保护性耕作浅析

时间：2023-03-18 00:53:12 其他毕业论文我要投稿

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保护性耕作浅析

　　论文关键词保护性耕作；概况；判定；实施

　　论文摘要介绍了保护性耕作的发展状况，对其定义及所包含的内容进行了阐述和分析，归纳了保护性耕作的判定和实施要点，以期推广这一新型耕作技术。
　　
　　
　　
　　1保护性耕作发展概况
　　
　　保护性耕作是一种新型旱地耕作法，主要包括免耕播种施肥、深松、控制杂草、秸秆及地表处理等4项内容。其核心是免耕播种，主要作业均使用来完成。保护性耕作起源于20世纪30年代的美国，目前美国、加拿大和澳大利亚等国已基本采用了以机械化为支撑的保护性耕作。我国北方地区一直沿袭传统的以铧式犁翻耕土壤、裸露休闲耕作法，由于实行深耕细耙，破坏了土壤结构，降低了土壤的水肥含量，裸露的耕地表土也加剧了沙尘暴的肆虐。中国大学课题组在山西省经过近9年的连续试验研究，初步研究出一套适合中国国情的保护性耕作技术体系，结果显示，机械化保护性耕作技术与传统耕作技术相比，可降低地表径流60％左右，减少土壤流失80％，减少大风扬沙60％；同时可以增加休闲期土壤储水量，提高水肥利用效率，减少作业工序，增加农作物产量。近年来，农业部在北方地区推广“保护性耕作”项目，通过重点建设核心项目区，并结合国家实施的防护林工程、退耕还林还草工程等生态建设措施，使我国北方旱作地区的农业生态恶化状况有望得到改善。
　　
　　2保护性耕作的定义及内容
　　
　　对保护性耕作国际上通用的定义是：“用大量秸秆残茬覆盖地表，将耕作减少到只要能保证种子发芽即可，用除草剂来控制杂草”。其第一句话“用大量秸秆残茬覆盖地表”中，有两个关键词，即“覆盖”和“大量”。
　　关于“覆盖”，保护性耕作强调的是将农作物秸秆残茬“覆盖地表”，其首要目的是加强对地表的防护，而常规的秸秆还田对农作物秸秆残茬的处理则主要是“翻埋入土”，其目的是培肥地力。二者的形式和目的都不同，这是保护性耕作与传统的秸秆还田的主要区别所在，不能混淆。至于保护性耕作的“覆盖” 形式，可以是秸秆粉碎铺放地表，也可以是留高茬及秸秆直立或压倒覆盖等。但无论何种覆盖形式，都必须保证地表的覆盖度不低于30％，覆盖度过低就不足以发挥对土壤的防护作用了。
　　关于“大量”，国外有2种说法：一是“尽可能多”。这需要根据当地气候、土壤及种植模式等条件进行判断，水肥气热条件好，有利于秸秆腐烂分解，可多留些秸秆根茬；土壤养分消耗大、补充少的田块和土壤侵蚀严重的区域，也应加大秸秆覆盖还田量，以加强地力培肥和田面防护。二是“地表的覆盖和覆盖量不低于30％（美国）。”我国借鉴国外的定义，要求“秸秆覆盖量不低于秸秆总量的30％，留茬覆盖的高度不低于秸秆高度的1/3”（见农业部颁发的《保护性耕作实施要点》）。综上所述，“覆盖量30％”、“覆盖度30％”和“l/3秆高留茬”是国际国内对保护性耕作“覆盖”的最低要求，低于这3项指标就不能算是保护性耕作了。其第二句话“将耕作减少到只要能保证种子发芽即可”，要达到这一境界，就应尽可能地减少除播种以外的耕作，减少耕作对土壤的破坏，减少机具对土壤的压实，即便是播种也要尽可能地降低对土壤的扰动。这句话的内在含义是最大限度地保持土壤自然状态，保护土壤的自我恢复能力和自我平衡的能力。这是保护性耕作理念的核心，代表了人类通过对数千年农耕文明的反思所形成的现代农耕观，也是保护性耕作与传统农业耕作习惯的根本区别所在。因此，搞保护性耕作就必须实行免耕和少耕。
　　免耕，就是完全取消铧式犁耕翻，并且不进行其他土壤作业，国外称之为“免耕法”。目前美国已基本取消了铧式犁翻耕作业，澳大利亚也已全面取消了铧式犁翻耕，实行免耕法的农场使用的农业机械仅有3种，即播种机、喷雾植保机械和联合收割机，这种“免耕法”是保护性耕作的最高形式。
　　少耕，就是在取消犁耕的基础上，为保证播种和疏松土壤、除草等农事而保留少量土壤作业（国外称之为“少耕法”），其要点是减少耕作次数和强度。这种“少耕法”是传统耕作向“免耕法”转化的过渡型保护性耕作形式。少耕主要包括深松、浅松及浅旋、浅耙等播前表土整备耕作等。
