秦 猛,董全中,薛 紅,張明明,李微微,宋 歡,翟玲俠
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院,黑龍江 齊齊哈爾 161600)
耕地是人類賴以生存的天然資源,也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、維護國家糧食安全的必要因素[1]。但長期不合理的耕作和高強度利用,加之化肥、農(nóng)藥的不合理使用,導(dǎo)致我國耕地存在肥力偏低、退化嚴(yán)重和污染加劇等一系列問題[2]。如果任其發(fā)展,將極大地制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,威脅糧食安全。隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展,人們更加重視農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,保護性耕作因其具有顯著的生態(tài)和經(jīng)濟效益,近年來得到了廣泛關(guān)注[3]。保護性耕作是利用免耕、少耕或地表覆蓋秸稈的方式對農(nóng)田土壤進行保護和改良,是作物生產(chǎn)系統(tǒng)及其管理系統(tǒng)的重要組成部分,也是目前世界上應(yīng)用最廣、效果最好的農(nóng)業(yè)技術(shù)之一,主要以提升土壤質(zhì)量、達到節(jié)本增效和提質(zhì)降耗等為目的[4-5]。保護性耕作的作業(yè)流程為表土處理→免耕播種→機械化植?!鷻C械收獲→秸稈粉碎,相較于傳統(tǒng)耕種模式,保護性耕作在培肥地力、蓄水保墑和秸稈利用方面具有不可替代的作用[6-7]。保護性耕作主要技術(shù)包括少耕、免耕播種以及秸稈還田、深松和病蟲草害綜合防治4項技術(shù)措施,有利于解決長期焚燒秸稈、過度耕作帶來的土壤結(jié)構(gòu)破壞、有機質(zhì)含量下降等問題[8-9]。因此,對于我國人多地少、干旱缺水和資源短缺的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件而言,保護性耕作對保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。鑒于此,擬從我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需求出發(fā),介紹保護性耕作的研究進展情況,并對其關(guān)鍵技術(shù)等方面進行闡述,以促進保護性耕作體系的普及推廣,為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。
保護性耕作興起于北美,美國是世界上保護性耕作研究最早、技術(shù)體系最完善、機具裝備最先進以及推廣面積最大的國家。美國將保護性耕作定義為“為減少土壤侵蝕,任何能保證在播種后地表作物秸稈殘茬覆蓋率不低于30%的耕作和種植管理措施”[10]。由于我國與其他國家氣候和土壤環(huán)境條件的不同,不能照搬國外的措施與方法,可根據(jù)我國的條件進行適當(dāng)改進[11]。我國按照保護性耕作的內(nèi)涵和目標(biāo)將其定義為“對農(nóng)田實行免耕、少耕,并用作物秸稈覆蓋地表,減少風(fēng)蝕、水蝕,提高土壤肥力和抗旱能力的先進農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)”[12]??偠灾?,保護性耕作核心內(nèi)容就是盡量減少土壤擾動,增加地表覆蓋,達到蓄水保墑,降低土壤侵蝕,通過合理的作物搭配、水肥調(diào)控等配套技術(shù),實現(xiàn)培肥地力,同時減少作業(yè)次數(shù),節(jié)約成本投入,最終實現(xiàn)高產(chǎn)高效的耕作技術(shù)[13]。
