徐州市旱作農(nóng)業(yè)區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與建議

孫 蕊 李政席 魏 靜

0 引言

我國(guó)是世界上主要的干旱國(guó)家之一，干旱、半干旱及半濕潤(rùn)偏旱地區(qū)的面積占國(guó)土總面積的52.5%，主要分布在北方的15個(gè)省、市、自治區(qū)。旱作農(nóng)業(yè)面積約33000 khm2。干旱少雨與水土流失嚴(yán)重一直是困擾北方旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展的兩大問(wèn)題。在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)推廣保護(hù)性耕作技術(shù)，可以抑制農(nóng)田揚(yáng)塵，減少水土流失，增強(qiáng)旱區(qū)節(jié)水抗旱能力，有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 現(xiàn)狀

徐州地處黃淮海平原，主要作物有玉米、小麥和水稻等。自1982年實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制后，土地由集體大面積經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)為分散經(jīng)營(yíng)，農(nóng)戶很少使用大型農(nóng)機(jī)具整地，隨著農(nóng)用小四輪、手扶拖拉機(jī)的普及，大型農(nóng)機(jī)具逐步失去了作業(yè)空間。由于長(zhǎng)期采用旋耕機(jī)進(jìn)行土壤平整地作業(yè)，旋耕深度一般不超過(guò)20 cm，導(dǎo)致土壤熟土層日益變淺，犁底層日益加厚，土壤板結(jié)，有機(jī)質(zhì)含量減少，保肥保水能力差，以至于旱年不抗旱，澇年不抗?jié)?，糧食產(chǎn)量多年來(lái)徘徊不前。要改變這種不利局面，必須大力推廣保護(hù)性耕作技術(shù)，蓄水保墑，培肥地力，改善作物根系生長(zhǎng)條件，增強(qiáng)抗旱、抗倒伏能力，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2 發(fā)展趨勢(shì)與存在問(wèn)題

2.1 發(fā)展趨勢(shì)

隨著保護(hù)性耕作技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展，各地區(qū)因地制宜，不斷組織生產(chǎn)實(shí)踐，逐漸研發(fā)出適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求和土壤條件的技術(shù)及相關(guān)機(jī)具。從近年來(lái)的推廣情況看，保護(hù)性耕作的發(fā)展趨勢(shì)如下：

（1）免耕面積逐年擴(kuò)大。

（2）保護(hù)性耕作的應(yīng)用區(qū)域不斷擴(kuò)大，作物種類不斷增多。

（3）重視非化學(xué)除草（如機(jī)械除草、覆蓋壓制除草、輪作控制雜草、生物除草、臭氧除草等）技術(shù)的研究，建立雜草綜合防控技術(shù)體系。

（4）機(jī)械化深松技術(shù)被逐漸認(rèn)可，各級(jí)政府逐步提高土壤機(jī)械化深松作業(yè)補(bǔ)貼力度。

（5）保護(hù)性耕作機(jī)具向?qū)I(yè)化、復(fù)式化、大型化、產(chǎn)業(yè)化、智能化方向發(fā)展。

2.2 存在問(wèn)題

（1）關(guān)鍵產(chǎn)品性能尚不能滿足生產(chǎn)需要。小麥免耕播種機(jī)性能未完全過(guò)關(guān)，存在對(duì)地域和土壤條件適宜能力差、機(jī)具通過(guò)能力不強(qiáng)、可靠性差等問(wèn)題。

（2）產(chǎn)品種類少。我國(guó)現(xiàn)有的保護(hù)性耕作以小型、單機(jī)作業(yè)為主。與大、中型拖拉機(jī)配套的免耕谷物播種機(jī)動(dòng)力偏小，國(guó)產(chǎn)大型和復(fù)式作業(yè)機(jī)具基本空白，用于農(nóng)場(chǎng)的大型復(fù)式作業(yè)機(jī)具主要依靠進(jìn)口。保護(hù)性耕作機(jī)具品種集中在深松、播種和秸稈粉碎還田機(jī)具上，缺少保護(hù)性耕作所需的其它機(jī)具，如表土整地機(jī)、除草機(jī)、噴藥機(jī)等。

（3）保護(hù)性耕作機(jī)具還沒(méi)有形成完整的產(chǎn)業(yè)。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)保護(hù)性耕作機(jī)具的專業(yè)廠家很少，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力很弱。現(xiàn)有的產(chǎn)品無(wú)論在數(shù)量還是在質(zhì)量上都不能滿足生產(chǎn)需要。

