保護性耕作研究論文

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論文關鍵詞保護性耕作；概況；判定；實施

論文摘要介紹了保護性耕作的發展狀況，對其定義及所包含的內容進行了闡述和分析，歸納了保護性耕作的判定和實施要點，以期推廣這一新型耕作技術。

1保護性耕作發展概況

保護性耕作是一種新型旱地耕作法，主要包括免耕播種施肥、深松、控制雜草、秸稈及地表處理等4項內容。其核心是免耕播種，主要作業均使用機械來完成。保護性耕作起源于20世紀30年代的美國，目前美國、加拿大和澳大利亞等國已基本采用了以機械化為支撐的保護性耕作。我國北方地區一直沿襲傳統的以鏵式犁翻耕土壤、裸露休閑耕作法，由于實行深耕細耙，破壞了土壤結構，降低了土壤的水肥含量，裸露的耕地表土也加劇了沙塵暴的肆虐。中國農業大學課題組在山西省經過近9年的連續試驗研究，初步研究出一套適合中國國情的保護性耕作技術體系，結果顯示，機械化保護性耕作技術與傳統耕作技術相比，可降低地表徑流60％左右，減少土壤流失80％，減少大風揚沙60％；同時可以增加休閑期土壤儲水量，提高水肥利用效率，減少作業工序，增加農作物產量。近年來，農業部在北方地區推廣“保護性耕作”項目，通過重點建設核心項目區，并結合國家實施的防護林工程、退耕還林還草工程等生態建設措施，使我國北方旱作地區的農業生態環境惡化狀況有望得到改善。

2保護性耕作的定義及內容

對保護性耕作國際上通用的定義是：“用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發芽即可，用除草劑來控制雜草”。其第一句話“用大量秸稈殘茬覆蓋地表”中，有兩個關鍵詞，即“覆蓋”和“大量”。

關于“覆蓋”，保護性耕作強調的是將農作物秸稈殘茬“覆蓋地表”，其首要目的是加強對地表的防護，而常規的秸稈還田對農作物秸稈殘茬的處理則主要是“翻埋入土”，其目的是培肥地力。二者的形式和目的都不同，這是保護性耕作與傳統的秸稈還田的主要區別所在，不能混淆。至于保護性耕作的“覆蓋”形式，可以是秸稈粉碎鋪放地表，也可以是留高茬及秸稈直立或壓倒覆蓋等。但無論何種覆蓋形式，都必須保證地表的覆蓋度不低于30％，覆蓋度過低就不足以發揮對土壤的防護作用了。

關于“大量”，國外有2種說法：一是“盡可能多”。這需要根據當地氣候、土壤及種植模式等條件進行判斷，水肥氣熱條件好，有利于秸稈腐爛分解，可多留些秸稈根茬；土壤養分消耗大、補充少的田塊和土壤侵蝕嚴重的區域，也應加大秸稈覆蓋還田量，以加強地力培肥和田面防護。二是“地表的覆蓋和覆蓋量不低于30％（美國）。”我國借鑒國外的定義，要求“秸稈覆蓋量不低于秸稈總量的30％，留茬覆蓋的高度不低于秸稈高度的1/3”（見農業部頒發的《保護性耕作實施要點》）。綜上所述，“覆蓋量30％”、“覆蓋度30％”和“l/3稈高留茬”是國際國內對保護性耕作“覆蓋”的最低要求，低于這3項指標就不能算是保護性耕作了。其第二句話“將耕作減少到只要能保證種子發芽即可”，要達到這一境界，就應盡可能地減少除播種以外的耕作，減少耕作對土壤的破壞，減少機具對土壤的壓實，即便是播種也要盡可能地降低對土壤的擾動。這句話的內在含義是最大限度地保持土壤自然狀態，保護土壤的自我恢復能力和自我平衡的能力。這是保護性耕作理念的核心，代表了人類通過對數千年農耕文明的反思所形成的現代農耕觀，也是保護性耕作與傳統農業耕作習慣的根本區別所在。因此，搞保護性耕作就必須實行免耕和少耕。

免耕，就是完全取消鏵式犁耕翻，并且不進行其他土壤作業，國外稱之為“免耕法”。目前美國已基本取消了鏵式犁翻耕作業，澳大利亞也已全面取消了鏵式犁翻耕，實行免耕法的農場使用的農業機械僅有3種，即播種機、噴霧植保機械和聯合收割機，這種“免耕法”是保護性耕作的最高形式。

少耕，就是在取消犁耕的基礎上，為保證播種和疏松土壤、除草等農事而保留少量土壤作業（國外稱之為“少耕法”），其要點是減少耕作次數和強度。這種“少耕法”是傳統耕作向“免耕法”轉化的過渡型保護性耕作形式。少耕主要包括深松、淺松及淺旋、淺耙等播前表土整備耕作等。