保護性耕作是在長期農(nóng)業(yè)耕作中逐漸形成的生產(chǎn)觀念,其目的是恢復(fù)和保持土壤養(yǎng)分含量,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[14]。我國從20 世紀(jì)60 年代開始關(guān)注保護性耕作,對其技術(shù)進行了引進,并進行了一系列的種植示范。經(jīng)過長期探索和發(fā)展,我國保護性耕作在理論研究和示范推廣方面取得了初步成績,并逐漸形成了具有中國地域特色的保護性耕作技術(shù)體系[15]。20 世紀(jì)70、80 年代,隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)部門對種植新技術(shù)的認識不斷深入,進一步意識到保護性耕作的重要性,并相繼引進保護性耕作的單項技術(shù)如深松、秸稈覆蓋等,保護性耕作配套的農(nóng)機具、秸稈覆蓋技術(shù)及深耕松土技術(shù)得到了進一步發(fā)展[16]。20世紀(jì)90年代,生態(tài)環(huán)境問題得到越來越多的關(guān)注,保護性耕作更是深受農(nóng)業(yè)部門的重視,并將其推廣與應(yīng)用作為重點項目開展[17]。我國農(nóng)業(yè)部門先后出臺了《保護性耕作工程建設(shè)規(guī)劃(2009—2015 年)》《保護性耕作關(guān)鍵技術(shù)要點》《保護性耕作項目實施規(guī)范》《國家黑土地保護工程實施方案(2021—2025 年)》相關(guān)文件,積極推進保護性耕作的實施[18]。近年來,為推動落實“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上”“藏糧于地、藏糧于技”以及“保護黑土”的戰(zhàn)略,我國把耕地保護擺在了更加突出的位置[19]。2004—2022年的中央一號文件中多次提到“實施保護性耕作”,并在2021 和2022 年連續(xù)2 a 的中央一號文件中均提到要大力推廣和發(fā)展保護性耕作。在各種政策支持下,保護性耕作的示范推廣步伐明顯加快,其在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中所起的作用也日趨凸顯。
少耕、免耕施肥播種技術(shù)是指在作物收獲后不進行翻耕,在原有留茬地直接采用專業(yè)免耕播種機進行秸稈粉碎與施肥播種,主要提高土壤有機質(zhì)含量,改善土壤理化性質(zhì),促進作物增產(chǎn)[20]。秸稈覆蓋在土層之上可以減少風(fēng)蝕、水蝕和水分蒸發(fā)。與此同時,利用免耕播種技術(shù),可以減少耕作過程中的耕作阻力,以及農(nóng)業(yè)機械對土壤的壓實,減少土壤破壞[21]。
秸稈還田是目前最主要的秸稈處理方式,其具有簡單快捷、省時省力的優(yōu)點,同時可以達到蓄水保墑和培肥地力的目的[22]。秸稈焚燒容易帶來環(huán)境污染并浪費可再生資源,導(dǎo)致土壤表層焦化,降低土壤和空氣質(zhì)量。通過秸稈還田能有效提高土壤中的有機質(zhì)含量,促進微生物活動,既可以提高土壤肥力,又可以節(jié)省化肥用量,降低種植成本,達到用地還地、以地養(yǎng)地的目的,因此,秸稈還田技術(shù)已成為保護性耕作的核心技術(shù)之一[23]。
在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作中,由于種植者對土地深松措施缺乏重視,導(dǎo)致土壤結(jié)塊嚴(yán)重,養(yǎng)分輸送困難。傳統(tǒng)淺耕容易導(dǎo)致土壤蓄水保肥能力不強,不能為植物生長提供充足的水肥供應(yīng)[24]。而深松保護性耕作技術(shù)是通過借助機械化的深耕措施(2~3 a 深松一次),打破原有土壤板結(jié)層和犁地層,改善耕層結(jié)構(gòu)。與此同時,該技術(shù)可提高水分滲透率和土壤通氣性,增強土壤的蓄水和氣體交換能力。深松過的土地,能為作物生長提供良好的土壤環(huán)境,從而促進作物產(chǎn)量增加。
