保護性耕作實施現狀及發展策略

寶雞市鳳翔區農業宣傳信息培訓中心 王憶維 郭曉紅 高彤

1 保護性耕作的意義

傳統的農業耕作方式一般是先通過液壓翻轉犁進行土壤深翻，隨后利用驅動耙、旋耕機來精細化耕整。目前，為了搶時播種，只留下了旋耕作業，長此發展土壤表層細碎化嚴重，深層形成了厚實的犁底層，一方面，這嚴重影響了農作物的正常生長；另一方面還大大加劇了土壤風化以及水土流失的現象，造成生態破壞。保護性耕作的研究起源于20世紀30年代，我國是從20世紀60年代開始引進并研究保護性耕作技術。保護性耕作的核心就是一方面通過機械化深松作業，減少耕作次數，在打破犁底層的同時保護土層結構不受破壞，提高了土地蓄水保墑的能力；另一方面利用機械化秸稈還田技術，將上一季作物殘留的秸稈粉碎平鋪在地表，可有效減少土壤的風化侵蝕，減少地表徑流，蓄水保墑。總體來講，保護性耕作技術就是在保證種子能夠發芽的基礎上，通過少耕，免耕，化學除草、除蟲，并盡可能保持農作物秸稈覆蓋地表，來達到減少土壤風蝕及水土流失，增加土壤的有機質，實現農業可持續發展的一項現代農業技術。

2 陜西省保護性耕作的主要技術內容

2.1 陜西省概況

陜西省歷史悠久，是中華文明的重要發祥地之一。陜西省位于中國西北部，全省縱跨黃河、長江兩大流域；境內氣候差異大，由北向南漸次過渡為溫帶、暖溫帶和北亞熱帶。降水南多北少。全省糧食播種面積3076.53千公頃，其中夏糧1223.07千公頃，秋糧1853.47千公頃。糧食總產量1197.8萬噸。

2.2 一年一熟模式保護性耕作技術配套

陜西省一年一熟主要是冬小麥的保護性耕作體系，其主要關鍵環節是機械化收獲—機械化秸稈處理—機械化深松—休耕期管理—播前地表處理—機械化播種—田間管理。

2.2.1 機械化收獲

機械化收獲一般是由聯合收割機來完成。需要注意的是，實施保護性耕作，地表秸稈高度應在10CM一下，而且收割機需帶有秸稈粉碎功能。粉碎后的秸稈應當均勻的平鋪在地表，如有秸稈堆積的現象，則應該人工處理；如果收獲機沒有秸稈粉碎功能，則應當利用秸稈粉碎還田機再次進行處理。為使粉碎秸稈拋灑更均勻，減少人工消耗，筆者在此建議推廣使用縱軸流型谷物聯合收獲機。

2.2.2 機械化秸稈處理

為使后續的農機深松及下一年的播種作業順暢，一般情況下還需再次進行機械化秸稈粉碎處理工作。機具可選擇甩刀式或者錘爪式秸稈粉碎還田機。可選擇在休耕期第一輪降雨后，雜草高度10cm左右時進行，既可以粉碎秸稈，也可以進行除草，增加土壤有機質。

2.2.3 機械化深松

為了避免秸稈堆積堵塞，所以機械化深松應當在秸稈粉碎后進行。黏質土壤以及犁底層比較厚，不能儲存雨水的土地應當進行深松作業。需要注意的是，深松作業深度應當超過35cm，作業后地表不應有隆起或者墑溝，建議使用帶有翼鏟的4鏟深松機，配套大馬力拖拉機使用。

2.2.4 休耕期除草

保護性耕作最大的弊端就是因為少耕、免耕導致病蟲害的發生。相較于普通的耕作方式，保護性耕作應更加注重病蟲害的防治。

7月到9月，在北方一般是雨季，在此季節，田中雜草較多。因此，應當根據田中雜草的生長情況進行除草工作。除草可人工除草、機械除草，也可以使用化學藥劑除草。需要注意的是，由于地表秸稈覆蓋較多，因此使用化學藥劑除草時應當適當加大劑量。

2.2.5 播前地表處理

實施保護性耕作在播種前會面臨以下三個方面的問題：（1）由于未經過翻耕及旋耕，土壤比重較大，機具作業時阻力變大。（2）地表秸稈覆蓋可能會造成機具堵塞，導致地表秸稈堆積不均。（3）上一季作業時，機具過后極易在地表留下溝壑，地表不平，因此，實施保護性耕作，播種前的處理很有必要。實施機械化地表處理，可選擇帶有缺口圓盤耙、彈齒耙的聯合整地機，如果地表嚴重不平，可適用旋耕機進行淺耕。聯合整地機在作業時除了可實現松土、平地、除草之外，還會將部分小麥秸稈混到圖中，這樣也有利于播種機的通過；需要注意的是，如果土壤含水量較大時，使用圓盤耙進行作業時，地中會產生較大的土塊，為了避免這種情況的產生，機具應配備鎮壓器進行鎮壓合墑碾碎土塊。在進行地表處理過后，可有效降低表層土壤的容重，可降低播種機具40%的開溝阻力，有效降低對播種機具的要求。

