鞍山市千山區(qū)農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法隊(duì) 肖傳猛

1 保護(hù)性農(nóng)業(yè)的發(fā)展概況

1.1 保護(hù)性耕作技術(shù)

保護(hù)性耕作主要是指以農(nóng)作物的秸稈還田為前提條件，采取免耕或者少耕的現(xiàn)代耕作方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的保護(hù)。

1.1.1 免耕技術(shù)

除了播種和施肥之外，從播種之后到收獲期間不擾動(dòng)土壤的耕作方式被稱為免耕。在溫度、濕度適宜和不寒冷、不潮濕的土地上進(jìn)行免耕播種，和傳統(tǒng)的耕作方式相比，農(nóng)作物的產(chǎn)量不會(huì)受到影響。相關(guān)的研究顯示，采取免耕的優(yōu)勢(shì)明顯，不僅可以降低作業(yè)的成本和作業(yè)的時(shí)間，同時(shí)還可以減少對(duì)土壤的侵蝕和破壞，達(dá)到蓄水保墑的目的，提高土壤的透氣性和透水性。因?yàn)閷?duì)土壤的擾動(dòng)比較少，所以能夠?yàn)榈叵律锾峁┝己玫臈⒌亍＿B續(xù)幾年免耕之后的土壤的有機(jī)質(zhì)含量不斷增加，土壤結(jié)構(gòu)改善，從而提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。

1.1.2 少耕技術(shù)

第一，條耕。在覆蓋農(nóng)作物秸稈的地表上，將覆蓋物剝開呈條狀，然后在秋季耕出寬度為20厘米、深度為10厘米的等待播種的地塊，在地塊內(nèi)形成高度為10厘米左右的壟，行間覆蓋殘留物，只限于播種條內(nèi)耕作，播種之后平整地表。通過該種方式可以實(shí)現(xiàn)土壤的保護(hù)，有利于將肥料輸送到農(nóng)作物的根部，從而提高了肥料的利用效率，降低了作業(yè)成本。第二，垂直耕整。秋天殘留覆蓋物的地面可以采用聯(lián)合耕作的方式，該種方式可以起到蓄水保墑和提高地表溫度、減少水土流失的作用，也能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。

1.2 作物輪作

調(diào)查研究顯示，土壤耕層深厚、透氣性好、肥力高和有機(jī)質(zhì)含量高與常年堅(jiān)持合理的輪作以及秸稈還田有密切的關(guān)系，通過長(zhǎng)期的輪作可以增加土壤中的有機(jī)質(zhì)和微生物的含量。

1.3 覆蓋作物

除了免耕等保護(hù)性耕作模式之外，更加強(qiáng)調(diào)少耕，一些學(xué)者認(rèn)為覆蓋的作用大于免耕的作用，其主要包括秸稈覆蓋和作物覆蓋。在播種之后地表農(nóng)作物的覆蓋率不低于30%，能夠減少70%的風(fēng)蝕和水蝕。相關(guān)的調(diào)查機(jī)構(gòu)研究顯示，利用免耕和全量秸稈還田技術(shù)能夠減少蒸發(fā)量，提高土壤的蓄水能力。各種覆蓋作物品種的優(yōu)勢(shì)不同，如牧草的營(yíng)養(yǎng)吸收和固氮能力較強(qiáng)，蕎麥的生長(zhǎng)速度較快，通過覆蓋作物能夠?qū)崿F(xiàn)固土和保水的目的。

2 我國(guó)黑土地保護(hù)現(xiàn)狀

2.1 黑土地的演變情況

黑土地是我國(guó)重要的自然資源，但是長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)的耕作方式會(huì)導(dǎo)致黑土地的水土流失嚴(yán)重，造成土壤的質(zhì)量下降，尤其是土壤中的有機(jī)質(zhì)含量不斷下降。通過調(diào)查研究顯示，當(dāng)前耕地的黑土層的平均厚度由20世紀(jì)的80年代的30厘米減少到現(xiàn)在的20厘米，大量的黑土流失，黑土地中的氮、磷、鉀的流失需要大量的化肥才能夠補(bǔ)充農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)。

2.2 黑土地保護(hù)性耕作

在20世紀(jì)的60年代，我國(guó)已經(jīng)開展了免耕種植保護(hù)耕地的研究，以秸稈還田為主要的利用方式將耕作栽培模式分為以下兩種。

2.2.1 玉米秸稈全覆蓋少免耕栽培技術(shù)模式

玉米秸稈全覆蓋少免耕栽培技術(shù)模式主要包括以下幾種：第一，秸稈全覆蓋、平作少耕或者免耕栽培模式，該種栽培模式需要高留茬，確保秸稈的全量均勻覆蓋。第二，秸稈全覆蓋、寬窄行平作免耕栽培模式；第三，按照原壟卡種的少耕栽培模式，該種栽培模式能夠提高地表的溫度，秸稈一般聚于壟溝，免耕播種的質(zhì)量比較高。

