萬麗

摘要：根據保護性耕作推廣實踐，總結保護性耕作技術在改善土壤團粒結構、培育“海綿田”、增加土壤微生物數量方面的作用，論述保護性耕作是培育健康土壤的最佳途徑，為推廣應用保護性耕作技術提供參考。

關鍵詞：保護性耕作；土壤；團粒結構；微生物

中圖分類號：S157 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）01-0081-02

健康土壤除含有45%左右的礦物質外，還含有25%左右的空氣、25%左右的水、5%左右的有機質和1%左右的微生物。我國農業(yè)要實現可持續(xù)性發(fā)展，就必須利用土壤改良，從根本上解決土壤健康問題。實踐證明，保護性耕作是培育健康土壤的最佳途徑。

1 保護性耕作技術在我國的發(fā)展

推廣和應用保護性耕作技術的最終目標是培育健康的土壤，以促進農業(yè)優(yōu)質、高產、高效和生態(tài)永續(xù)發(fā)展，確保糧食安全。

從2002年開始，中國農業(yè)大學、山西省農機局和澳大利亞昆士蘭研究機構在山西省進行長達10 a的保護性耕作試驗示范和系統(tǒng)研究。農業(yè)部為使廣大農民更容易理解保護性耕作的內涵和目標，將其定義為：對農田實行免耕、少耕，盡可能減少耕作，并用作物秸稈殘茬覆蓋地表，以減少土壤風蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的一項先進的農業(yè)耕作技術。保護性耕作技術的核心內容是免耕播種、秸稈殘茬覆蓋。

多年來，農業(yè)部一直把保護性耕作技術的推廣應用作為現代農業(yè)發(fā)展的重要目標，在全國糧食主產區(qū)進行試驗、示范、推廣，并取得一定成效。近年來，針對東北地區(qū)土壤有機質下降、土壤耕層變淺、風蝕水蝕加重、播種質量不高等關鍵問題，農業(yè)部開展保護性耕作技術創(chuàng)新與集成示范應用，采用玉米深松-免耕一體化技術集成配套模式，旨在保護黑土地。

2 保護性耕作技術的主要作用

2.1 改善耕層土壤團粒結構

實施保護性耕作需要將作物的秸稈殘茬覆蓋于地表上，以增加土壤有機質含量（年遞增0.02%～0.05%）。有機質在改善土壤物理性質中的作用是多方面的，其中最主要最直接的作用是改良土壤結構，促進團粒結構形成，從而改善土壤的疏松性、通氣性和透水性。

土壤微生物分解新鮮有機質的主要產物是腐殖質，而腐殖質是土壤團聚體的主要膠結劑，與礦物質相互結合可形成土壤團聚體，其大、小孔隙分配合理，且具有較強的水穩(wěn)性，是較好的結構體。這種結構體就是土壤的團粒結構。

腐殖質是親水膠體，吸水率為500%左右，而粘土礦物的吸水率僅為50%左右。因此，腐殖質能提高土壤的有效持水量。團粒結構能使土壤中存在數量和比例適當的兩種孔隙：一種在團粒內部，為毛細管孔隙，是水分和養(yǎng)料的貯藏所、供應站；另一種在團粒之間，為非毛細管孔隙，是空氣的走廊和水分的通道。具有團粒結構的土壤粒表面空氣供應充足，好氣性微生物比較活躍，能把有機質分解成速效性的無機養(yǎng)料供作物吸收利用。團粒內部空氣少而水分充足，嫌氣性微生物比較活躍，有機質分解緩慢，使養(yǎng)分得到保存。因此，團粒結構是土壤肥力的基礎。