2.2.6 機械化播種

播種機具配套必須使用帶有施肥功能的免耕播種機，播種機的質量直接關系著播種質量，因此免耕播種機的性能是作業質量好壞的關鍵。播種深度一般為3cm左右，化肥的施用主要跟播種機相關，主要有垂直分施、水平分施、側深施等幾種方式，總體來講，施肥量應超過10kg每畝，并且要求種子與化肥的垂直距離達到4cm以上，施肥量越大，距離也應當越大，防止造成燒苗的現象?；实倪x擇應為顆粒肥，為了防止肥料結塊堵塞，添加前應仔細檢查。種子應選擇優質良種，發芽率在90%以上，具有較高的純凈度；為減少病蟲害，播前還應根據情況進行藥劑拌種。

2.2.7 田間管理

田間管理主要是植物保護以及灌溉，灌溉還根據傳統模式進行即可，在此筆者主要介紹植物保護。植物保護主要是除草以及病蟲害的控制，保護性耕作最主要的問題就是病蟲害防治，一半多在冬小麥返青后，因此在此時節要多多注意觀察，發現問題及時處理，包括不限于施加化學藥劑、中耕處理等措施。

2.3 一年兩熟模式保護性耕作技術配套

一年兩熟模式相比于一年一熟模式增加了一季玉米的種植。其總體技術環節為：玉米機械化收獲—機械化秸稈還田—機械化深松—機械化地表處理—機械化小麥免耕播種—田間管理—小麥機械化收獲—秸稈粉碎—地表處理—機械化玉米免耕播種—田間管理。大部分環節與上文標準相同，本環節只針對玉米環節。

2.3.1 機械化玉米收獲

目前，玉米收獲機技術發展已經較為成熟，玉米收獲機質量以及秸稈還田質量能夠過關，需要注意的是，玉米苞皮由于韌性較大且不易腐爛，所以不要留在地中，或者選用可以粉碎玉米苞皮的收獲機品類。需要注意的是，在機具作業時，為保證秸稈粉碎效果，還田機的高度應當盡可能放低，這也需要地表的平整、沒有石塊。

2.3.2 秸稈處理

按照保護性耕作實施要求，整桿覆蓋和秸稈還田都可滿足秸稈覆蓋的要求。但是由于玉米秸稈較高，整桿覆蓋則會嚴重影響下一季的播種，因此還是建議秸稈還田。秸稈還田的標準是地中沒有整桿，也沒有裸露的玉米根。秸稈粉碎還田后可用大型聯合整地機進行處理，例如重型缺口圓盤耙，可將部分秸稈混入土中，降低土壤容重。

2.4 陜西省保護性耕作實施情況

自2002年農業農村部啟動保護性耕作示范以來，陜西省認真謀劃、扎實組織實施保護性耕作技術示范，自2008年以來每年投入300萬源用于保護性耕作的示范，在陜北長城沿線風沙區、丘陵溝壑區、渭北黃土高原、關中灌區幾個農業去建立了示范點。僅在“十二五”期間，就累計實施了2900多萬畝保護性耕作，增產糧食達到了11億多公斤。建立了技術研究和應用效果檢測基地，形成了適合陜西省各地區使用的技術配套模式。綜合結果來看，陜西省實施保護性耕作可明顯提升地力，有效改善了土壤團粒結構，增加土壤有機質，減少了33%的地表徑流和48%的農田揚塵。實施秸稈覆蓋還田還有效地改善了農村生產生活環境，促進了鄉村振興。

3 保護性耕作未來的發展策略

3.1 保護性耕作目前所面臨的問題

3.1.1 觀念認識上的不足

保護性耕作技術起源自美國，與我國長久流傳的農業耕作習慣及管理模式有著較大的不同，而且，實施保護性耕作收獲的效益是長期所帶來的，不是立竿見影的，因此，廣大農民對于該項技術的認可度不一。

3.1.2 技術裝備的欠缺

實施保護性耕作需要一系列專業的機械設備，比如：大馬力拖拉機、專用深松機、秸稈還田機、免耕播種機、整地機等，這些機具設備的質量以及機手作業質量直接影響著技術的實施效果。從目前情況來看，市場上，這些機械設備種類較多，但是質量良莠不齊。例如大馬力拖拉機，功率虛標、質量差的問題一直存在，而深松作業也同樣是狀況百出。一是機具質量不過關，強度及作業深度均不符合標準；二是由于缺少有效地監管，作業機手“取巧”導致深松深度不合格的現象也大有發生。

3.1.3 技術模式的弊端所帶來的問題

一方面，保護性耕作的少耕、免耕面臨著雜草控制、病蟲害的防治以及水肥的管理等問題，尤其是病蟲草害的防治。一方面，保護性耕作加劇了病蟲草害的發生，這更容易加大農民用戶們的抗拒心理；另一方面，目前保護性耕作防治病蟲草害最常用的方法就是加大化學藥劑的使用量，這與我國減少化學防治、打造綠色農業的理念相背馳。