2.2.2 秸稈過腹還田模式

在鹽堿地可以采用秸稈過腹還田的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，在應(yīng)用7～8年之后，能夠保證土地變?yōu)榱继?，其可以降低種植和養(yǎng)殖的成本投入，并且減少秸稈焚燒所帶來(lái)的環(huán)境污染問題。

2.3 寬窄行免耕播種模式

在秋季玉米收獲的同時(shí)可以將秸稈全量粉碎還田，在春季利用機(jī)械設(shè)備形成寬窄行種植模式，窄行為40厘米，寬行為80厘米，實(shí)現(xiàn)寬行和窄行隔年交替種植，播種深度為3～5厘米，施肥的深度為8～12厘米。主要的技術(shù)流程如下所述：利用機(jī)械設(shè)備收割農(nóng)作物、秸稈粉碎還田、秸稈歸行、免耕播種施肥、病蟲害和草害的防治，要選擇配套的機(jī)械設(shè)備，主要包括自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)、玉米秸稈歸行處理機(jī)、免耕播種機(jī)、深松施肥機(jī)和噴桿噴霧機(jī)，以提高播種效率。

2.4 均勻行免耕播種模式

在秋季玉米收獲的同時(shí)選擇秸稈全量粉碎還田均勻地覆蓋地表，秸稈粉碎的長(zhǎng)度要小于10厘米，保證粉碎的合格率，結(jié)合粉碎的情況可二次還田處理，其目的是提高播種機(jī)械設(shè)備的性能。在春季采用均勻行免耕播種作業(yè)，行距為55厘米，播種的深度為3～5厘米，施肥的深度為8～12厘米，主要的操作流程如下所述：選擇機(jī)械設(shè)備收獲、利用秸稈粉碎還田、免耕播種施肥、進(jìn)行病蟲草害的防治，選擇配套的機(jī)械設(shè)備，包括自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)、秸稈粉碎還田機(jī)、深松機(jī)、免耕播種機(jī)和噴桿噴霧機(jī)等。

2.5 苗帶淺旋少耕播種模式

在玉米收獲的同時(shí)秸稈全量粉碎還田就應(yīng)該覆蓋地表，秸稈的長(zhǎng)度要小于10厘米，以保證粉碎的合格率。春季播種之前苗帶淺旋處理，深度小于10厘米，直接進(jìn)行少耕播種，播種的深度為3～5厘米，施肥的深度為8～12厘米。主要的技術(shù)操作流程如下所述：選擇機(jī)械設(shè)備收割、秸稈粉碎還田技術(shù)、苗帶淺旋少耕播種技術(shù)、進(jìn)行病蟲草害的防治，選擇適合的配套機(jī)械設(shè)備，包括自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)、秸稈粉碎還田機(jī)、深松機(jī)、苗帶旋耕播種機(jī)和噴桿噴霧機(jī)。

3 保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用效果

3.1 土壤的容重

土壤容重是評(píng)價(jià)黑土地土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，如果土壤的容重小，說明土壤的結(jié)構(gòu)性能好和疏松性好；如果土壤的容重大，則說明土壤比較板結(jié)，并且質(zhì)量差。保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用可以減少土壤的容重，在改善土壤結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著重要的作用。

3.2 含水量

利用免耕技術(shù)和秸稈覆蓋還田技術(shù)能夠降低土壤的蒸發(fā)，提高土壤中的含水量，提高水資源的利用率。

3.3 土壤風(fēng)蝕

地表覆蓋秸稈殘茬可以降低地表的風(fēng)速，提高土壤抵御風(fēng)蝕的能力。

3.4 土壤的肥力

通過保護(hù)性耕作技術(shù)能夠改善土壤流失的狀況，控制土壤中有機(jī)質(zhì)的損失量。此外，秸稈還田還能夠提高土壤對(duì)養(yǎng)分的吸收，實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分含量增高和肥力增強(qiáng)的目的。調(diào)查研究顯示，秸稈還田5年以上的地塊，腐爛的秸稈養(yǎng)分逐年增多，每年可以減少20%的化肥投入，實(shí)現(xiàn)土壤肥力的提升。

