保護(hù)性耕作淺析

　　論文關(guān)鍵詞 保護(hù)性耕作；概況；判定；實(shí)施

　　論文摘要 介紹了保護(hù)性耕作的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)其定義及所包含的內(nèi)容進(jìn)行了闡述和分析，歸納了保護(hù)性耕作的判定和實(shí)施要點(diǎn)，以期推廣這一新型耕作技術(shù)。
　　
　　
　　
　　1保護(hù)性耕作發(fā)展概況
　　
　　保護(hù)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(xiàng)內(nèi)容。其核心是免耕播種，主要作業(yè)均使用來(lái)完成。保護(hù)性耕作起源于20世紀(jì)30年代的美國(guó)，目前美國(guó)、加拿大和澳大利亞等國(guó)已基本采用了以機(jī)械化為支撐的保護(hù)性耕作。我國(guó)北方地區(qū)一直沿襲傳統(tǒng)的以鏵式犁翻耕土壤、裸露休閑耕作法，由于實(shí)行深耕細(xì)耙，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，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(guó)大學(xué)課題組在山西省經(jīng)過(guò)近9年的連續(xù)試驗(yàn)研究，初步研究出一套適合中國(guó)國(guó)情的保護(hù)性耕作技術(shù)體系，結(jié)果顯示，機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)與傳統(tǒng)耕作技術(shù)相比，可降低地表徑流60％左右，減少土壤流失80％，減少大風(fēng)揚(yáng)沙60％；同時(shí)可以增加休閑期土壤儲(chǔ)水量，提高水肥利用效率，減少作業(yè)工序，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)部在北方地區(qū)推廣“保護(hù)性耕作”項(xiàng)目，通過(guò)重點(diǎn)建設(shè)核心項(xiàng)目區(qū)，并結(jié)合國(guó)家實(shí)施的防護(hù)林工程、退耕還林還草工程等生態(tài)建設(shè)措施，使我國(guó)北方旱作地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)惡化狀況有望得到改善。
　　
　　2保護(hù)性耕作的定義及內(nèi)容
　　
　　對(duì)保護(hù)性耕作國(guó)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(fā)芽即可，用除草劑來(lái)控制雜草”。 其第一句話(huà)“用大量秸稈殘茬覆蓋地表”中，有兩個(gè)關(guān)鍵詞，即“覆蓋”和“大量”。
　　關(guān)于“覆蓋”，保護(hù)性耕作強(qiáng)調(diào)的是將農(nóng)作物秸稈殘茬“覆蓋地表”，其首要目的是加強(qiáng)對(duì)地表的防護(hù)，而常規(guī)的秸稈還田對(duì)農(nóng)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(hù)性耕作與傳統(tǒng)的秸稈還田的主要區(qū)別所在，不能混淆。至于保護(hù)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(wú)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(guò)低就不足以發(fā)揮對(duì)土壤的防護(hù)作用了。
　　關(guān)于“大量”，國(guó)外有2種說(shuō)法：一是“盡可能多”。這需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂�、土壤及種植模式等條件進(jìn)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(yǎng)分消耗大、補(bǔ)充少的田塊和土壤侵蝕嚴(yán)重的區(qū)域，也應(yīng)加大秸稈覆蓋還田量，以加強(qiáng)地力培肥和田面防護(hù)。二是“地表的覆蓋和覆蓋量不低于30％（美國(guó)）�！蔽覈�(guó)借鑒國(guó)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(jiàn)農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的《保護(hù)性耕作實(shí)施要點(diǎn)》）。綜上所述，“覆蓋量30％”、“覆蓋度30％”和“l(fā)/3稈高留茬”是國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)保護(hù)性耕作“覆蓋”的最低要求，低于這3項(xiàng)指標(biāo)就不能算是保護(hù)性耕作了。其第二句話(huà)“將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可”，要達(dá)到這一境界，就應(yīng)盡可能地減少除播種以外的耕作，減少耕作對(duì)土壤的破壞，減少機(jī)具對(duì)土壤的壓實(shí)，即便是播種也要盡可能地降低對(duì)土壤的擾動(dòng)。這句話(huà)的內(nèi)在含義是最大限度地保持土壤自然狀態(tài)，保護(hù)土壤的自我恢復(fù)能力和自我平衡的能力。這是保護(hù)性耕作理念的核心，代表了人類(lèi)通過(guò)對(duì)數(shù)千年農(nóng)耕文明的反思所形成的現(xiàn)代農(nóng)耕觀(guān)，也是保護(hù)性耕作與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作習(xí)慣的根本區(qū)別所在。因此，搞保護(hù)性耕作就必須實(shí)行免耕和少耕。
　　免耕，就是完全取消鏵式犁耕翻，并且不進(jìn)行其他土壤作業(yè)，國(guó)外稱(chēng)之為“免耕法”。目前美國(guó)已基本取消了鏵式犁翻耕作業(yè)，澳大利亞也已全面取消了鏵式犁翻耕，實(shí)行免耕法的農(nóng)場(chǎng)使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械僅有3種，即播種機(jī)、噴霧植保機(jī)械和聯(lián)合收割機(jī)，這種“免耕法”是保護(hù)性耕作的最高形式。
