保護性耕作技術的主要作用及應用

李紅標　楊光

摘要：闡述玉米秸稈焚燒的危害，以及實施保護性耕作的目的和意義，介紹保護性耕作的作用、主要技術內容，分析實施保護性耕作的社會及生態效益，為在昌圖縣大面積推廣保護性耕作技術提供參考。

關鍵詞：玉米秸稈；保護性耕作技術；效益；秸稈焚燒

中圖分類號：S34 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）05-0001-02

昌圖縣位于遼寧省最北部，總人口103萬，其中農業人口84萬；區域面積4 324 km2，耕地面積26.7 萬hm2；主要農作物有玉米、水稻、花生等，其中玉米的種植面積在20萬hm2左右，占全縣耕地總面積的75%左右。玉米密植技術的應用和玉米種植品種的更新，使玉米秸稈剩余量逐年增加，在缺乏有效的秸稈處理方法的條件下，大面積秸稈焚燒成為必然。在些情況下，在昌圖縣大力推廣玉米保護性耕作技術勢在必行。

1 焚燒玉米秸稈的危害

1.1 污染空氣環境

玉米秸稈燃燒不完全會產生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳氫化合物及煙塵。氮氧化物和碳氫化合物在日光的作用下還可能產生二次污染物臭氧等，使可吸入污染物顆粒物的濃度比平時高出1～3倍。當可吸入顆粒物的濃度達到一定程度時，可引起人體咳嗽、胸悶、流淚，嚴重時導致支氣管炎。

1.2 引發火災

農村的村舍、林地離農田較近，玉米秸桿焚燒極易引燃周圍的可燃物，危及周邊群眾的生命財產安全。

1.3 引發交通事故

露天焚燒玉米秸稈產生的濃煙，影響鐵路、高速公路、公路上車輛的正常行駛，特別是焚燒現場附近的低洼路段能見度更是有限，對交通安全構成巨大威脅。

1.4 破壞耕地土壤結構

在農田焚燒玉米秸稈，會殺死農田土壤中的有益微生物，使地下害蟲的蟲卵孵化速度加快。同時，焚燒玉米秸稈還可礦化農田土壤中的腐殖質、有機質，使農田土壤的堿性升高，自然肥力和保水性能下降，不耐旱。

1.5 造成資源浪費

昌圖縣每年的玉米秸稈產量約為286萬t，而每年焚燒的玉米秸稈約140萬t，相當于燒掉了70萬t的標準煤。

2 實施保護性耕作技術的目的和意義

保護性耕作技術是指利用作物收獲后遺留下來的秸稈覆蓋地表（覆蓋率在15%以上），以減少風蝕、水蝕，提高耕地土壤肥力和抗旱能力的一種先進農業耕作技術。保護性耕作可以減少土壤的風蝕、水蝕，防止水土流失；改善土壤結構，增加土壤肥力，減少土壤水分的蒸發，充分利用水資源，減輕對生態環境的破壞。保護性耕作技術的應用與推廣，能夠推動耕作制度的改革進程，提高糧食產量，實現種養結合、以地養地。

總的來看，大力推廣和發展保護性耕作技術，對促進農業增產、農民增收、改善現有農業生態環境、促進農業可持續發展具有非常重要的現實意義。

3 實施保護性耕作的主要作用

3.1 減少水土流失

玉米秸稈覆蓋地表后可以降低地表徑流強度和徑流量，從而減少地表的水土流失，改善耕地的生態環境。據測定，在0～150 cm土體內，采用保護性耕作技術的地塊可多蓄水90～270 m3/667 m2。秸稈覆蓋地表避免了陽光直射，減少了水分蒸發，水分利用效率提高21%左右。

3.2 提高土壤肥力

據測定，玉米秸稈中的有機質含量為13%～17%。按秸稈還田0.4 t/667 m2計算，可增加有機質52～68 kg。長期連續實施秸稈還田，有機質可每年增加0.001 9%～0.003 3%，使土壤供肥能力逐步加強。