雜草和病蟲害的防控是保護性耕作的重要步驟之一。由于秸稈在田間未經(jīng)處理而直接粉碎還田,秸稈中存在大量病原菌、蟲卵和草籽,在短時間內(nèi)秸稈腐解不徹底,導(dǎo)致后期作物種植、生長過程中病蟲草害發(fā)生增加。因此,做好病蟲草害防治是穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的關(guān)鍵[8]。為了保證較好的防治效果,除了進行化學(xué)防治以外,還需要根據(jù)病蟲草害的發(fā)生情況,適當(dāng)結(jié)合生物防治和物理防治措施。在防治過程中,要注意科學(xué)施藥,精準(zhǔn)防控,構(gòu)建保護性耕作下病蟲草害防控技術(shù)體系[25]。
保護性耕作可以減少對土壤的擾動,保持土壤結(jié)構(gòu)和改善土壤理化性質(zhì)。杜夢寅等[26]的研究結(jié)果表明,保護性耕作可顯著減少黃土高原半干旱地區(qū)土壤水分蒸發(fā),減緩地表徑流量,涵養(yǎng)水土。田肖肖等[27]研究認為,免耕、覆蓋措施可有效調(diào)節(jié)土壤水熱變化,解決夏玉米生產(chǎn)中苗期干旱少雨導(dǎo)致的土壤水分匱乏問題。楊永輝等[28]研究發(fā)現(xiàn),保護性耕作可以改土保墑,提高土壤有機質(zhì)含量和土壤肥力,增加土壤團聚體的穩(wěn)定性和土壤孔隙度,改善土壤孔隙的連通性。劉萌等[29]研究認為,免耕秸稈覆蓋可降低耕層土壤容重,增加總孔隙度,顯著提高耕層土壤相對氣體擴散率和飽和導(dǎo)水率,增加下層土壤導(dǎo)氣率。齊智娟等[30]研究發(fā)現(xiàn),保護性耕作能調(diào)節(jié)土壤溫度,針對不同的氣溫變化,具有增降溫雙重效應(yīng)。
戴伊莎等[31]的研究結(jié)果表明,保護性耕作在西南旱地能產(chǎn)生顯著的增碳固氮效應(yīng),有利于保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效益。彭文英等[32]的研究結(jié)果表明,免耕措施可以提高土壤持水能力,增加土壤團粒結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分含量。黃國勤等[33]研究指出,與傳統(tǒng)耕作相比,連續(xù)8 a 稻田保護性耕作處理可提高土壤有機質(zhì)含量(2.9%~10%)、有效磷含量(4.8%~31.6%)和速效鉀含量(9.7%~25.7%)。宋霄君等[34]的研究結(jié)果表明,長期保護性耕作可以提高土壤表層中脲酶、過氧化氫酶和脫氫酶的活性,土壤微生物分解和轉(zhuǎn)化物質(zhì)的能力增強,促進土壤中碳、氮及磷的養(yǎng)分循環(huán),提高土壤的有效性,防止土壤地力衰退。并且,實施保護性耕作可以改善土壤微生物的多樣性和群落結(jié)構(gòu),有效激發(fā)利用土壤微生物的潛力,從而實現(xiàn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展[35]。
保護性耕作對不同作物的生長發(fā)育產(chǎn)生不同的影響。王麗學(xué)等[36]的研究結(jié)果表明,秸稈殘茬覆蓋不利于大豆出苗且出苗質(zhì)量較差,但到分枝期后,隨著溫度的升高和水分的增加,秸稈和殘茬在充足的雨水和陽光下得到分解,為大豆生殖生長提供了營養(yǎng)。王嘉男等[37]研究指出,免耕覆蓋措施能促進春小麥旗葉花后光合作用、干物質(zhì)積累,延緩灌漿后期葉片衰老和葉綠素降解,協(xié)調(diào)和優(yōu)化光合性能、光合時間和光合面積之間的關(guān)系。彭亞敏等[38]的研究結(jié)果表明,與傳統(tǒng)耕作相比,保護性耕作處理顯著提高了春小麥各器官碳、氮、磷的含量。楊相昆等[39]研究認為,免耕處理下作物生育時期較翻耕處理有延遲現(xiàn)象,干物質(zhì)積累和葉面積指數(shù)也略低于翻耕處理,但在生育后期,免耕處理具有保溫作用,后期干物質(zhì)積累高于翻耕處理。金亞征等[40]通過連續(xù)5 a 定位試驗發(fā)現(xiàn),在華北平原小麥-玉米輪作區(qū),小麥季免耕較翻耕可增加玉米吐絲前后干物質(zhì)積累,提高玉米吐絲后光合勢和凈同化率。但也有研究者認為,保護性耕作會導(dǎo)致土壤低溫、通氣不良,影響作物的正常生育進程,導(dǎo)致出苗較遲、出苗率低和植株生長發(fā)育緩慢、生育期延長等問題[41-42]。