深松，即使用各式專用機疏松深層土壤，破除犁底層，加大土壤中氣體和水分上下流通孔隙，提高天然降雨入滲率，增加土壤含水量。對深松的要求是盡可能減少對土壤上下層結構的翻動，減少對地面植被的破壞。深松的深度不必太深，只要深度大于耕層厚度、能破除犁底層即可，過深其實是一種浪費。另外，深松不必每年進行，提倡在實施保護性耕作的第1年進行普遍深松，其后因不再進行犁耕，不會形成新的犁底層，就不必年年深松。關于深松的間隔年數“隔3～5年進行1次”的說法比較含糊，沒有講清“間隔”的道理和如何確定“年數”。根據國外資料和國內實踐研究有關介紹，深松間隔年數應主要根據田間機械作業的多寡和土壤緊實程度而定，作業多、機具設備對土壤壓實明顯，致使土壤過于密實時（容重大于1．4～1．5g/cm3），可進行1次深松或淺松，其后再視情況而定。深松過頻與深松過深一樣，也是一種浪費。

淺松，指耕層內的松土作業，其松土深度不超過耕層厚度。淺松的作用除疏松耕層土壤外，還可除草（利用淺松機的水平翼鏟切斷草根），是機械除草的主要形式。有些鑿式深松機也可加裝單層或雙層水平翼刀，除草效果也不錯。淺旋、淺耙，屬播前表土整備耕作，作用主要是碎土、破茬和除草，其要點是“淺”，是表土作業，耕作深度不宜超過5cm。過深地翻攪，尤其是深旋，不利于保持土層的穩定，容易殺死蚯蚓，破壞土壤的自然恢復能力，還會降低地表的覆蓋度，影響保護性耕作的防護耕作的防護效果。可以說，淺旋、淺耙等播前整地作業有濃厚的傳統耕作味道，是為常規播種機順利作業而采取的不得已做法。隨著通過性能好的新式免耕播種機的不斷出現，旋、耙等播前表土耕作將會逐漸減少。

對新式免耕播種機的要求，首先是通過性好。能夠在秸稈粉碎覆蓋、高留茬或整稈立、臥覆蓋的地塊順利通過；其次是動土要少，只要能保證種子發芽即可。目前國內開發了一些采用前置帶狀旋耕裝置來破除播種行秸根茬的免耕播種機，使用效果不錯，但其帶狀旋耕的工作寬度和深度差異較大。關于這個寬度，國外有一種說法是“應小于作物行距的1/4”；帶狀旋耕的深度，應與淺旋5cm以內的要求一致，宜淺不宜深，至于種子的播種深度，可由開溝器保證。

由于保護性耕作實行免耕或少耕，土壤耕作的減少，容易滋生雜草和病蟲害，防治病蟲草害是保護性耕作技術體系的重要內容，也是大規模普及保護性耕作必須考慮的風險因素。其中，病蟲害的影響程度與傳統耕種模式相比并不突出，而控制雜草是主要矛盾。

控制雜草的措施有兩類：一是化學除草，二是機械除草。采用化學除草，首先要針對雜草類別及其不同生理階段選擇除草藥劑，再選擇氣候等因素確定適宜的噴灑時機，以最低的投入達到高效除草的目的。化學除草搞得好，還可以免除或減少中耕除草作業程序。美國、加拿大等國家就是在解決了化學除草后，保護性耕作才得以大面積推廣應用。但大范圍采用化學除草又會引發出污染問題。從國外的經驗看，一方面是開發或引進新低毒、低殘留高效專用除草劑；另一方面是機械除草，利用各種形式的除草機械和表土作業機械切斷草根，干擾和抑制雜草的生長，達到控制或清除雜草的目的。美國通過這種措施，使除草劑的使用量減少了2/3，使污染問題降低到一個可接受的水平。借鑒國外的經驗，我們在推廣保護性耕作的過程中，要重視合理使用除草劑防治草害，同時重視利用接茬、倒茬等關鍵時節，利用機械除草手段，抑制和防治草害，降低保護性耕作發生草害的危險。

3保護性耕作的判定及實施

綜上所述，關于保護性耕作的判定及實施要點可歸納為以下幾點：①取消鏵式犁耕翻，是保護性耕作的首要特征。②秸稈根茬應覆蓋地表，翻埋入土的不屬于保護性耕作。③地表覆蓋達不到3個“三”（覆蓋量30％、覆蓋度30％和1/3稈高留茬）就不能算作保護性耕作。④松土深度大于耕層厚度為深松，除在保護性耕作起始年用于破除犁底層外，其后何時深松視需要而定。⑤松土深度小于耕層厚度為淺松，主要用于除草。⑥播前整地等表土作業的深度應控制在5cm以內。⑦保護性耕作應慎用或者不用旋耕機。⑧帶狀耕作的寬度應小于行距的1/4。