)機(jī)械，對土壤耕作層進(jìn)行旋耕，打破犁底層與土壤板結(jié)層，提高土壤通氣性，提高土壤與大氣之間的氣體交換，為作物生長提供良好的土壤環(huán)境。因此，土壤深松技術(shù)可以有效增加農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量，尤其根系生長較深的農(nóng)作物，增產(chǎn)效果更為明顯，是增產(chǎn)技術(shù)中最重要的措施。實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)后，可以2～3年進(jìn)行一次深松作業(yè)，但是由于地表有秸稈覆蓋，且深松深度較深，工作阻力也較大，會導(dǎo)致配套的拖拉機(jī)功耗較高，同時還需考慮秸稈殘茬纏堵機(jī)器，需要具備一定的防堵能力。

3.4 雜草、病蟲害防治技術(shù)

在保護(hù)性耕作技術(shù)模式下，由于地表已經(jīng)完全被農(nóng)作物秸稈覆蓋，土壤失去了太陽的直接照射，使微生物活躍，一方面可以增加土壤肥力，另一方面也容易發(fā)生病蟲害、滋生雜草等危害。

病蟲害防治工作是保護(hù)性耕作技術(shù)的核心。由于秸稈未經(jīng)過處理直接粉碎進(jìn)入土壤，秸稈中本身含有大量的病害蟲卵，在土壤中，發(fā)酵腐解不完全，就會滋生病蟲害，在進(jìn)行作物種植時會增加病蟲害發(fā)生率與嚴(yán)重程度，因此，提高病蟲害防治是穩(wěn)定作物生產(chǎn)、提高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵。目前，病蟲害防治主要依靠農(nóng)藥噴灑、生物防治，如引進(jìn)病蟲害的天敵進(jìn)行預(yù)防，物理防治技術(shù)主要依靠捕蟲燈等引誘病蟲害并通過刺激性光線消滅蟲害。但是，目前還是主要依靠化學(xué)殺蟲劑，主要是由于殺蟲劑操作簡單，成本低且預(yù)防效果較好。殺蟲藥劑選擇可靠性較高、藥物殘留少的藥劑。植保機(jī)械在保護(hù)性耕作技術(shù)下對于病蟲害的防治措施起到重要作用，主要用于農(nóng)作物噴灑液面肥、噴灑殺蟲藥劑、噴灑除草藥劑、噴灑土壤消毒藥劑等。

在控制雜草技術(shù)上，若長期使用農(nóng)藥進(jìn)行除草，會對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行破壞，這樣就失去了保護(hù)性耕作的意義。要加強(qiáng)物理除草的技術(shù)研究，例如，通過機(jī)械進(jìn)行除草，農(nóng)作物輪作模式進(jìn)行除草，種養(yǎng)結(jié)合通過生物進(jìn)行除草等方式，建立保護(hù)性耕作下雜草控制技術(shù)體系。

4 保護(hù)性耕作技術(shù)存在的問題

4.1 保護(hù)性耕作理念尚未普及

我國作為農(nóng)業(yè)大國，同時也存在人多地少的情況，土地承包制度得到了農(nóng)民的認(rèn)可，提高了農(nóng)民勞動積極性，通過精耕細(xì)作的方式提高農(nóng)作物的產(chǎn)量是被普遍認(rèn)為有效增產(chǎn)的生產(chǎn)方式。由于農(nóng)民在種植機(jī)械、耕整地機(jī)械、排水灌溉措施及化肥農(nóng)藥的使用，也會使產(chǎn)量保持一定的水平，這樣在推行保護(hù)性耕作技術(shù)時，農(nóng)民更改農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的響應(yīng)力度不夠，盡管國家在保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣支持力度很大，推廣過程中最大的阻力仍是農(nóng)民的傳統(tǒng)耕作思想。

4.3 保護(hù)性耕作裝備不配套

實(shí)施保護(hù)性耕作后，土地就不再進(jìn)行耕整地作業(yè)，農(nóng)作物秸稈覆蓋在農(nóng)田表面，會使田地不夠平整，為農(nóng)機(jī)具作業(yè)造成一定的阻礙，對于免耕作業(yè)機(jī)具的要求就會更高，尤其免耕播種設(shè)備，播種質(zhì)量的好壞直接影響到產(chǎn)量，所以播種設(shè)備必須具備良好穩(wěn)定的播種性能，同時還需具備防堵塞功能，保證種子的入土精度。同時，中耕機(jī)械、收獲機(jī)械等都需要滿足保護(hù)性耕作方式。但是，目前我國大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械基本上都是針對傳統(tǒng)農(nóng)藝方式，對于保護(hù)性耕作模式配套的農(nóng)機(jī)具相對較少，裝備的研發(fā)程度也明顯滯后。

