鞍山市千山區(qū)農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法隊 肖傳猛

1 保護性農(nóng)業(yè)的發(fā)展概況

1.1 保護性耕作技術(shù)

保護性耕作主要是指以農(nóng)作物的秸稈還田為前提條件，采取免耕或者少耕的現(xiàn)代耕作方法，實現(xiàn)對土地資源的保護。

1.1.1 免耕技術(shù)

除了播種和施肥之外，從播種之后到收獲期間不擾動土壤的耕作方式被稱為免耕。在溫度、濕度適宜和不寒冷、不潮濕的土地上進行免耕播種，和傳統(tǒng)的耕作方式相比，農(nóng)作物的產(chǎn)量不會受到影響。相關(guān)的研究顯示，采取免耕的優(yōu)勢明顯，不僅可以降低作業(yè)的成本和作業(yè)的時間，同時還可以減少對土壤的侵蝕和破壞，達到蓄水保墑的目的，提高土壤的透氣性和透水性。因為對土壤的擾動比較少，所以能夠為地下生物提供良好的棲息地。連續(xù)幾年免耕之后的土壤的有機質(zhì)含量不斷增加，土壤結(jié)構(gòu)改善，從而提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。

1.1.2 少耕技術(shù)

第一，條耕。在覆蓋農(nóng)作物秸稈的地表上，將覆蓋物剝開呈條狀，然后在秋季耕出寬度為20厘米、深度為10厘米的等待播種的地塊，在地塊內(nèi)形成高度為10厘米左右的壟，行間覆蓋殘留物，只限于播種條內(nèi)耕作，播種之后平整地表。通過該種方式可以實現(xiàn)土壤的保護，有利于將肥料輸送到農(nóng)作物的根部，從而提高了肥料的利用效率，降低了作業(yè)成本。第二，垂直耕整。秋天殘留覆蓋物的地面可以采用聯(lián)合耕作的方式，該種方式可以起到蓄水保墑和提高地表溫度、減少水土流失的作用，也能實現(xiàn)產(chǎn)量的提高。

1.2 作物輪作

調(diào)查研究顯示，土壤耕層深厚、透氣性好、肥力高和有機質(zhì)含量高與常年堅持合理的輪作以及秸稈還田有密切的關(guān)系，通過長期的輪作可以增加土壤中的有機質(zhì)和微生物的含量。

1.3 覆蓋作物

除了免耕等保護性耕作模式之外，更加強調(diào)少耕，一些學者認為覆蓋的作用大于免耕的作用，其主要包括秸稈覆蓋和作物覆蓋。在播種之后地表農(nóng)作物的覆蓋率不低于30%，能夠減少70%的風蝕和水蝕。相關(guān)的調(diào)查機構(gòu)研究顯示，利用免耕和全量秸稈還田技術(shù)能夠減少蒸發(fā)量，提高土壤的蓄水能力。各種覆蓋作物品種的優(yōu)勢不同，如牧草的營養(yǎng)吸收和固氮能力較強，蕎麥的生長速度較快，通過覆蓋作物能夠?qū)崿F(xiàn)固土和保水的目的。

2 我國黑土地保護現(xiàn)狀

2.1 黑土地的演變情況

黑土地是我國重要的自然資源，但是長期使用傳統(tǒng)的耕作方式會導致黑土地的水土流失嚴重，造成土壤的質(zhì)量下降，尤其是土壤中的有機質(zhì)含量不斷下降。通過調(diào)查研究顯示，當前耕地的黑土層的平均厚度由20世紀的80年代的30厘米減少到現(xiàn)在的20厘米，大量的黑土流失，黑土地中的氮、磷、鉀的流失需要大量的化肥才能夠補充農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)。

2.2 黑土地保護性耕作

在20世紀的60年代，我國已經(jīng)開展了免耕種植保護耕地的研究，以秸稈還田為主要的利用方式將耕作栽培模式分為以下兩種。

2.2.1 玉米秸稈全覆蓋少免耕栽培技術(shù)模式

玉米秸稈全覆蓋少免耕栽培技術(shù)模式主要包括以下幾種：第一，秸稈全覆蓋、平作少耕或者免耕栽培模式，該種栽培模式需要高留茬，確保秸稈的全量均勻覆蓋。第二，秸稈全覆蓋、寬窄行平作免耕栽培模式；第三，按照原壟卡種的少耕栽培模式，該種栽培模式能夠提高地表的溫度，秸稈一般聚于壟溝，免耕播種的質(zhì)量比較高。

