机械化保护性耕作研究

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1、机械化保护性耕作研究机械化保护性耕作研究2011年11月23日　　机械化保护性耕作研究　　中国农业大学教授、农业部保护性精细耕作中心主任高焕文　　一、什么叫保护性耕作技术　　保护性耕作是相对传统耕翻、裸露休闲的一种新型耕作技术，它的前身叫"免耕法"，随着研究的深入和推广的扩大，发现免耕只能适应部分土壤和自然条件，1980年以后逐步改为保护性耕作法；机械化保护性耕作是相对人畜力的保护性耕作而言，事实上没有免耕播种机、松机等的支持，保护性耕作也是难以实现的。　　二、机械化保护性耕作的内容　　机械化保护性耕作由四项关键技术组成：①免耕播种技术，②秸秆残茬处理技术，③杂草控制技术，④深松技术

2、。　　●免耕播种技术。与传统耕作不同，作物播种在地表有秸秆覆盖的土壤里，有些还是免耕的地表，所以必须使用特殊的免耕播种机。　　●秸秆残茬处理技术。收获后秸秆和残茬留在地表做覆盖，这是减少水土流失、抑制扬沙的关键，为了充分发挥覆盖作用和便于播种等田间作业的进行，对秸秆残茬及地表要进行粉碎等处理。　　●杂草控制技术。保护性耕作要依靠除草剂或　　表土作业来控制杂草。深松技术。保护性耕作主要靠作物根系疏松土壤，但由于作业时机具对地面的压实，还是有松土的必要。根据情况，可以两年松一次，松土也是在地表有秸秆覆盖的情况下进行，对深松机具也有防堵的要求。　　如山西省寿阳机械化玉米保护性耕作工艺流程为

3、：人工摘运玉米穗一-粉碎或压倒秸秆-一深松(2～3年1次或免耕一-次年4月表土作业(圆盘耙、浅松、机）--免耕施肥播种--人工间苗--喷除草剂1次--收获。　　山西省临汾冬小麦机械化保护性耕作工艺流程为：收获后深松--喷除草剂--表土作业（浅松或浅旋）--9月兔耕施肥播种--次年4月喷除草剂--收获。　　三、北方旱地为什么要采用保护性耕作技术　　这是由我国北方早地农业的生产和环境条件决定的。　　●干旱少雨，灾害频繁，产量低而不稳，农民生活贫困；　　●农田裸露、水土流失严重、沙尘暴猖獗；　　什么样的耕作技术能同时解决这两个问题?传统的翻耕技术(运走或烧掉秸秆，翻地整地、地表裸露休闲)能

4、不能解决?不能。一定时期内它可以提高产量，但是它导致水土流失严重、沙尘暴加剧。所以必须采取既能提高产量，又能保土保水的农耕技术，这就是要发展保护性耕作的原因。　　四、保护性耕作的效益　　根据我们在山西9年的系统试验测定，保护性耕作技术与传统翻耕耕作技术相比有七方面效益：　　·降低地表径流60％左右、减少土壤流失80％；　　·减少大风扬沙60％左右，抑制沙尘暴，保护生态环境；　　增加休闲期土壤贮水量。提高水分利用效率17％--25％；　　增加产量，春玉米平均增产16％，冬小麦增产13％；　　·改善土壤物理性状，增加土壤肥力：　　·减少生产作业工序2-4道，节约人畜用工50％一60％；　

5、　·提高经济效益，收入增加20％一30％。　　现在保护性耕作已在山西省31个县示范推广，总面积达到150多万亩。　　五、国外保护性耕作的研究与应用　　西方国家在大规模开垦100～200年、机械化作业几十年后，发现耕地先后出现两个大问题，影响着农业的持续发展。一是土壤水蚀、风蚀，生态环境恶化，耕层变浅，产量下降；二是土壤压实，土质变坏，产量降低，能耗增加。为此从20世纪30年代开始，美国、澳大利亚、英国、前苏联及以色列等先后发展了保护性耕作法，以保护生态环境，避免土壤退化。　　1、美国的保护性耕作　　美国是最早研究保护性耕作的国家，起因于20世纪30年代震惊世界的黑风暴事件。19世纪中

6、叶，美国组织向西部旱农区移民，鼓励大面积开荒种地，大量饲养牲畜。铧式犁深翻深耕，短短数十年的　　好收成后，由于过度耕作和放牧，掠夺式经营，草原植被严重破坏，农田肥力日趋衰竭，产量逐年下降。到20世纪30年代，一轮干旱周期出现，终于发生了毁灭性的黑风暴。大风横扫中部大平原，到处风沙蔽日，尘埃滚滚。黑风暴过后，大地被刮走10-30cM厚的表土，毁坏了450万亩以上的良田。此后，美国成立了土壤保持局，对各种保水、保土的耕作方法进行了大量研究。实践证明，以秸秆覆盖和少、免耕为中心的保护性耕作法，大幅度地减少了水土流失，减少了大部分的田间起沙，在解决沙尘暴问题中起了突出作用。保护性耕作还减少蒸

7、发、减少径流、增加土壤蓄水量，提高作物产量。如内布拉斯加州测定结果：常规翻耕径流占降雨11％、蒸发占82％、田间蓄水仅7％；而保护性耕作径流为1％、蒸发74％、田间蓄水达25％。由于蓄水多，粮食产量增加。此外，保护性耕作还节省劳力，节约能源，减轻土壤压实及结构破坏，科罗拉多州推广保护性耕作法后，田间作业次数由7～10次减少到3～5次。　　1988年开始，美国以秸秆残茬覆盖量多少为主要依据，把土壤耕作分为三类模式：　　●播后地面覆盖率<15％，深松或翻耕加表