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美國(guó)大平原制造公司中國(guó)代表處

□ 章世妍

美國(guó)在經(jīng)歷了上個(gè)世紀(jì)三十年代的黑色大風(fēng)暴后終于意識(shí)到常年的翻耕讓土壤裸露是造成水土流失最主要的原因。政府開始制定并頒布一系列法律法規(guī)以保護(hù)國(guó)土資源并對(duì)采取保護(hù)性耕作技術(shù)的農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)貼大力發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)。 目前美國(guó)運(yùn)用最廣的保護(hù)性耕作模式主要有完全免耕、條帶耕作和垂直耕作三種模式，全部是秸稈全量還田。全美小麥、玉米和大豆60%以上的農(nóng)田采用了保護(hù)性耕作技術(shù)，而且這個(gè)比例還在不斷加大。

作為美國(guó)保護(hù)性耕作技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)，美國(guó)大平原制造公司（以下簡(jiǎn)稱“大平原”）從90年代中期開始研發(fā)用于保護(hù)性耕作的耕整地設(shè)備，垂直耕作技術(shù)是其主推的具有農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的保護(hù)性耕作技術(shù)，在美國(guó)推廣得非常成功，特別是在美國(guó)玉米帶地區(qū)，其受歡迎的程度越來(lái)越高。

大平原對(duì)于垂直耕作系統(tǒng)的定義為：作為一系列耕作指導(dǎo)原則，旨在通過(guò)垂直深松、秸稈還田以及土壤表面垂直耕整方式提高土壤吸納和儲(chǔ)存水分的能力，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)作物根系發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)元素吸收，最終實(shí)現(xiàn)種植收益最大化。垂直耕作系統(tǒng)有別于其它傳統(tǒng)耕作模式的最大特點(diǎn)就是所有設(shè)備垂直于土壤水平面方向運(yùn)動(dòng)，其目標(biāo)是為打破板結(jié)層并且防止新板結(jié)層產(chǎn)生。利用垂直耕作模式創(chuàng)建均勻的土壤密度，修復(fù)被破壞的土壤結(jié)構(gòu)，通過(guò)秸稈還田，切碎秸稈平整苗床，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造理想的土壤條件。

垂直深松機(jī)可全方位消除土壤板結(jié)層，徹底打破土壤板結(jié)層。在作業(yè)過(guò)程中，不打亂耕作層，不擾動(dòng)地表，不翻動(dòng)土壤，實(shí)現(xiàn)全方位垂直深松。自動(dòng)防過(guò)載的深松鏟在土壤中通過(guò)時(shí)形成持續(xù)波浪效應(yīng)，使得整個(gè)工作深度上的板結(jié)層形成開裂，但在土壤表面不留深刻痕跡，堅(jiān)硬的板結(jié)層被全方位破碎。深松后地表平整，保持植被完整性，最大限度減少土壤跑墑。在大量秸稈地里作業(yè)完全不堵塞，一旦深層的板結(jié)層被消除，健康的土壤耕層每年都要進(jìn)行維護(hù)，避免或減緩板結(jié)層的產(chǎn)生。比如在澇的季節(jié)進(jìn)行收割或播種都很容易形成新的板結(jié)層。

大平原的垂直深松聯(lián)合整地機(jī)主要運(yùn)用于一些氣候寒冷、土壤粘重地區(qū)，例如，美國(guó)玉米帶北部高寒地區(qū)、烏克蘭和俄羅斯的黑土帶，這些地區(qū)因?yàn)闅夂蚝?，農(nóng)民們希望能夠在打破板結(jié)的同時(shí)將部分秸稈混拌到地里，露出更多一些黑土，春季地溫升溫就會(huì)更快一些，這時(shí)垂直深松聯(lián)合整地機(jī)就能滿足需求。