關(guān)于保護性耕作對作物產(chǎn)量的影響,前人研究結(jié)果不盡相同。有研究者認為,保護性耕作能增加土壤養(yǎng)分含量和有益微生物數(shù)量,增強土壤蓄水保墑能力,顯著提高玉米籽粒產(chǎn)量[43]。郭星宇等[44]通過長期定位研究發(fā)現(xiàn),免耕有利于旱作農(nóng)田產(chǎn)量和水分利用效率的持續(xù)提高,同時在干旱年份能顯著提高作物產(chǎn)量。蔣發(fā)輝等[45]的研究結(jié)果表明,干旱地域免耕結(jié)合秸稈覆蓋和作物輪作可有效提高土壤含水量,增加作物產(chǎn)量7.3%。孫紅等[46]的研究結(jié)果表明,保護性耕作能改善稻田土壤環(huán)境,促進水稻生長發(fā)育,提高水稻的干物質(zhì)積累量和有效穗數(shù),加快籽粒灌漿速率,協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素,增加水稻產(chǎn)量。但也有研究指出,與常規(guī)耕作相比,免耕覆蓋條件下初期小麥產(chǎn)量顯著降低,但隨種植年限的增加二者產(chǎn)量逐漸趨于相當(dāng)[47]。賈樹龍等[48]研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)3 a 少耕和免耕處理對作物產(chǎn)量沒有影響,但之后隨種植年限增加小麥產(chǎn)量顯著降低。韓賓等[49]的研究結(jié)果表明,免耕秸稈覆蓋處理下冬小麥出苗率僅60.2%,群體密度過小,千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)呈下降趨勢,產(chǎn)量低于常規(guī)耕作,且連年免耕會使冬小麥出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。
保護性耕作通過取消翻耕作業(yè),采用少耕、免耕和秸稈覆蓋地表等措施,減少土壤水蝕、風(fēng)蝕和土壤水分的蒸發(fā),增加土壤入滲能力;還田的秸稈腐解后形成有機養(yǎng)分,提高土壤表層有機質(zhì)含量,培肥地力,可適當(dāng)減少化肥投入;提高作物的產(chǎn)量并改善其品質(zhì),保護生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[50]。與此同時,農(nóng)機作業(yè)環(huán)節(jié)減少,提高了勞動生產(chǎn)率,節(jié)約了大量作業(yè)成本。
雖然保護性耕作具有諸多優(yōu)點,但并不是所有耕地都適合采用保護性耕作,其具有一定的適用范圍。例如,當(dāng)種植玉米等喜溫作物時,由于春季播種時保護性耕作的地溫比翻耕無覆蓋的地溫低2 ℃左右,會對出苗產(chǎn)生一定影響,所以在年均溫度低于7 ℃的地區(qū),以及黏重和排水性差的耕地上推廣保護性耕作時應(yīng)注意[51]。我國各地區(qū)農(nóng)作物種植的行距和壟距不同,而且秸稈的產(chǎn)出量也有所差異,因此,一定要建立不同地區(qū)適宜的保護性耕作技術(shù)體系,才能使保護性耕作發(fā)揮最大的作用。相關(guān)部門發(fā)布的《保護性耕作項目實施規(guī)范》《保護性耕作關(guān)鍵技術(shù)要點》[52]指出了保護性耕作的六大適宜區(qū)域(表1)。