2.2.2 秸稈過腹還田模式

在鹽堿地可以采用秸稈過腹還田的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，在應用7～8年之后，能夠保證土地變?yōu)榱继?，其可以降低種植和養(yǎng)殖的成本投入，并且減少秸稈焚燒所帶來的環(huán)境污染問題。

2.3 寬窄行免耕播種模式

在秋季玉米收獲的同時可以將秸稈全量粉碎還田，在春季利用機械設(shè)備形成寬窄行種植模式，窄行為40厘米，寬行為80厘米，實現(xiàn)寬行和窄行隔年交替種植，播種深度為3～5厘米，施肥的深度為8～12厘米。主要的技術(shù)流程如下所述：利用機械設(shè)備收割農(nóng)作物、秸稈粉碎還田、秸稈歸行、免耕播種施肥、病蟲害和草害的防治，要選擇配套的機械設(shè)備，主要包括自走式玉米聯(lián)合收獲機、玉米秸稈歸行處理機、免耕播種機、深松施肥機和噴桿噴霧機，以提高播種效率。

2.4 均勻行免耕播種模式

在秋季玉米收獲的同時選擇秸稈全量粉碎還田均勻地覆蓋地表，秸稈粉碎的長度要小于10厘米，保證粉碎的合格率，結(jié)合粉碎的情況可二次還田處理，其目的是提高播種機械設(shè)備的性能。在春季采用均勻行免耕播種作業(yè)，行距為55厘米，播種的深度為3～5厘米，施肥的深度為8～12厘米，主要的操作流程如下所述：選擇機械設(shè)備收獲、利用秸稈粉碎還田、免耕播種施肥、進行病蟲草害的防治，選擇配套的機械設(shè)備，包括自走式玉米聯(lián)合收獲機、秸稈粉碎還田機、深松機、免耕播種機和噴桿噴霧機等。

2.5 苗帶淺旋少耕播種模式

在玉米收獲的同時秸稈全量粉碎還田就應該覆蓋地表，秸稈的長度要小于10厘米，以保證粉碎的合格率。春季播種之前苗帶淺旋處理，深度小于10厘米，直接進行少耕播種，播種的深度為3～5厘米，施肥的深度為8～12厘米。主要的技術(shù)操作流程如下所述：選擇機械設(shè)備收割、秸稈粉碎還田技術(shù)、苗帶淺旋少耕播種技術(shù)、進行病蟲草害的防治，選擇適合的配套機械設(shè)備，包括自走式玉米聯(lián)合收獲機、秸稈粉碎還田機、深松機、苗帶旋耕播種機和噴桿噴霧機。

3 保護性耕作技術(shù)的應用效果

3.1 土壤的容重

土壤容重是評價黑土地土壤質(zhì)量的重要指標，如果土壤的容重小，說明土壤的結(jié)構(gòu)性能好和疏松性好；如果土壤的容重大，則說明土壤比較板結(jié)，并且質(zhì)量差。保護性耕作技術(shù)的應用可以減少土壤的容重，在改善土壤結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著重要的作用。

3.2 含水量

利用免耕技術(shù)和秸稈覆蓋還田技術(shù)能夠降低土壤的蒸發(fā)，提高土壤中的含水量，提高水資源的利用率。

3.3 土壤風蝕

地表覆蓋秸稈殘茬可以降低地表的風速，提高土壤抵御風蝕的能力。

3.4 土壤的肥力

通過保護性耕作技術(shù)能夠改善土壤流失的狀況，控制土壤中有機質(zhì)的損失量。此外，秸稈還田還能夠提高土壤對養(yǎng)分的吸收，實現(xiàn)土壤養(yǎng)分含量增高和肥力增強的目的。調(diào)查研究顯示，秸稈還田5年以上的地塊，腐爛的秸稈養(yǎng)分逐年增多，每年可以減少20%的化肥投入，實現(xiàn)土壤肥力的提升。

3.5 蚯蚓的數(shù)量

土壤中的蚯蚓能夠改善土壤的性能，提高土壤的疏松度，讓水和空氣能夠達到農(nóng)作物的根部，促進農(nóng)作物的健康生長。在一些有條件的地區(qū)可通過大量的蚯蚓達到免耕的目的，蚯蚓還能夠起到降解土壤污染物的作用。保護性耕作技術(shù)的應用能夠為蚯蚓提供更好的生存空間，相關(guān)的數(shù)據(jù)研究表明，利用保護性耕作技術(shù)以單位面積內(nèi)的蚯蚓數(shù)量明顯高于沒有應用保護性耕作技術(shù)的田塊。

