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保護性耕作淺析
論文關(guān)鍵詞 保護性耕作；概況；判定；實(shí)施
論文摘要 介紹了保護性耕作的發(fā)展狀況，對其定義及所包含的內容進(jìn)行了闡述和分析，歸納了保護性耕作的判定和實(shí)施要點(diǎn)，以期推廣這一新型耕作技術(shù)。
1保護性耕作發(fā)展概況
保護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項內容。其核心是免耕播種，主要作業(yè)均使用來(lái)完成。保護性耕作起源于20世紀30年代的美國，目前美國、加拿大和澳大利亞等國已基本采用了以機械化為支撐的保護性耕作。我國北方地區一直沿襲傳統的以鏵式犁翻耕土壤、裸露休閑耕作法，由于實(shí)行深耕細耙，破壞了土壤結構，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。中國大學(xué)課題組在山西省經(jīng)過(guò)近9年的連續試驗研究，初步研究出一套適合中國國情的保護性耕作技術(shù)體系，結果顯示，機械化保護性耕作技術(shù)與傳統耕作技術(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)揚沙60％；同時(shí)可以增加休閑期土壤儲水量，提高水肥利用效率，減少作業(yè)工序，增加農作物產(chǎn)量。近年來(lái)，農業(yè)部在北方地區推廣“保護性耕作”項目，通過(guò)重點(diǎn)建設核心項目區，并結合國家實(shí)施的防護林工程、退耕還林還草工程等生態(tài)建設措施，使我國北方旱作地區的農業(yè)生態(tài)惡化狀況有望得到改善。
2保護性耕作的定義及內容
對保護性耕作國際上通用的定義是：“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”，保護性耕作強調的是將農作物秸稈殘茬“覆蓋地表”，其首要目的是加強對地表的防護，而常規的秸稈還田對農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，這是保護性耕作與傳統的秸稈還田的主要區別所在，不能混淆。至于保護性耕作的“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)揮對土壤的防護作用了。
關(guān)于“大量”，國外有2種說(shuō)法：一是“盡可能多”。這需要根據當地氣候、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；土壤養分消耗大、補充少的田塊和土壤侵蝕嚴重的區域，也應加大秸稈覆蓋還田量，以加強地力培肥和田面防護。二是“地表的覆蓋和覆蓋量不低于30％（美國）�！蔽覈梃b國外的定義，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)農業(yè)部頒發(fā)的《保護性耕作實(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”是國際國內對保護性耕作“覆蓋”的最低要求，低于這3項指標就不能算是保護性耕作了。其第二句話(huà)“將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可”，要達到這一境界，就應盡可能地減少除播種以外的耕作，減少耕作對土壤的破壞，減少機具對土壤的壓實(shí)，即便是播種也要盡可能地降低對土壤的擾動(dòng)。這句話(huà)的內在含義是最大限度地保持土壤自然狀態(tài)，保護土壤的自我恢復能力和自我平衡的能力。這是保護性耕作理念的核心，代表了人類(lèi)通過(guò)對數千年農耕文明的反思所形成的現代農耕觀(guān)，也是保護性耕作與傳統農業(yè)耕作習慣的根本區別所在。因此，搞保護性耕作就必須實(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)，國外稱(chēng)之為“免耕法”。目前美國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)行免耕法的農場(chǎng)使用的農業(yè)機械僅有3種，即播種機、噴霧植保機械和聯(lián)合收割機，這種“免耕法”是保護性耕作的最高形式。
少耕，就是在取消犁耕的基礎上，為保證播種和疏松土壤、除草等農事而保留少量土壤作業(yè)（國外稱(chēng)之為“少耕法”），其要點(diǎn)是減少耕作次數和強度。這種“少耕法”是傳統耕作向“免耕法”轉化的過(guò)渡型保護性耕作形式。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。對深松的要求是盡可能減少對土壤上下層結構的翻動(dòng)，減少對地面植被的破壞。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。另外，深松不必每年進(jìn)行，提倡在實(shí)施保護性耕作的第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“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”。根據國外資料和國內實(shí)踐研究有關(guān)介紹，深松間隔年數應主要根據田間作業(yè)的多寡和土壤緊實(shí)程度而定，作業(yè)多、機具設備對土壤壓實(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。
淺松，指耕層內的松土作業(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（利用淺松機的水平翼鏟切斷草根），是機械除草的主要形式。有些鑿式深松機也可加裝單層或雙層水平翼刀，除草效果也不錯。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定，容易殺死蚯蚓，破壞土壤的自然恢復能力，還會(huì )降低地表的覆蓋度，影響保護性耕作的防護耕作的防護效果�？梢哉f(shuō)，淺旋、淺耙等播前整地作業(yè)有濃厚的傳統耕作味道，是為常規播種機順利作業(yè)而采取的不得已做法。隨著(zhù)通過(guò)性能好的新式免耕播種機的不斷出現，旋、耙等播前表土耕作將會(huì )逐漸減少。
對新式免耕播種機的要求，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。目前國內開(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，使用效果不錯，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，國外有一種說(shuō)法是“應小于作物行距的1/4”；帶狀旋耕的深度，應與淺旋5cm以?xún)鹊囊笠恢�，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)草害是保護性耕作技術(shù)體系的重要內容，也是大規模普及保護性耕作必須考慮的風(fēng)險因素。其中，病蟲(chóng)害的影響程度與傳統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，二是機械除草。采用化學(xué)除草，首先要針對雜草類(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，以最低的投入達到高效除草的目的�；瘜W(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、加拿大等國家就是在解決了化學(xué)除草后，保護性耕作才得以大面積推廣應用。但大范圍采用化學(xué)除草又會(huì )引發(fā)出污染問(wèn)題。從國外的經(jīng)驗看，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；另一方面是機械除草，利用各種形式的除草機械和表土作業(yè)機械切斷草根，干擾和抑制雜草的生長(cháng)，達到控制或清除雜草的目的。美國通過(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。借鑒國外的經(jīng)驗，我們在推廣保護性耕作的過(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，利用機械除草手段，抑制和防治草害，降低保護性耕作發(fā)生草害的危險。
3保護性耕作的判定及實(shí)施
綜上所述，關(guān)于保護性耕作的判定及實(shí)施要點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn)：①取消鏵式犁耕翻，是保護性耕作的首要特征。②秸稈根茬應覆蓋地表，翻埋入土的不屬于保護性耕作。③地表覆蓋達不到3個(gè)“三”（覆蓋量30％、覆蓋度30％和1/3稈高留茬）就不能算作保護性耕作。④松土深度大于耕層厚度為深松，除在保護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)的深度應控制在5cm以?xún)�。⑦保護性耕作應慎用或者不用旋耕機。⑧帶狀耕作的寬度應小于行距的1/4。
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