受傳統(tǒng)種植觀念和耕作習(xí)慣的影響,部分種植者對保護性耕作的認識不夠充分,在種植上更加認同精耕細作,把少免耕和秸稈覆蓋技術(shù)視為粗放耕作,導(dǎo)致種植者對保護性耕作認可度不高,信任度低[53]。同時,大多種植者缺少購置農(nóng)機具的資金,農(nóng)機購置補貼政策對保護性耕作機具也缺乏明確的傾向性,導(dǎo)致種植者購買此類農(nóng)機具的壓力較大[54]。并且保護性耕作的增產(chǎn)效果需要2~3 a 才能顯現(xiàn),在重視短期利益思想的影響下,種植者對購置農(nóng)機具、改革耕作制度不夠積極,在實施保護性耕作過程中存在顧慮,導(dǎo)致保護性耕作推廣緩慢[55]。
保護性耕作多應(yīng)用于高侵蝕及半干旱區(qū)域,在濕潤及降水較多的區(qū)域應(yīng)用可能會造成作物減產(chǎn),黏性土壤長期免耕甚至?xí)斐赏寥澜┯埠团潘粫砙56]。保護性耕作需要將大量秸稈覆蓋地表,會降低地溫2~3 ℃,致使保護性耕作地塊作物出苗較傳統(tǒng)耕作地塊晚4~5 d;同時,在東北高寒地區(qū)無霜期短、有效積溫低,秸稈腐解緩慢,帶來的病蟲害較多,給春天播種和發(fā)芽帶來負面影響[57];另外,還田后土地松軟,秸稈分布不均勻,不能直接為作物提供所需的營養(yǎng),導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低。
由于保護性耕作是借助免耕、秸稈還田和秸稈覆蓋技術(shù)手段,這會使秸稈堆積在原有的壟溝中,受農(nóng)機具擠壓造成土壤緊實,土壤環(huán)境劣化,因此,長期進行保護性耕作會造成土壤板結(jié),使土壤保肥、保水能力以及通透性降低,導(dǎo)致出現(xiàn)作物生長環(huán)境變差、根系活力下降和早衰減產(chǎn)等問題[58]。同時,耕層變硬,地表不平整,會導(dǎo)致免耕播種機播種時出現(xiàn)播深不一致、種子分布不均勻的情況,較傳統(tǒng)翻耕播種量大。而且,前茬作物秸稈覆蓋量過大致使播種機作業(yè)困難,工作效率降低,種子不能深入土壤里,影響出苗質(zhì)量[59]。
在秸稈覆蓋條件下作業(yè),降低了機械化程度,不利于大型機械的使用,給播種、施肥增加難度,不能滿足保護性耕作的技術(shù)要求[60]。與此同時,耕作土地面積和種植作物品種不同,其種植方式也不統(tǒng)一,收獲時間存在差異,缺乏不同作物、不同土壤專用的配套機具,致使種植者在保護性耕作的實施過程中,無法將農(nóng)機與農(nóng)藝很好地融合,造成播種精度不高,實際操作中易出現(xiàn)漏播、重播、肥料不勻以及免耕播種機作業(yè)時堵塞等問題。目前,我國大部分農(nóng)機具基本都是針對傳統(tǒng)農(nóng)藝方式,保護性耕作的配套農(nóng)機具相對較少,制約了保護性耕作的推廣應(yīng)用[61]。
保護性耕作需要應(yīng)用多種大型農(nóng)機具,這與部分地區(qū)種植者分散式經(jīng)營和小面積種植的現(xiàn)狀形成突出矛盾。大型農(nóng)機具難以適用于小面積的地塊,而小型農(nóng)機具難以實現(xiàn)保護性耕作的效果,這嚴(yán)重阻礙保護性耕作的應(yīng)用和農(nóng)業(yè)機械化的實現(xiàn)[62]。各地生產(chǎn)條件存在一定的差異,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式、耕作制度具有多樣性,雖然部分地區(qū)保護性耕作技術(shù)較為成熟,尤其對免耕有了較大面積推廣,但其適宜區(qū)不明確,缺乏適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)發(fā)展耕作技術(shù)規(guī)程,容易混淆其關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),導(dǎo)致操作不當(dāng),影響保護性耕作的實施效果[63]。所以,保護性耕作的應(yīng)用需要依據(jù)地形、氣候和土壤等條件,因地制宜地采用適合的耕作類型及配套的技術(shù)措施。