3.3 改善土壤物理性狀

玉米秸稈還田后，土壤孔隙度一般增加3%～5%。土壤孔隙度增加后，協調土壤中的水、氣、肥、熱，滲水能力增強，保墑性能增加，因此抗旱抗澇能力大大提高。

3.4 優化田間生態環境

秸稈還田可顯著增加土壤微生物的數量，肥土約增加50%，瘦土約增加2倍。農田覆蓋5 cm厚的秸稈，冬天可提高地溫0.2～0.5 ℃，夏天可降低地溫2.5～3.5 ℃，提高土壤水分32%～45%，減少雜草24.9%～40.6%。

3.5 節本增效

減少生產作業工序1～4道，節約用工，降低生產成本。在秸稈還田的地塊上施用化肥，肥效能得到有效發揮，使磷肥利用率提高25%～30%，氮肥利用率提髙17%左右。據調查，秸稈還田后的第一季作物平均增產7%左右。

4 保護性耕作技術的主要內容

4.1 秸稈覆蓋技術

玉米秸稈覆蓋技術是指通過人工或機械操作，把玉米收獲后的剩余秸稈覆蓋在地表。昌圖縣通常采用秸稈粉碎還田覆蓋技術和留茬覆蓋技術。全縣的玉米秸稈產量大，全部還田不利于翌年春季播種，因此，用玉米聯合收割機自帶的粉碎裝置和秸稈粉碎還田機作業后，用摟草機和打包機將多余的秸稈清理出去用于生活取暖、生物發電等，剩余被粉碎的秸稈直接覆蓋于地表。留茬覆蓋技術是指在人工收獲或機械收獲時留高茬，通過留高茬和根系固土作用達到減少地表風蝕、水蝕的目的。同時，留高茬能夠有效避免陽光直射地表，減少水分蒸發。根茬腐爛后，土壤的孔隙度增加，提高了土壤蓄水保肥能力，有利于翌年玉米根系的生長發育。

4.2 免耕播種技術

玉米機械化免耕播種技術是使用玉米免耕播種機，一次性完成開溝、播種、覆土、鎮壓等多道作業工序。玉米機械化免耕播種技術能夠降低農民的勞動強度，提高生產效率。玉米免耕播種機能夠減少耕作次數，減輕土壤壓實程度，保護和改善土壤結構，增加玉米種植密度，規范玉米種植模式，從而提高播種質量，為玉米增產提供有效保障。

4.3 機械化深松技術

機械化深松技術是指在不打亂原有土層結構的情況下，利用深松機械松動土壤、打破犁底層、加深耕作層的耕作技術。機械化深松只松土不翻土，作業后耕層土壤不亂，但土壤的通透性增加，作物扎深根，可達到促進作物增產的目的。昌圖地區一般2～3 a深松1次。

昌圖地區主要以秋季深松為主，原因是秋季深松有利于蓄納秋冬雨雪，能夠保證春季播種的墑情；深松深度應因地制宜確定，以打破犁底層為原則，昌圖地區一般為25～35 cm；昌圖地區一般采用全方位深松全面松動土壤，深度一般25～35 cm；深松作業要求行距和各行耕深一致，深度誤差±2 cm；一般采用鑿形鏟式深松機進行作業。

5 保護性耕作技術的效益分析

5.1 社會效益分析

保護性耕作技術的全面實施，可以減少整地車輛的進地次數，與免耕播種技術和玉米機械化收獲技術配合，形成從播種到收獲的整套先進綜合技術。與傳統的耕作方式相比，保護性耕作技術省工、省時效果明顯。解放出來的農村勞動力投入到其他產業，可以增加農民收入。

5.2 生態效益分析

一是減少秸稈焚燒，有效避免了對環境的污染。二是秸稈覆蓋地表，可降低風速，使地表濕潤，增加地表土壤團粒結構，進一步減少風蝕，從而有效抑制沙塵暴的發生。三是秸稈增加地表的粗糙程度，降低地表徑流。機械化深松使土壤的含水量增加，提高了土壤的坑旱保墑能力。四是土壤有機質含量增加。土壤物理性狀的改變，增強了生物菌群的活動能力。同時，秸稈腐爛增加了土壤中的腐殖質，培肥了地力。

參考文獻

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