保護性耕作不翻地，在保證播種質量的前提下，盡量減少耕作次數和減輕對土壤的擾動，使播種后的地表被盡可能多的秸稈殘茬覆蓋。這些覆蓋在地表上的秸稈殘茬像植被一樣，能減輕雨水對地表的沖擊和沖刷，還能降低水在地表的流速，使地表水有更多的時間下滲，被土壤吸收。保護性耕作盡可能地保持土壤結構，并隨著表土中腐爛殘茬和根系的逐年增多而使土壤結構逐年改善，水的毛細管通道保持暢通，有利于涵養(yǎng)更多水分。干旱時，地表覆蓋物可有效減少水分蒸發(fā)，利于深層水分順著毛細管供給作物。

2.2 增加土壤有益微生物

健康土壤中的微生物雖然只占1%左右，但作用極大。有機質是有益微生物賴以生存的基礎，進行保護性耕作時，大量的作物秸稈殘茬覆蓋地表能有效提高土壤中有機質含量，為有益微生物的生存創(chuàng)造出良好的空間。

土壤有益微生物的主要作用有：1） 形成土壤結構。土壤不是顆粒的簡單結合，有益微生物作為土壤的活躍組成部分，通過代謝活動促使氧氣和二氧化碳交換，同時分泌有機酸，幫助土壤粒子形成大的團粒結構，最終形成真正意義上的健康土壤。2） 分解有機質。作物秸稈殘茬和施入土壤的有機肥料等，在土壤微生物的作用下加速腐爛分解，釋放出營養(yǎng)元素，供作物充分吸收利用并形成腐殖質，從而改善土壤團粒結構。3） 降解有害廢物。有益微生物能降解土壤中殘留的有機農藥、城市污物、工廠廢棄物等，將其分解成低害甚至無害物質，有助于降低殘毒危害。4） 增加地溫。有益微生物在分解有機質和其他物質過程中能夠產生熱量，增加地溫，進而促進作物生長。

2.3 培育松軟“海綿田”

疏松土壤可以促進土壤中水、肥、氣、熱的交換流通，滿足作物生長需要。保護性耕作主要依靠4條途徑疏松土壤：1） 根系松土。作物根系腐爛后留下大量孔道，時間越長，通道越多。這樣不但疏松土壤，還能增強土壤蓄水保墑能力，做到澇蓄水、旱提墑。2） 蚯蚓松土。蚯蚓生長在富含有機質的濕潤土壤中，在其挖掘孔道的同時也在疏松土壤，創(chuàng)造良好耕層，同時蚯蚓的糞便還是優(yōu)質有機質?？梢哉f，蚯蚓數量是土壤肥沃程度的重要標志。3） 結構松土。保護性耕作覆蓋的秸稈腐爛后形成大量有機質，與蚯蚓糞便一起改善土壤團粒結構，形成穩(wěn)定、疏松的耕層，且不易壓實、回實。4） 脹縮松土。冬凍春融，干濕交替，使土壤趨向疏松，孔隙度增加。

傳統(tǒng)耕作需要機械、物理外力疏松土壤，但疏松后的土壤會不斷地被壓實或自然回實，只有經常耕作才能保持疏松狀態(tài)。保護性耕作不需要外力松土，松土是緩慢而自然進行的過程。一旦形成疏松土后，就可保持土壤疏松，不需要再耕作。

連續(xù)多年實施保護性耕作后，土壤會形成松軟的“海綿田”。玉米收割機、拖拉機、免耕播種機組等農機具作業(yè)后，被壓實的“海綿田”會慢慢地自然地恢復到原始狀態(tài)。中國農科院沈陽生態(tài)研究所連續(xù)多年進行全秸稈覆蓋保護性耕作示范，實施初期只深松1次，多年不深松不見犁底層，基本形成“海綿田”。

3 結語

推廣實踐表明：健康土壤中25%左右的空氣、25%左右的水是通過保護性耕作改善耕層土壤結構（作物根系腐爛通道和團粒結構）來實現的；健康土壤中5%左右的有機質、1%左右的微生物是通過秸稈還田措施來實現的；保護性耕作是培育健康土壤的最佳途徑。

參考文獻

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