由于玉米秸稈的覆蓋量過大，影響小麥出苗的問題十分突出。理論上，實施保護性耕作，一方面玉米秸稈覆蓋在地表上可有效防止風蝕、水蝕；另一方面，玉米秸稈腐爛還可以增加土壤的有機質，提升土壤肥力，但是由于秋冬季節氣溫較低，缺少雨水，甚至土壤被封凍，地表的玉米秸稈很難腐化，嚴重影響了小麥的出苗。該問題至今也沒有從根本上得到解決，也成了推廣實施保護性耕作的瓶頸。

3.2 保護性耕作的發展策略

3.2.1 創新技術模式

單一的保護性耕作模式遠遠滿足不了我國現代化農業、綠色農業的需要。因此，通過研究現有保護性耕作技術模式的缺陷，采取成熟有效的措施來補救很有必要。例如，為翻埋肥料、秸稈、雜草以及消滅害蟲的卵，減少化學藥劑的使用，增加營養土層的厚度，機械化深松可與深翻相結合，在實施保護性耕作的基礎上，3到4年深翻一次，加深耕層，熟化土壤，使耕層厚而疏松，土壤中的水、肥、氣、熱相互協調，利于種子發芽。還可以掩埋有機肥料，清除殘茬雜草、消滅寄生在土壤中或者殘茬中的害蟲。在全國多處，農機深松、深翻已經合成一個項目來實施，這也足以證明農機深松+深翻相結合的科學性以及可實施性，對于農民用戶來講，獲得的效益也更高。

需要注意的是，深翻一般在秋收過后進行，翻耕的深度以適宜為度，應隨著土壤特性、微生物活動、作物根系分布規律來確定。一般情況下，白漿土、黃圖、黃沙土、黑鰍土的地塊深度為14cm～17cm為宜；土層分化不明顯，黑土厚、吸水性好的一般為25cm～33cm為宜。

3.2.2 大力推廣優質、先進、適用的農機裝備

由上文可知，實施保護性耕作關鍵點在于技術模式和裝備配套，有了好的技術模式，相應的機具配套也應當跟進。作為農機管理部門，應當大力引進優質、先進、適用的農機產品。

首先，根據深松機的結構原理可主要分為：鑿式深松、翼鏟式深松、振動深松、鵝掌式深松。國內常見的主要有弧面倒梯形設計的鑿式深松機，例如大華寶來的“W”系列深松機，以及翼鏟式深松機，東方紅的1S-250翼鏟式深松機。在選擇深松機時要選擇具有高強度以及超耐磨性的深松鏟，每個深松鏟部件與大梁的連接處應當配備保險螺栓進行過載保護，必要時，機具還需配套重型鎮壓輥。

其次，免耕播種機直接決定著播種質量的好壞，也直接決定著豐收與否。與傳統普通播種機不同的是，免耕播種機除普通播種機的關鍵部件外還有重型開溝器、限深輪、覆土器，部分播種機還有動力防纏繞部件，可有效避免秸稈堆積堵塞的情況發生，大大提高了播種質量。例如，河北農哈哈集團生產的2BYFSF-4動力防纏玉米免耕精播機就采用了通軸式防纏絞龍機構，該防纏機構適應性更強，有效解決了小麥收割后留茬過高，或者地表秸稈過多的問題。同市場上利用粉碎秸稈解決堵塞的同類型產品相比，具有動力消耗少，揚塵小，結構簡單，價格低的優勢特點。

除此之外，聯合整地機也十分重要。可以選擇牽引式由圓盤耙、碎土輪等組成的牽引式聯合整地機，也可選擇深松、旋耕、耙片整地、鎮壓一體的聯合整地機，提高作業效率，降低機械化成本。

最重要的是，大型農機裝備需配備大型拖拉機使用。在平地大地塊，可配備180馬力以上的四驅輪式拖拉機；丘陵溝壑地帶可配套履帶式大馬力拖拉機。經過多年發展，國內大品牌高端拖拉機技術已經普遍成熟。

3.2.3 實施作業補貼項目，扶持社會化服務組織

經過多年的試驗示范以及培訓，陜西省已經形成了以西北農林科技大學為核心、各市農機推廣機構為主干、各項目實施縣農機推廣機構為基礎的保護性耕作培訓體系，擁有一支技術過硬的專業推廣隊伍。經過多年努力，保護性耕作技術已經逐漸獲得了農民種植戶的認可。下一步就是為保護性耕作技術的普遍實施進行準備。首先，在引進優質、先進、適用的產品的基礎上，扶持農機大戶、合作社等社會化農機服務組織，除了對于購買相應的農機裝備進行補貼之外，還應當設置作業補貼。一方面，鼓勵農機戶購買優質的農機設備，鼓勵農機用戶實施項目；另一方面，降低農民種植戶的種植成本，便于農民種植戶接受。更為重要的是，農機管理部門還需要與農機檢測系統合作，建立起一套保護性耕作農機作業監管體系，防止農機用戶“取巧騙補”，將保護性耕作技術真正的推廣，讓農民種植戶和社會受益。