3.5 蚯蚓的數(shù)量

土壤中的蚯蚓能夠改善土壤的性能，提高土壤的疏松度，讓水和空氣能夠達(dá)到農(nóng)作物的根部，促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)。在一些有條件的地區(qū)可通過大量的蚯蚓達(dá)到免耕的目的，蚯蚓還能夠起到降解土壤污染物的作用。保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)轵球咎峁└玫纳婵臻g，相關(guān)的數(shù)據(jù)研究表明，利用保護(hù)性耕作技術(shù)以單位面積內(nèi)的蚯蚓數(shù)量明顯高于沒有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的田塊。

3.6 農(nóng)作物的產(chǎn)量

保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了土壤的肥力，還提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。相關(guān)的數(shù)據(jù)研究表明，在利用保護(hù)性耕作技術(shù)的田塊，其農(nóng)作物單產(chǎn)量明顯高于沒有應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的田塊，其中的寬窄行種植模式的增產(chǎn)效果比較好。

4 黑土地保護(hù)性耕作技術(shù)存在的問題

4.1 秸稈還田

秸稈還田能夠提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量和改善土壤的性能，有些地區(qū)的秸稈還田仍然沒有很好地解決，還會(huì)出現(xiàn)秸稈焚燒的現(xiàn)象，加之高密度的種植方式和追求高產(chǎn)的種植方式導(dǎo)致秸稈的數(shù)量比較大，因而如何在有限的耕地范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)秸稈還田的有效利用已經(jīng)成為保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用面臨的問題。

4.2 種植制度和耕作方式

為了片面地追求糧食的產(chǎn)量，我國(guó)重要的黑土地分布地區(qū)采用大面積連作種植的方式，病蟲草比較嚴(yán)重，農(nóng)民大量的使用農(nóng)藥，或者過量的使用化肥影響了土壤的質(zhì)量，出現(xiàn)了嚴(yán)重的水土流失問題，導(dǎo)致黑土層變薄和土壤的質(zhì)量下降。為此，全面推廣秸稈環(huán)境和保護(hù)性耕作制度已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

4.3 耕整和播種機(jī)械設(shè)備

因?yàn)槭艿絺鹘y(tǒng)耕作方式的影響，我國(guó)的播種機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)水平無(wú)法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，應(yīng)該加大對(duì)保護(hù)性耕作機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和引進(jìn)，為大面積地實(shí)施秸稈還田以及應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)提供設(shè)備支持。

5 保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣

5.1 強(qiáng)化保護(hù)性耕作技術(shù)的宣傳

黑土地是我國(guó)重要的土地資源，在確保國(guó)家糧食安全方面發(fā)揮著重要的作用，因此應(yīng)該加大對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)的宣傳力度，讓更多的農(nóng)戶認(rèn)識(shí)到保護(hù)性耕作技術(shù)的重要性，并且在生產(chǎn)中積極地應(yīng)用和推廣。還可以建立保護(hù)性耕作示范基地，加大對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)的宣傳力度，讓更多的農(nóng)戶看到保護(hù)性耕作技術(shù)的效果，從而積極地認(rèn)可和接受該技術(shù)。

5.2 加強(qiáng)保護(hù)性耕作主力培養(yǎng)

保護(hù)性耕作技術(shù)實(shí)施的主要對(duì)象是農(nóng)業(yè)合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)等，要加強(qiáng)對(duì)主力軍的培養(yǎng)，樹立典型，引導(dǎo)更多的農(nóng)戶采用保護(hù)性耕作技術(shù)。此外，保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)土地的規(guī)?；图s化發(fā)展，幫助土地更好的流轉(zhuǎn)。

5.3 推進(jìn)新型技術(shù)的推廣和機(jī)制的建設(shè)

為了更好地推廣保護(hù)性耕作技術(shù)，應(yīng)該調(diào)動(dòng)管理人員和工作人員的積極性，加大對(duì)農(nóng)業(yè)合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)的扶持力度，相關(guān)的科研單位和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，積極加大對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣力度，重視與農(nóng)業(yè)主體的交流，加大對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)的研發(fā)力度，設(shè)計(jì)出更多的保護(hù)性耕作技術(shù)，并且進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

5.4 加大政府的扶持補(bǔ)貼力度

為了提高保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣和應(yīng)用效果，應(yīng)該加大各方的財(cái)政補(bǔ)貼力度，包括保護(hù)性耕作技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)和培訓(xùn)等環(huán)節(jié)，都需要出臺(tái)一系列的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，以調(diào)動(dòng)各方應(yīng)用的積極性。此外，鼓勵(lì)各個(gè)地區(qū)探索多渠道的投入機(jī)制，為保護(hù)性耕作技術(shù)提供更多的資金支持，從而為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5.5 積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)

