保护性耕作发展及趋势.docx

保护性耕作发展及趋势 摘 要： 保护性耕作是在不影响农业产量的情况下， 对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并用作物 秸秆、根茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥 力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。目前主要应用于 干旱、半干旱地区农作物生产。传统耕作方法破坏了土壤 结构和地表植被，使得土壤缺乏抵抗干旱和大风天气的能 力。由此，逐步形成了以秸秆、根茬覆盖和免耕播种为核 心的保护性耕作，相信不久之后，保护性耕作将逐步形成 主要的环保型耕作方式。 关键词：设施农业；农业机械化；节水农业；节水灌 溉。 保护性耕作的概念及其发展重要性 保护性耕作技术二十世纪三、四十年代起源于美国， 是以机械化作业为主要手段，采取少耕或免耕方法，将耕 作减少到只要能保证种子发芽即可，用农作物秸秆及残茬 覆盖地表，并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种农业 耕作方法。已广泛应用于世界上农业发达国家。在我国还 处于试验示范推广阶段。当前，人类和自然的矛盾愈来愈 突出。比如耕翻作业除掉地面残茬、杂草固然有利于播种， 但同时也破坏了对地面的保护，导致土壤风蚀、水蚀加剧； 旋耕切碎土壤，创造了松软细碎的种床，但同时又消灭了 土壤中的蚯蚓与生物，使土壤慢慢失去活性。耕作强度愈 大，土壤偏离自然状态愈远，自然本身的保护功能、营养 恢复功能就丧失愈多，要维持这种状态的代价就愈大。近 几十年来，我国机械耕作活动增强，农作物产量大幅度上 升，但河流泛滥、沙尘暴猖獗、土壤退化、作业成本上升 也是不争的事实。保护性耕作取消铧式犁翻耕，在保留地 表覆盖物的前提下免耕播种，以保留土壤自我保护机能和 营造机能，是机械化耕作由单纯改造自然到利用自然、进 而与自然协调发展农业生产的革命性变化。 保护性耕作发展带来的观念和生活上的改变 保护性耕作，对农民本身将带来观念上、生活质量上 的革命性变化。对农业机械化工作来说，以往农业机械化 谈论最多的是提高劳动生产率和土地生产率，只要农业生 产任务按时完成、增产增收了，农业机械化就完成任务了。 没有认识到农业机械化和资源与环境保护密切相关，机械 化可以破坏环境、也可以保护环境。深耕深翻、开荒种地， 发展了生产，也带来水土流失、环境恶化的问题，引起人 们对机械化的质疑。但是，机械化也是治理环境的最重要 手段之一，如机械化秸秆还田减少秸秆焚烧导致的大气污 染；覆盖减耕节约农业用水；保护性耕作治理沙尘暴等等。 保护性耕作与传统耕作比较的 10 大效益。一是减少劳动量， 节省时间。与两次甚至多次的土壤耕作相比，仅仅一次作 业工序完成播种意味着拖拉机及劳动力作业时间的减少或 者相同时间内完成更多的播种面积。二是节油。三是减少 机器磨损。工作次数的减少使得机器磨损减少，维修费用 也可以节省。四是改善土壤的可耕作性。连续免耕能够增 强土壤微粒的聚合，这样可以使作物根系更容易发展。土 壤耕作性能的提高也可以减少土壤压实。当然耕作行程的 减少也是降低土壤压实的重要原因。五是增加土壤有机质。 耕作越多土壤中被释放到空气中的碳就越多，能够为将来 作物构建有机质的碳就越少。事实上有机质中有一半成分 是碳。六是锁住土壤水分，提高水分利用率。保持土壤残 茬覆盖，提供遮阴，锁住土壤水分。残茬的遮阴减少了土 壤水分蒸发。另外，残茬就像一个微小的水坝减慢水的流 速，增加水分入渗的机会。另一个增加水分入渗的途径是 通过由蚯蚓及前茬作物根系腐烂后形成的通路。