3.6 農(nóng)作物的產(chǎn)量

保護性耕作技術(shù)的應用不僅提高了土壤的肥力，還提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。相關(guān)的數(shù)據(jù)研究表明，在利用保護性耕作技術(shù)的田塊，其農(nóng)作物單產(chǎn)量明顯高于沒有應用保護性耕作技術(shù)的田塊，其中的寬窄行種植模式的增產(chǎn)效果比較好。

4 黑土地保護性耕作技術(shù)存在的問題

4.1 秸稈還田

秸稈還田能夠提高土壤的有機質(zhì)含量和改善土壤的性能，有些地區(qū)的秸稈還田仍然沒有很好地解決，還會出現(xiàn)秸稈焚燒的現(xiàn)象，加之高密度的種植方式和追求高產(chǎn)的種植方式導致秸稈的數(shù)量比較大，因而如何在有限的耕地范圍內(nèi)實現(xiàn)秸稈還田的有效利用已經(jīng)成為保護性耕作技術(shù)應用面臨的問題。

4.2 種植制度和耕作方式

為了片面地追求糧食的產(chǎn)量，我國重要的黑土地分布地區(qū)采用大面積連作種植的方式，病蟲草比較嚴重，農(nóng)民大量的使用農(nóng)藥，或者過量的使用化肥影響了土壤的質(zhì)量，出現(xiàn)了嚴重的水土流失問題，導致黑土層變薄和土壤的質(zhì)量下降。為此，全面推廣秸稈環(huán)境和保護性耕作制度已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

4.3 耕整和播種機械設(shè)備

因為受到傳統(tǒng)耕作方式的影響，我國的播種機械設(shè)備的生產(chǎn)水平無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，應該加大對保護性耕作機械設(shè)備的研發(fā)和引進，為大面積地實施秸稈還田以及應用保護性耕作技術(shù)提供設(shè)備支持。

5 保護性耕作技術(shù)的推廣

5.1 強化保護性耕作技術(shù)的宣傳

黑土地是我國重要的土地資源，在確保國家糧食安全方面發(fā)揮著重要的作用，因此應該加大對保護性耕作技術(shù)的宣傳力度，讓更多的農(nóng)戶認識到保護性耕作技術(shù)的重要性，并且在生產(chǎn)中積極地應用和推廣。還可以建立保護性耕作示范基地，加大對保護性耕作技術(shù)的宣傳力度，讓更多的農(nóng)戶看到保護性耕作技術(shù)的效果，從而積極地認可和接受該技術(shù)。

5.2 加強保護性耕作主力培養(yǎng)

保護性耕作技術(shù)實施的主要對象是農(nóng)業(yè)合作社和家庭農(nóng)場等，要加強對主力軍的培養(yǎng)，樹立典型，引導更多的農(nóng)戶采用保護性耕作技術(shù)。此外，保護性耕作技術(shù)的應用能夠?qū)崿F(xiàn)土地的規(guī)?；图s化發(fā)展，幫助土地更好的流轉(zhuǎn)。

5.3 推進新型技術(shù)的推廣和機制的建設(shè)

為了更好地推廣保護性耕作技術(shù)，應該調(diào)動管理人員和工作人員的積極性，加大對農(nóng)業(yè)合作社和家庭農(nóng)場的扶持力度，相關(guān)的科研單位和生產(chǎn)企業(yè)應該發(fā)揮各自的優(yōu)勢，積極加大對農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣力度，重視與農(nóng)業(yè)主體的交流，加大對保護性耕作技術(shù)的研發(fā)力度，設(shè)計出更多的保護性耕作技術(shù)，并且進行推廣和應用。

5.4 加大政府的扶持補貼力度

為了提高保護性耕作技術(shù)的推廣和應用效果，應該加大各方的財政補貼力度，包括保護性耕作技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)和培訓等環(huán)節(jié)，都需要出臺一系列的補貼標準，以調(diào)動各方應用的積極性。此外，鼓勵各個地區(qū)探索多渠道的投入機制，為保護性耕作技術(shù)提供更多的資金支持，從而為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5.5 積極引進國外先進的技術(shù)