3 保護(hù)性耕作的主要機(jī)具和技術(shù)路線

3.1 主要機(jī)具

目前我國(guó)保護(hù)性耕作中所用到的機(jī)具主要有：免耕播種機(jī)具、深松機(jī)、淺松機(jī)、秸稈還田機(jī)、旋耕機(jī)、耙、植保機(jī)具等（見(jiàn)圖1）。

3.2 主要技術(shù)路線

（1）全喂入聯(lián)合收割機(jī)收獲小麥，配以秸稈粉碎及拋撒裝置，實(shí)現(xiàn)小麥秸稈的全量還田及秸稈覆蓋→免耕播種機(jī)播種玉米→機(jī)械化病蟲(chóng)害防治、深施化肥→聯(lián)合收割機(jī)收獲玉米、玉米秸稈還田機(jī)粉碎秸稈還田→全方位深松機(jī)進(jìn)行土壤深松→少免耕播種機(jī)播種小麥→適時(shí)開(kāi)溝澆水。

圖1 保護(hù)性耕作的主要機(jī)具

（2）半喂入聯(lián)合收割機(jī)收獲小麥、秸稈均勻粉碎拋撒→秸稈還田機(jī)耕整地→機(jī)播玉米→機(jī)械化病蟲(chóng)害防治、深施化肥→人工玉米摘穗→玉米秸稈還田機(jī)粉碎秸稈→鑿式深松機(jī)進(jìn)行土壤深松→少免耕播種機(jī)播種小麥→適時(shí)開(kāi)溝澆水。

（3）半喂入聯(lián)合收割機(jī)收獲小麥、秸稈均勻粉碎拋撒→秸稈還田機(jī)耕整地→機(jī)播玉米→機(jī)械化病蟲(chóng)害防治、深施化肥→人工玉米摘穗→玉米秸稈還田機(jī)粉碎秸稈→旋耕深松機(jī)進(jìn)行耕地及土壤深松→機(jī)播小麥→適時(shí)開(kāi)溝澆水。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 秸稈還田技術(shù)

用秸稈粉碎還田機(jī)作業(yè)，可使30%以上的玉米秸稈、殘茬覆蓋地表，保護(hù)土壤，減少風(fēng)蝕、水蝕和水分無(wú)效蒸發(fā)，提高天然降雨利用效率。

4.2 免耕、少耕技術(shù)

盡可能地減少除播種以外的耕作，降低耕作對(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)，最大限度地保持土壤的自然狀態(tài)，提升土壤的自我恢復(fù)能力和自我平衡能力。因此，保護(hù)性耕作必須實(shí)行免耕和少耕，多采用復(fù)式作業(yè)。要改革鏵式犁翻耕土壤的傳統(tǒng)耕作方式，實(shí)行免耕或少耕。免耕就是除播種之外不進(jìn)行任何耕作，使用免耕播種機(jī)將種子播在秸稈覆蓋的土壤中。少耕包括深松與表土(淺旋、淺耙)耕作。深松即疏松深層土壤，基本上不破壞土壤結(jié)構(gòu)和地面植被，可提高天然降雨入滲率，增加土壤含水量。

4.3 雜草、病蟲(chóng)害控制和防治技術(shù)

保護(hù)性耕作實(shí)行免耕或少耕。由于減少土壤耕作容易滋生雜草和病蟲(chóng)害，故防治病蟲(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，而控制雜草是主要問(wèn)題?？刂齐s草的措施有兩種：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)雜草類別及其不同生理階段選擇除草藥劑，再根據(jù)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?；瘜W(xué)除草使用得當(dāng)，可以免除或減少中耕除草作業(yè)程序，但大范圍采用化學(xué)除草又會(huì)引發(fā)污染問(wèn)題。從國(guó)外的研究發(fā)展趨勢(shì)看，有兩種解決辦法：一是開(kāi)發(fā)或引進(jìn)新的低毒、低殘留高效專用除草劑；二是采用機(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)采用機(jī)械除草，使除草劑的使用量減少了2/3，將污染問(wèn)題降低到可接受的水平。

4.4 深松與表土作業(yè)技術(shù)