　　少耕，就是在取消犁耕的基礎(chǔ)上，為保證播種和疏松土壤、除草等農(nóng)事而保留少量土壤作業(yè)（國(guó)外稱(chēng)之為“少耕法”），其要點(diǎn)是減少耕作次數(shù)和強(qiáng)度。這種“少耕法”是傳統(tǒng)耕作向“免耕法”轉(zhuǎn)化的過(guò)渡型保護(hù)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(zhuān)用機(jī)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(duì)深松的要求是盡可能減少對(duì)土壤上下層結(jié)構(gòu)的翻動(dòng)，減少對(duì)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(guò)深其實(shí)是一種浪費(fèi)。另外，深松不必每年進(jìn)行，提倡在實(shí)施保護(hù)性耕作的第1年進(jìn)行普遍深松，其后因不再進(jìn)行犁耕，不會(huì)形成新的犁底層，就不必年年深松。關(guān)于深松的間隔年數(shù)“隔3～5年進(jìn)行1次”的說(shuō)法比較含糊，沒(méi)有講清“間隔”的道理和如何確定“年數(shù)”。根據(jù)國(guó)外資料和國(guó)內(nèi)實(shí)踐研究有關(guān)介紹，深松間隔年數(shù)應(yīng)主要根據(jù)田間作業(yè)的多寡和土壤緊實(shí)程度而定，作業(yè)多、機(jī)具設(shè)備對(duì)土壤壓實(shí)明顯，致使土壤過(guò)于密實(shí)時(shí)（容重大于1．4～1．5g/cm3），可進(jìn)行1次深松或淺松，其后再視情況而定。深松過(guò)頻與深松過(guò)深一樣，也是一種浪費(fèi)。
　　淺松，指耕層內(nèi)的松土作業(yè)，其松土深度不超過(guò)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(jī)的水平翼鏟切斷草根），是機(jī)械除草的主要形式。有些鑿式深松機(jī)也可加裝單層或雙層水平翼刀，除草效果也不錯(cuò)。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(diǎn)是“淺”，是表土作業(yè)，耕作深度不宜超過(guò)5cm。 過(guò)深地翻攪，尤其是深旋，不利于保持土層的穩(wěn)定，容易殺死蚯蚓，破壞土壤的自然恢復(fù)能力，還會(huì)降低地表的覆蓋度，影響保護(hù)性耕作的防護(hù)耕作的防護(hù)效果�？梢哉f(shuō)，淺旋、淺耙等播前整地作業(yè)有濃厚的傳統(tǒng)耕作味道，是為常規(guī)播種機(jī)順利作業(yè)而采取的不得已做法。隨著通過(guò)性能好的新式免耕播種機(jī)的不斷出現(xiàn)，旋、耙等播前表土耕作將會(huì)逐漸減少。
　　對(duì)新式免耕播種機(jī)的要求，首先是通過(guò)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(guò)；其次是動(dòng)土要少，只要能保證種子發(fā)芽即可。目前國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)了一些采用前置帶狀旋耕裝置來(lái)破除播種行秸根茬的免耕播種機(jī)，使用效果不錯(cuò)，但其帶狀旋耕的工作寬度和深度差異較大。關(guān)于這個(gè)寬度，國(guó)外有一種說(shuō)法是“應(yīng)小于作物行距的1/4”；帶狀旋耕的深度，應(yīng)與淺旋5cm以?xún)?nèi)的要求一致，宜淺不宜深，至于種子的播種深度，可由開(kāi)溝器保證。
　　由于保護(hù)性耕作實(shí)行免耕或少耕，土壤耕作的減少，容易滋生雜草和病蟲(chóng)害，防治病蟲(chóng)草害是保護(hù)性耕作技術(shù)體系的重要內(nèi)容，也是大規(guī)模普及保護(hù)性耕作必須考慮的風(fēng)險(xiǎn)因素。其中，病蟲(chóng)害的影響程度與傳統(tǒng)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(lèi)：一是化學(xué)除草，二是機(jī)械除草。采用化學(xué)除草，首先要針對(duì)雜草類(lèi)別及其不同生理階段選擇除草劑，再選擇氣候等因素確定適宜的噴灑時(shí)機(jī)，以最低的投入達(dá)到高效除草的目的。化學(xué)除草搞得好，還可以免除或減少中耕除草作業(yè)程序。美國(guó)、加拿大等國(guó)家就是在解決了化學(xué)除草后，保護(hù)性耕作才得以大面積推廣應(yīng)用。但大范圍采用化學(xué)除草又會(huì)引發(fā)出污染問(wèn)題。從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)看，一方面是開(kāi)發(fā)或引進(jìn)新低毒、低殘留高效專(zhuān)用除草劑；另一方面是機(jī)械除草，利用各種形式的除草機(jī)械和表土作業(yè)機(jī)械切斷草根，干擾和抑制雜草的生長(zhǎng)，達(dá)到控制或清除雜草的目的。美國(guó)通過(guò)這種措施，使除草劑的使用量減少了2/3，使污染問(wèn)題降低到一個(gè)可接受的水平。借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)谕茝V保護(hù)性耕作的過(guò)程中，要重視合理使用除草劑防治草害，同時(shí)重視利用接茬、倒茬等關(guān)鍵時(shí)節(jié)，利用機(jī)械除草手段，抑制和防治草害，降低保護(hù)性耕作發(fā)生草害的危險(xiǎn)。
　　
　　3保護(hù)性耕作的判定及實(shí)施
　　
　　綜上所述，關(guān)于保護(hù)性耕作的判定及實(shí)施要點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn)：①取消鏵式犁耕翻，是保護(hù)性耕作的首要特征。②秸稈根茬應(yīng)覆蓋地表，翻埋入土的不屬于保護(hù)性耕作。③地表覆蓋達(dá)不到3個(gè)“三”（覆蓋量30％、覆蓋度30％和1/3稈高留茬）就不能算作保護(hù)性耕作。④松土深度大于耕層厚度為深松，除在保護(hù)性耕作起始年用于破除犁底層外，其后何時(shí)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(yè)的深度應(yīng)控制在5cm以?xún)?nèi)。⑦保護(hù)性耕作應(yīng)慎用或者不用旋耕機(jī)。⑧帶狀耕作的寬度應(yīng)小于行距的1/4。

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