任何切進(jìn)土壤的機(jī)具都會(huì)造成土壤密度變化層。這些機(jī)具切土部件在作業(yè)時(shí)，其下方土壤被壓密；上方土壤被抬起翻動(dòng)。聯(lián)軸式和凹面圓盤機(jī)具也因造成密度加大的板結(jié)層被越來(lái)越多專業(yè)農(nóng)場(chǎng)放棄使用。垂直渦輪圓盤的作業(yè)原理是垂直進(jìn)入離開土壤，不會(huì)對(duì)土壤造成淺層板結(jié)。春季播種前進(jìn)行垂直渦輪圓盤耙進(jìn)行一遍秸稈淺層碎混作業(yè)，這種做法在美國(guó)農(nóng)場(chǎng)比較普遍被采納。播種前進(jìn)行垂直耙作業(yè)有諸多好處，其中最重要的作用就是，平整出苗床、切碎秸稈、提升免耕播種機(jī)的播種質(zhì)量。其它作用，例如如果地溫低，通過(guò)一遍淺層垂直耕作，可以提高地溫，提早幾天播種。

大平原2016年開始在中國(guó)推廣垂直耕作模式，堅(jiān)持不懈用微薄之力一點(diǎn)一滴地推廣保護(hù)性耕作，也找到了真正認(rèn)可這種先進(jìn)模式的合作社。如黑龍江省龍江縣的超越合作社從2018年秋收后大面積采用大平原垂直耕作模式，取得了驚人效果，不僅不需要將秸稈離田，還實(shí)現(xiàn)了秸稈碎混處理作業(yè)與深松作業(yè)一體化完成，實(shí)現(xiàn)了整地作業(yè)與深松作業(yè)有效銜接，發(fā)揮了深松技術(shù)優(yōu)勢(shì)，減少了農(nóng)機(jī)進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，降低了生產(chǎn)作業(yè)成本。

推廣試驗(yàn)表明，通過(guò)秸稈碎混作業(yè)，使其與表層土壤充分混勻，并在土壤中分解腐爛，達(dá)到改善土壤結(jié)構(gòu)、增加有機(jī)質(zhì)含量、促進(jìn)玉米等作物增產(chǎn)效果。秸稈碎混只發(fā)生在土壤表層，表層秸稈覆蓋且覆蓋量可調(diào)節(jié)，蓄水防風(fēng)效果好。以前合作社都要通過(guò)翻埋將秸稈翻入地里，黑土裸露風(fēng)沙大的時(shí)候地里揚(yáng)塵非常嚴(yán)重，而且春季播種前需要做水種植。而且，翻地徹底破壞植被根系，將底層土壤翻至地表，無(wú)植被覆蓋，導(dǎo)致水分大量散失，降水后地表徑流沖刷土壤，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。

超越合作社算了一筆賬，與傳統(tǒng)翻地模式比較，2018秋季和2019春季采用垂直耕作種植了7000畝玉米。結(jié)果每畝增產(chǎn)干糧85斤，也就是有59.9萬(wàn)斤額外增收，按0.8元/斤，約為47.9萬(wàn)元的收入。另外，垂直耕作也節(jié)約了畝作業(yè)費(fèi)。按每公頃節(jié)省1000元計(jì)算，總計(jì)有46萬(wàn)元。一增一減就有接近100萬(wàn)元的收益。所以，垂直耕作不僅實(shí)現(xiàn)了秸稈全量還田，更重要的是促進(jìn)了作物出苗增產(chǎn)，并降低了水土流失。

垂直耕作秸稈全量還田模式不但解決了秸稈處理問(wèn)題，并且在作業(yè)中應(yīng)用了世界上最為先進(jìn)的垂直耕作技術(shù)，克服了其他模式耕作后耕層內(nèi)凸凹不平、苗長(zhǎng)勢(shì)不齊的問(wèn)題，一般不出現(xiàn) “三類苗”，有利于提高產(chǎn)量，一舉多贏。垂直耕作模式實(shí)現(xiàn)蓄水保墑，作業(yè)費(fèi)用比秸稈翻埋模式低，并且保墑效果好，有利于出苗。優(yōu)化水資源利用，是水土肥三要素綜合優(yōu)化的一項(xiàng)生態(tài)型技術(shù)。垂直耕作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者創(chuàng)造了雙贏局面，同時(shí)又保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。Θ