對(duì)采用保護(hù)性耕作的新地塊，應(yīng)先進(jìn)行一次深松以打破原有犁底層，之后每2～3年深松1次，直到土壤具備自我疏松能力。

5 推廣保護(hù)性耕作的措施與建議

5.1 廣泛開(kāi)展土壤養(yǎng)分測(cè)量

目前，大部分農(nóng)民還是依靠經(jīng)驗(yàn)種田，對(duì)土壤肥力沒(méi)有精確的概念，基本上是到了施肥和追肥的時(shí)候，就撒點(diǎn)化肥到田里，不知道作物到底需要什么肥料，不能根據(jù)土壤需要補(bǔ)充肥料，造成部分土壤肥力不足或化肥過(guò)剩，導(dǎo)致浪費(fèi)甚至污染環(huán)境。因此要對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行測(cè)量，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)長(zhǎng)期測(cè)得的數(shù)據(jù)有針對(duì)性地添加某種肥料來(lái)平衡肥力，提高土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，增加作物產(chǎn)量。比如在玉米秸稈還田后，微生物每分解100 g秸稈約需要0.8 g氮，即1000 kg秸稈至少要加入8 kg氮才能保證分解速度不受缺氮的影響。因此，在耕地前要及時(shí)撒施農(nóng)家肥，畝增施速效氮肥20～40 kg，以加快秸稈腐爛分解；同時(shí)，應(yīng)防止土壤碳氮比過(guò)大，造成土壤缺氮。

5.2 減少農(nóng)藥用量，大力推廣低毒、高效農(nóng)藥

保護(hù)性耕作會(huì)造成雜草徒長(zhǎng)，需要采用除草劑控制雜草。由于除草劑等農(nóng)藥濫用會(huì)造成食物農(nóng)藥超標(biāo)，因此，需要農(nóng)業(yè)推廣部門(mén)根據(jù)當(dāng)?shù)仉s草種類、天氣狀況和種植作物選擇除草劑進(jìn)行噴撒，降低雜草數(shù)量和增長(zhǎng)速度，減少污染。

5.3 還田作業(yè)后及時(shí)鎮(zhèn)壓

玉米秸稈較為粗壯，全量還田后會(huì)在土層中形成較大的孔隙。由于秸稈本身吸水，加上微生物分解吸水，會(huì)降低土壤含水量。因此，要及時(shí)鎮(zhèn)壓、澆水，使土壤密實(shí)、大小孔隙比例合理，讓種子與土壤緊密接觸，以利于小麥發(fā)芽扎根，避免出現(xiàn)吊根現(xiàn)象。

5.4 適時(shí)進(jìn)行深松

保護(hù)性耕作取消了翻耕作業(yè)程序，但機(jī)器作業(yè)仍會(huì)壓實(shí)土壤。因此，需要對(duì)土壤進(jìn)行深松。一般每3年左右深松1次，也可根據(jù)土壤的壓實(shí)程度進(jìn)行調(diào)整。在新實(shí)施保護(hù)性耕作的地塊，可能有犁底層存在，應(yīng)先進(jìn)行30 cm以上的深松，打破犁底層。保護(hù)性耕作一般采用離地間隙大、強(qiáng)度較好的柱鏟式深松機(jī)或全方位深松機(jī)，深松深度一般大于250 mm，深度穩(wěn)定性不低于80%。深松后田面平整，上實(shí)下虛，土壤破碎率大于90%,不漏松、不重松，達(dá)到良好的待播狀態(tài)。

5.5 大力推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)

土地流轉(zhuǎn)能夠形成連片作業(yè)，既可減少機(jī)具田間轉(zhuǎn)移時(shí)間，提高作業(yè)效率，又能根據(jù)種植作物選擇所需的肥料和除草劑，減少農(nóng)業(yè)種植成本，提高作物產(chǎn)量。

5.6 加強(qiáng)基層農(nóng)機(jī)技術(shù)培訓(xùn)

各級(jí)農(nóng)機(jī)推廣部門(mén)要深入基層農(nóng)村，直接對(duì)農(nóng)民進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。尤其要根據(jù)當(dāng)?shù)刈魑锲贩N、種植習(xí)慣、農(nóng)藝要求和配套動(dòng)力等條件進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)性耕作技術(shù)培訓(xùn)。有條件的地方應(yīng)當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)面的培訓(xùn)，著力提高農(nóng)民科學(xué)種田的能力，在提高作物產(chǎn)量的同時(shí)有效降低化肥和農(nóng)藥使用量，降低種田成本，減少環(huán)境污染。