秸稈覆蓋量過大是造成保護性耕作效果不理想的主要因素之一,前茬作物秸稈覆蓋量過大會降低土壤的溫度以及對光的吸收,導(dǎo)致作物出苗延緩,影響作物的早期生長發(fā)育。同時秸稈覆蓋過大也會造成苗黃、苗弱以及分蘗推遲、減少的現(xiàn)象,導(dǎo)致有效穗數(shù)減少和產(chǎn)量下降[64]。地表秸稈和殘茬覆蓋過多、不平整,也會造成播種質(zhì)量較差,影響出苗率。
免耕秸稈覆蓋可為土壤中的病原菌及害蟲提供繁殖越冬的場所。隨著保護性耕作年限的增加,危害程度也增加,給防治工作帶來困難[65]。與傳統(tǒng)翻耕相比,保護性耕作缺少土壤翻耕環(huán)節(jié),導(dǎo)致雜草發(fā)芽和出苗比傳統(tǒng)翻耕地早,且生長旺盛,給田間除草帶來困難。秸稈殘茬覆蓋也降低了除草效果,缺乏有效的雜草控制方法,這是限制保護性耕作被廣泛應(yīng)用的主要因素[66]。
種植者習(xí)慣了傳統(tǒng)的種植方法,短時間內(nèi)無法接受保護性耕作模式。因此,首先應(yīng)給予一定的技術(shù)支持,通過農(nóng)業(yè)技術(shù)人員宣傳、培訓(xùn)等手段,提高種植者對保護性耕作的認知,改變傳統(tǒng)耕作觀念,讓種植者真正理解保護性耕作[67];其次,政府部門應(yīng)加強保護性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用,加大扶持補貼力度,如在生產(chǎn)、推廣和培訓(xùn)、購買等環(huán)節(jié),按照一定的標(biāo)準(zhǔn)予以補貼,調(diào)動農(nóng)民的積極性[68];最后,鼓勵各地探索多渠道投入機制,為保護性耕作技術(shù)推廣和應(yīng)用提供資金保障,激發(fā)種植者自覺進行保護性耕作的熱情,促進保護性耕作的推廣應(yīng)用[69]。
保護性耕作要因地制宜,有選擇性地采用適合本地要求的技術(shù)模式,確保保護性耕作順利開展,增強保護性耕作的實施效果[70]。作物秸稈量大、有效積溫低造成秸稈不易腐爛的地區(qū),不建議進行秸稈還田,或采用秸稈粉碎覆蓋還田方式,調(diào)整秸稈的粉碎程度和還田量,以秸稈量達到免耕播種作業(yè)要求為準(zhǔn),旱作、秸稈殘茬少的地區(qū)可以采用少免耕及秸稈覆蓋方式進行耕作。針對長期進行免耕出現(xiàn)的土壤板結(jié)問題,可以采用農(nóng)業(yè)機械對農(nóng)田土壤進行深松,在不破壞耕地耕作層的前提下,對土壤進行深松整地,打破犁底層,提高土壤通氣性和含水量,改良土壤結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)土壤肥力狀況,為作物生長提供良好的生長環(huán)境[71]。
保護性耕作的實施需要配套相應(yīng)的農(nóng)機具。因此,農(nóng)業(yè)部門要根據(jù)保護性耕作技術(shù)要求,加大相關(guān)配套農(nóng)機具的推廣力度,做好相應(yīng)服務(wù)工作,結(jié)合各地農(nóng)業(yè)的實際生產(chǎn)情況,組織專業(yè)技術(shù)人員改進、完善關(guān)鍵技術(shù)和配套農(nóng)機具,鼓勵研發(fā)新型農(nóng)機具[72]。政府要持續(xù)加大對農(nóng)機購置補貼的力度,并對農(nóng)機生產(chǎn)、研發(fā)企業(yè)出臺稅收等優(yōu)惠政策,降低保護性耕作實施成本。