因?yàn)槭艿絺鹘y(tǒng)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備等因素的影響，我國(guó)的保護(hù)性耕作模式還需要加大對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和利用，結(jié)合本國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況消化利用保護(hù)性耕作技術(shù)，包括建立保護(hù)性耕作示范基地、借鑒先進(jìn)地區(qū)和國(guó)家的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、加快對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)領(lǐng)域的農(nóng)民培訓(xùn)、營(yíng)造良好的保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用的氛圍、使更多的農(nóng)戶認(rèn)識(shí)到保護(hù)性耕作技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而從而促進(jìn)保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用。

5.6 推進(jìn)秸稈還田進(jìn)程

第一，秸稈是土壤有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源。農(nóng)作物中秸稈含有一定的養(yǎng)分和纖維素，并且木質(zhì)素和蛋白質(zhì)的含量比較高，能夠?yàn)橥寥捞峁┹^多的有機(jī)質(zhì)，同時(shí)還可以補(bǔ)充氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素。第二，秸稈能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)。秸稈可以為土壤中的微生物提供必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過土壤微生物的轉(zhuǎn)化之后能夠產(chǎn)生腐質(zhì)和多糖能有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，從而促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，降低土壤的容重，提高土壤的透氣性，實(shí)現(xiàn)保水保肥的目的。第三，秸稈是土壤生物生存的必要條件。秸稈能夠?yàn)橥寥乐形⑸锏纳嫣峁┠茉次镔|(zhì)，也能為蚯蚓提供能源物質(zhì)，平衡農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。秸稈還田技術(shù)能夠增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，實(shí)現(xiàn)土壤肥力的提升，平衡土壤生態(tài)系統(tǒng)。此外，秸稈過腹還田能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)，提高土壤中有的機(jī)質(zhì)含量，最為重要的是可以降低化肥的投入，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，降低種植的成本。秸稈有氧發(fā)酵優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥還田可以平衡土壤微生物菌群，提高土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤的肥力。

5.7 開展保護(hù)性耕作技術(shù)的試驗(yàn)示范

應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)睾谕恋刭Y源分布實(shí)際情況設(shè)計(jì)和規(guī)劃保護(hù)性耕作模式的應(yīng)用，在不同的生態(tài)區(qū)和不同土壤類型地區(qū)選擇不同的耕作方式，探索出適合本地區(qū)發(fā)展的保護(hù)性耕作技術(shù)，提高保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用的效果。利用保護(hù)性耕作技術(shù)可以最大程度地減少水土流失，提高水肥的利用率，減少農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的養(yǎng)分和水分的蒸發(fā)。前茬作物的根部腐爛之后會(huì)形成比較大的空隙，從而可以增加水分的滲透能力，實(shí)現(xiàn)土壤質(zhì)量的改善，提高土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。垂直立體深松技術(shù)能夠最大程度地減少對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞，增加蓄水保墑能力。利用免耕和秸稈覆蓋技術(shù)可以有效減少水分的蒸發(fā)，增強(qiáng)土壤的蓄水能力。保護(hù)性耕作技術(shù)還能夠減少風(fēng)沙的侵蝕，降低空氣中的粉塵含量，減少機(jī)械作業(yè)中的燃油排放，改善空氣質(zhì)量。

5.8 加強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新

要不斷地完善技術(shù)的創(chuàng)新模式，推進(jìn)保護(hù)性耕作的社會(huì)化服務(wù)。重視對(duì)保護(hù)性耕作模式的機(jī)械設(shè)備的研發(fā)，從而為技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供滿意的機(jī)械設(shè)備保障。通過扶持農(nóng)機(jī)大戶和農(nóng)機(jī)經(jīng)紀(jì)人來(lái)推進(jìn)保護(hù)性耕作社會(huì)化服務(wù)，探索出適合本地區(qū)發(fā)展的保護(hù)性耕作市場(chǎng)化的運(yùn)行機(jī)制，提高對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的利用，提升種植效益。

6 結(jié)語(yǔ)

在黑土地資源保護(hù)中利用保護(hù)性耕作技術(shù)可以提高土地資源的利用率，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及保障國(guó)家的糧食安全。相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的保護(hù)性耕作技術(shù)起步比較晚，因此要加大對(duì)先進(jìn)國(guó)家的保護(hù)性耕作技術(shù)的借鑒，結(jié)合我國(guó)黑土地資源的分布情況合理地選擇保護(hù)性耕作技術(shù)。從當(dāng)前的黑土地資源保護(hù)情況來(lái)看，還存在一些問題需要解決，這就需要科研機(jī)構(gòu)加大對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，重視對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣，從而為實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及黑土地資源的保護(hù)奠定基礎(chǔ)。