七是减少 土壤侵蚀。作物残茬覆盖在土壤表面可以减少土壤风蚀、 水蚀。与没有保护的、经过强烈耕作的土地相比，残茬覆 盖可以减少达 90%的土壤侵蚀。八是提高水的质量。作物残 茬帮助土壤保存肥料与杀虫剂，减少其流入地表水中的可 能。事实上，残茬可以使杀虫剂的流失减少一半。而且， 在富碳的土壤中生存的微生物能够很快的降解杀虫剂并充 分利用肥料，从而保护了地下水的质量。另外，由于水蚀 的减少，使得随水蚀流入河流中的泥沙量减少，也是提高 水质量的原因。九是提高空气质量。保护性耕作减少风蚀， 因此减少了空气中的灰尘量；减少拖拉机进地的行程减少 了矿物燃料的排放；在有机质中聚集更多的碳减少了释放 到大气中的二氧化碳量。所以，空气质量改善。 保护性耕作在中国的需求 著名保护性耕作专家李洪文教授提出了现代保护性耕 作的概念。他认为，我国目前开展的保护性耕作是一种适 合中国农业需求的现代保护性耕作，既不同于国外采用大 型机具的机械化保护性耕作，也不同于非洲等地的手工保 护性耕作。它除了要求不翻耕土壤、地表有秸秆覆盖、少 免耕播种外，还要求采用机械化作业，保持高产稳产，节 约资源，少用除草剂。我国已经走过了保护性耕作是否可 行的探索阶段，但我国保护性耕作仍有很多技术需要研究。 不同区域保护性耕作发展很不平衡，机具研发和杂草控制 仍然是今后相当长时间的研究重点。长期定位试验与效果 监测以及农机与农艺的结合仍需加强。他相信在国家和各 级政府的支持下，我国保护性耕作将会走向快速发展阶段。 保护性耕作的制约因素 一是技术因素。保护性耕作机械主要是免耕、少耕播 种机。保护性耕作技术的标准高，对机具的质量要求也高。 在科技投入的前提下，农机企业及科研单位需提高机具质 量，扩大机具用途、功能，延长机具的作业时间。要开发 适应性强、针对性强的多功能系列机具。二是现实因素。 当前各地秸秆焚烧的现象尤为突出。不仅造成严重的环境 污染，甚至也影响交通以及人民群众的正常生活。河流泛 滥、沙尘暴猖獗、土壤退化、作业成本上升的事实，也促 使从中央到普通百姓都希望从根本上解决这些问题。 保护性耕作在我国的发展趋势 首先，保护性耕作是保护耕地的需要。土地是农业生 产的根本，保护耕地就是保护我们的生命线。为了抗旱增 产、节本增收、保护生态环境，实现旱区农业可持续发展， 必须立足于对现有基本农田的保护，在提高农田质量上下 工夫。传统的耕翻作业不仅增加生产成本，而且破坏土壤 结构，增加土壤风蚀和水蚀，降低土壤的生产能力；秸秆 焚烧，乱堆乱放和大量施用化肥，严重污染环境。而机械 化保护性耕作技术，能实现节肥、节水、节能、节成本， 增产、增土壤有机质、增土壤持水能力，省工、省时和保 护农业生态环境。因此，积极推广机械化保护性耕作技术 来保护耕地成了当务之急。其次，推广保护性耕作，是增 加农民收入的重要技术措施。保护性耕作比传统耕作减少 作业 26 次，并且减少了人畜作业量，农业生产成本比传 统耕作减少约 20，粮食产量增加约 16。亩均纯收入比 传统提高 90150 元。第三，保护性耕作是缓解水危机，发 展循环农业、节约型农业的重要举措。保护性耕作通过秸 秆还田，实现了培肥地力的目的，有效改善过量施用化肥 带来的土壤板结等问题。由于秸秆的覆盖，增加了降雨的 入渗率，同时抑制了水分蒸发，特别是减少了作物苗期地 面裸露的无效蒸发，使作物在生育期间可以减少灌溉 1-2 次。保护性耕作是农业节水、提高水资源利用效率和减少 水土流失的一种非常好的方式。同时，保护性耕作还是改 善生态环境的有效措施。通过秸秆覆盖、根茬固土等保护 性耕作措施，有效地减少了农田扬尘漂移。由此可见，保 护性耕作是促进农业可持续发展的重要途径。因此，各地 应该加大