保護性耕作不是固定的農(nóng)業(yè)種植模式,應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實際情況進行調(diào)整。因此,示范區(qū)的建立應(yīng)結(jié)合耕作制度、自然條件和作物差異,因地制宜、科學(xué)建立具有規(guī)范性的技術(shù)示范基地[73]。在保護性耕作推廣過程中,讓種植者真正認識到保護性耕作的優(yōu)點。另外,保護性耕作的農(nóng)機具可能不完全適應(yīng)每個地區(qū),農(nóng)機具的研制應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥罓顟B(tài)、種植方式等實際情況,進行適當(dāng)調(diào)整,增強保護性耕作的適用性,避免影響農(nóng)機具的作業(yè)性能和工作效率[8]。最后,政府推廣部門可以聯(lián)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、村民委員會,借助家庭農(nóng)場、種植大戶等生產(chǎn)經(jīng)營主體,向種植者宣傳耕地流轉(zhuǎn)等政策,促進農(nóng)村耕地連片經(jīng)營,解決小面積種植無法進行保護性耕作的難題。
還田后的秸稈只有經(jīng)過充分的腐解才能有效釋放養(yǎng)分,才不會影響種子出苗和植株生長。秸稈腐解程度與多種因素有關(guān),如時間、溫度、水土比、還田形態(tài)。除腐解程度外,秸稈過量還田會導(dǎo)致秸稈中大量的病原菌、蟲卵隨秸稈進入土壤,增加治理難度,如果連續(xù)還田,秸稈中攜帶病蟲也會持續(xù)積累,會影響作物生長,降低產(chǎn)量和品質(zhì),增加農(nóng)藥使用量。所以要提早預(yù)防、及時防控,盡量使秸稈保持適宜的還田量并充分腐解[74]。
保護性耕作不對土壤進行翻耕處理,會導(dǎo)致蟲卵、病菌和草籽在土壤中大量積累和繁殖,使農(nóng)作物發(fā)生病蟲草害[6]。因此,可以對作物種子進行殺菌劑和殺蟲劑的拌種處理,預(yù)防和降低病蟲害的發(fā)生率。同時,機械化植保作業(yè)要做到規(guī)范化,根據(jù)不同類型的病蟲和雜草進行專業(yè)防治,定期施用防治病蟲草害的藥劑,確保藥劑噴灑到土壤表層,保證藥效充分發(fā)揮[75]。
目前,農(nóng)業(yè)的發(fā)展將隨我國國力的不斷提升具有更好的發(fā)展趨勢,對于保護性耕作推廣來說,其未來發(fā)展趨勢更是毋庸置疑[76]。保護性耕作推廣在生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益上均具有好的前景,保護性耕作的開展可以節(jié)省耕作過程的人工、時間和成本,配套的農(nóng)機具可以提高耕作效率、降低勞動強度,并且配套措施到位的保護性耕作可以改良土壤理化性狀,提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì),減少焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染,保護生態(tài)環(huán)境[71]。因此,推動保護性耕作開展可使國家的糧食安全、農(nóng)民的基本權(quán)益得到根本保障,并促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[77]。綜上,對保護性耕作的推廣與開展是必要且重要的。
通過保護性耕作建立合理的種植模式和耕作制度,保障國家糧食安全;通過秸稈覆蓋減少水土流失,提高土壤肥力;通過少耕、免耕技術(shù)降低投入成本,提高土壤固碳能力;研發(fā)配套農(nóng)機具,實現(xiàn)農(nóng)機農(nóng)藝相結(jié)合、保護性耕作與高產(chǎn)栽培相結(jié)合,實現(xiàn)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。通過學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外成功推廣和應(yīng)用經(jīng)驗,因地制宜,不斷進行保護性耕作技術(shù)體系的研究與完善,提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)生產(chǎn)能力,為發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。