5 保護(hù)性耕作發(fā)展對策與建議

5.1 轉(zhuǎn)變農(nóng)民觀念，引導(dǎo)農(nóng)民自覺應(yīng)用

習(xí)慣了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的種植模式，短時間內(nèi)農(nóng)民無法接受保護(hù)性耕作模式。由于目前我國農(nóng)民文化程度較低，思想較為封閉，對于新事物、新技術(shù)、新模式接受程度不高。因此，首先應(yīng)給予技術(shù)支持，引進(jìn)相關(guān)的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員開展定期培訓(xùn)，提高農(nóng)民對技術(shù)的可操作性，讓農(nóng)民真正理解保護(hù)性耕作的意義與怎樣去進(jìn)行保護(hù)性耕作的生產(chǎn)模式是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)；其次，給予資金補(bǔ)貼，如傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)戶將秸稈直接進(jìn)行田間焚燒，不用進(jìn)行后續(xù)的秸稈粉碎、收集、壓實(shí)與運(yùn)輸?shù)确爆嵉淖鳂I(yè)工序，因此，政府部門應(yīng)該加大農(nóng)戶增加作業(yè)工序時的資金補(bǔ)貼，提高農(nóng)戶生產(chǎn)的積極性；最后，應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)的法律法規(guī)，加大監(jiān)管力度，尤其關(guān)于秸稈田間焚燒問題，對生態(tài)環(huán)境、周邊人員安全及交通安全都造成嚴(yán)重的影響，因此，若發(fā)生秸稈焚燒現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)厲的懲罰。

5.2 加強(qiáng)技術(shù)支撐能力

保護(hù)性更耕作技術(shù)已經(jīng)引入我國多年，經(jīng)過多年的研究與應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，同時與其配套的農(nóng)機(jī)具也已經(jīng)成功研制，但是在推廣種植模式與配套農(nóng)機(jī)具的過程中，發(fā)現(xiàn)許多內(nèi)容存在重復(fù)研究的問題，相關(guān)科研人員應(yīng)該加強(qiáng)溝通建設(shè)，避免對同一問題重復(fù)研究，減少資源的浪費(fèi)，并且深入研究保護(hù)性耕作種植模式下作物的生長狀態(tài)與土壤的理化性能。農(nóng)機(jī)具的研制更加方便可靠，讓農(nóng)民完全掌握其操作技巧，讓保護(hù)性耕作技術(shù)完全應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

5.3 建立保護(hù)性耕作技術(shù)示范區(qū)

保護(hù)性耕作技術(shù)并不是一種單一的農(nóng)業(yè)種植模式，該技術(shù)要根據(jù)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)該結(jié)合種植情況、自然環(huán)境、物質(zhì)資源等特點(diǎn)建立具有示范性、規(guī)范性的技術(shù)示范基地。在技術(shù)推廣過程中，讓農(nóng)民真正認(rèn)識到保護(hù)性耕作技術(shù)模式的優(yōu)點(diǎn)。另外，同樣的保護(hù)性耕作農(nóng)機(jī)具也不可能完全適應(yīng)每一個地區(qū)，農(nóng)機(jī)具的研制應(yīng)結(jié)合土壤狀態(tài)、種植模式等實(shí)際情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，避免影響機(jī)具的作業(yè)性能，從而導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量不能提高。

6 結(jié)論

伴隨我國農(nóng)業(yè)科技水平的不斷提高，人們對食品安全的重視程度逐漸增強(qiáng)，未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展主體趨勢是綠色農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)，就必須對保護(hù)性耕作技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化以滿足未來農(nóng)業(yè)的需求，但是保護(hù)性耕作的關(guān)鍵技術(shù)還沒有被完全掌握，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)發(fā)展受到一定限制。所以要不斷進(jìn)行保護(hù)性耕作技術(shù)的研究，持續(xù)進(jìn)行該技術(shù)優(yōu)化與推廣。