因為受到傳統(tǒng)技術(shù)和機械設(shè)備等因素的影響，我國的保護性耕作模式還需要加大對國外先進技術(shù)的引進和利用，結(jié)合本國農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際情況消化利用保護性耕作技術(shù)，包括建立保護性耕作示范基地、借鑒先進地區(qū)和國家的技術(shù)經(jīng)驗、加快對保護性耕作技術(shù)領(lǐng)域的農(nóng)民培訓、營造良好的保護性耕作技術(shù)應用的氛圍、使更多的農(nóng)戶認識到保護性耕作技術(shù)的優(yōu)勢，從而從而促進保護性耕作技術(shù)的應用。

5.6 推進秸稈還田進程

第一，秸稈是土壤有機質(zhì)的主要來源。農(nóng)作物中秸稈含有一定的養(yǎng)分和纖維素，并且木質(zhì)素和蛋白質(zhì)的含量比較高，能夠為土壤提供較多的有機質(zhì)，同時還可以補充氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。第二，秸稈能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)。秸稈可以為土壤中的微生物提供必須的營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過土壤微生物的轉(zhuǎn)化之后能夠產(chǎn)生腐質(zhì)和多糖能有機物和無機物，從而促進土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，降低土壤的容重，提高土壤的透氣性，實現(xiàn)保水保肥的目的。第三，秸稈是土壤生物生存的必要條件。秸稈能夠為土壤中微生物的生存提供能源物質(zhì)，也能為蚯蚓提供能源物質(zhì)，平衡農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。秸稈還田技術(shù)能夠增加土壤中的有機質(zhì)含量，實現(xiàn)土壤肥力的提升，平衡土壤生態(tài)系統(tǒng)。此外，秸稈過腹還田能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)，提高土壤中有的機質(zhì)含量，最為重要的是可以降低化肥的投入，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，降低種植的成本。秸稈有氧發(fā)酵優(yōu)質(zhì)有機肥還田可以平衡土壤微生物菌群，提高土壤中的有機質(zhì)含量，改善土壤的肥力。

5.7 開展保護性耕作技術(shù)的試驗示范

應該結(jié)合當?shù)睾谕恋刭Y源分布實際情況設(shè)計和規(guī)劃保護性耕作模式的應用，在不同的生態(tài)區(qū)和不同土壤類型地區(qū)選擇不同的耕作方式，探索出適合本地區(qū)發(fā)展的保護性耕作技術(shù)，提高保護性耕作技術(shù)應用的效果。利用保護性耕作技術(shù)可以最大程度地減少水土流失，提高水肥的利用率，減少農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的養(yǎng)分和水分的蒸發(fā)。前茬作物的根部腐爛之后會形成比較大的空隙，從而可以增加水分的滲透能力，實現(xiàn)土壤質(zhì)量的改善，提高土壤中的有機質(zhì)含量。垂直立體深松技術(shù)能夠最大程度地減少對土壤結(jié)構(gòu)的破壞，增加蓄水保墑能力。利用免耕和秸稈覆蓋技術(shù)可以有效減少水分的蒸發(fā)，增強土壤的蓄水能力。保護性耕作技術(shù)還能夠減少風沙的侵蝕，降低空氣中的粉塵含量，減少機械作業(yè)中的燃油排放，改善空氣質(zhì)量。

5.8 加強技術(shù)的創(chuàng)新

要不斷地完善技術(shù)的創(chuàng)新模式，推進保護性耕作的社會化服務(wù)。重視對保護性耕作模式的機械設(shè)備的研發(fā)，從而為技術(shù)的應用和發(fā)展提供滿意的機械設(shè)備保障。通過扶持農(nóng)機大戶和農(nóng)機經(jīng)紀人來推進保護性耕作社會化服務(wù)，探索出適合本地區(qū)發(fā)展的保護性耕作市場化的運行機制，提高對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的利用，提升種植效益。

6 結(jié)語

在黑土地資源保護中利用保護性耕作技術(shù)可以提高土地資源的利用率，促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及保障國家的糧食安全。相比于西方發(fā)達國家，我國的保護性耕作技術(shù)起步比較晚，因此要加大對先進國家的保護性耕作技術(shù)的借鑒，結(jié)合我國黑土地資源的分布情況合理地選擇保護性耕作技術(shù)。從當前的黑土地資源保護情況來看，還存在一些問題需要解決，這就需要科研機構(gòu)加大對保護性耕作技術(shù)的研發(fā)和應用，重視對保護性耕作技術(shù)的推廣，從而為實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及黑土地資源的保護奠定基礎(chǔ)。