　　深松，即使用各式专用机疏松深层土壤，破除犁底层，加大土壤中气体和水分上下流通孔隙，提高天然降雨入渗率，增加土壤含水量。对深松的要求是尽可能减少对土壤上下层结构的翻动，减少对地面植被的破坏。深松的深度不必太深，只要深度大于耕层厚度、能破除犁底层即可，过深其实是一种浪费。另外，深松不必每年进行，提倡在实施保护性耕作的第1年进行普遍深松，其后因不再进行犁耕，不会形成新的犁底层，就不必年年深松。关于深松的间隔年数“隔3～5年进行1次”的说法比较含糊，没有讲清“间隔”的道理和如何确定“年数”。根据国外资料和国内实践研究有关介绍，深松间隔年数应主要根据田间作业的多寡和土壤紧实程度而定，作业多、机具设备对土壤压实明显，致使土壤过于密实时（容重大于1．4～1．5g/cm3），可进行1次深松或浅松，其后再视情况而定。深松过频与深松过深一样，也是一种浪费。
　　浅松，指耕层内的松土作业，其松土深度不超过耕层厚度。浅松的作用除疏松耕层土壤外，还可除草（利用浅松机的水平翼铲切断草根），是机械除草的主要形式。有些凿式深松机也可加装单层或双层水平翼刀，除草效果也不错。浅旋、浅耙，属播前表土整备耕作，作用主要是碎土、破茬和除草，其要点是“浅”，是表土作业，耕作深度不宜超过5cm。过深地翻搅，尤其是深旋，不利于保持土层的稳定，容易杀死蚯蚓，破坏土壤的自然恢复能力，还会降低地表的覆盖度，影响保护性耕作的防护耕作的防护效果。可以说，浅旋、浅耙等播前整地作业有浓厚的传统耕作味道，是为常规播种机顺利作业而采取的不得已做法。随着通过性能好的新式免耕播种机的不断出现，旋、耙等播前表土耕作将会逐渐减少。
　　对新式免耕播种机的要求，首先是通过性好。能够在秸秆粉碎覆盖、高留茬或整秆立、卧覆盖的地块顺利通过；其次是动土要少，只要能保证种子发芽即可。目前国内开发了一些采用前置带状旋耕装置来破除播种行秸根茬的免耕播种机，使用效果不错，但其带状旋耕的工作宽度和深度差异较大。关于这个宽度，国外有一种说法是“应小于作物行距的1/4”；带状旋耕的深度，应与浅旋5cm以内的要求一致，宜浅不宜深，至于种子的播种深度，可由开沟器保证。
　　由于保护性耕作实行免耕或少耕，土壤耕作的减少，容易滋生杂草和病虫害，防治病虫草害是保护性耕作技术体系的重要内容，也是大规模普及保护性耕作必须考虑的风险因素。其中，病虫害的影响程度与传统耕种模式相比并不突出，而控制杂草是主要矛盾。
　　控制杂草的措施有两类：一是化学除草，二是机械除草。采用化学除草，首先要针对杂草类别及其不同生理阶段选择除草剂，再选择气候等因素确定适宜的喷洒时机，以最低的投入达到高效除草的目的。化学除草搞得好，还可以免除或减少中耕除草作业程序。美国、加拿大等国家就是在解决了化学除草后，保护性耕作才得以大面积推广应用。但大范围采用化学除草又会引发出污染问题。从国外的经验看，一方面是开发或引进新低毒、低残留高效专用除草剂；另一方面是机械除草，利用各种形式的除草机械和表土作业机械切断草根，干扰和抑制杂草的生长，达到控制或清除杂草的目的。美国通过这种措施，使除草剂的使用量减少了2/3，使污染问题降低到一个可接受的水平。借鉴国外的经验，我们在推广保护性耕作的过程中，要重视合理使用除草剂防治草害，同时重视利用接茬、倒茬等关键时节，利用机械除草手段，抑制和防治草害，降低保护性耕作发生草害的危险。
　　
　　3保护性耕作的判定及实施
　　
　　综上所述，关于保护性耕作的判定及实施要点可归纳为以下几点：①取消铧式犁耕翻，是保护性耕作的首要特征。②秸秆根茬应覆盖地表，翻埋入土的不属于保护性耕作。③地表覆盖达不到3个“三”（覆盖量30％、覆盖度30％和1/3秆高留茬）就不能算作保护性耕作。④松土深度大于耕层厚度为深松，除在保护性耕作起始年用于破除犁底层外，其后何时深松视需要而定。⑤松土深度小于耕层厚度为浅松，主要用于除草。⑥播前整地等表土作业的深度应控制在5cm以内。⑦保护性耕作应慎用或者不用旋耕机。⑧带状耕作的宽度应小于行距的1/4。

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