保护性耕作与农业可持续发展全解

保护性耕作与农业可持续发展

摘要:当今人类正面临着全球气候变暖、资源短缺、耕地退化和人口膨胀的巨大挑战。发展保护性耕作有助于能减少土壤风蚀与水蚀，减少土壤耕作次数，减少土壤压实程度，保护和改善土壤结构，从而提高播种质量，提高作物产量，是发展农业的重要措施。为此，通过对发展保护性耕作的背景和意义的分析，论述了目前我国免耕播种机发展的现状及存在的问题，

关键词:农业工程；保护性耕作；综述；免耕播种机；发展；推广

引言：保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并用作物秸秆、残茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。保护性耕作的前身叫“免耕法”，随着研究的深入和推广的扩大，发现免耕只能适应部分土壤和自然条件，1980年以后改称保护性耕作法。

背景：研究和应用保护性耕作

我国是主要的干旱国家之一，干旱地区、半干旱及半湿润偏旱地区的面积占国土面积的52.5%，特别是我们西北方，干旱缺水日益成为经济发展特别是农业发展的“瓶

颈”。旱区农业持续发展的主要问题：一是降雨少、气温低、风沙大、自然条件恶劣，作物产量低而不稳定。直接影响农业增产和农民增收的步伐。二是水土流失和风蚀沙化十分严重。以我国的山西省为例，每年随雨水流入黄河、海河的泥沙量达4.56亿吨，其中带走有机质508万吨，氮、磷肥料30万吨，相当于全国一年化肥施用量的25%。大量水土流失不仅导致土壤贫瘠，而且蚕蚀耕地，土石山区耕层变薄，黄土高原被冲得沟壑纵横、支离破碎，加剧了“旱、薄、粗、穷”的局面。三是风蚀沙化则是我国北方旱区近年来更为突出的问题。由于过度的开垦及不适当的耕作方式，植被遭到破坏，土地沙漠化愈来愈快，沙尘暴发生的频率愈来愈高。四是除大量开荒、林草植被减少外，水土流失、生态恶化的原因，还和耕作方式不当、管理粗放密切相关。如旱地采用火烧秸秆、铧式犁翻耕、土地裸露休闲的传统耕作，就是不恰当的耕种方式。

一、保护性耕作的起源及国内外发展概况

1.起源

19世纪末，美国实施西部大开发，大量干旱半干旱草原被开垦成农田，并采用机械化耕耙播种。由于连年翻耕，植被被破坏，土壤遭退化，导致了一场震惊世界的“黑风暴”。仅1935年美国就毁掉300万hm2耕地，

冬小麦减产510万t。“黑风暴”推动了人们对传统耕作方法的反思和对保土保水新方法的探索。1937年美国俄亥俄州的农民试验发现，在保证播种质量和有效除草条件下，免耕能够获得相同的作物产量。经过20多年试验研究，20世纪60年代美国开始推广免耕法，80年代成为美国主流耕作技术，1995年更名为保护性耕作法。

2.国外发展概况

目前保护性耕作面积占耕地面积60％以上的国家主要在北美洲(美国、加拿大等)、南美洲(巴西、阿根廷、巴拉圭等)和澳洲(澳大利亚等)，欧洲保护性耕作面积占15％左右。亚洲、非洲和前苏联国家保护性耕作面积相对较少。

3.国内发展概况

我国干旱及半干旱耕地面积占52．5％，遍及北方16个省市区。西北干旱、半干旱地区，存在着土壤贫瘠、产量低、农民生活贫困和风蚀沙化、水土流失两大问题。需要既保护环境又增产增收的耕作技术。华北一年两熟灌溉区存在着作业成本高、地下水严重超采、能源消耗大以及焚烧秸秆等资源可持续的问题。需要既保持高产，又减少资源消耗、降低成本和大气污染的可持续耕作技术。主要发展过程如下：

①试验fg阶段(1991～1999年)

1991年中国农业大学、中国农业科学院、山西 vbng ，从此此窥测佛从心里省农机局等合作，开始了机械化保护性耕作系统试验。先后在山西、河北建立了一批试验区、测试区。试验设计了不同耕作和不同覆盖的处理。经过8年试验，证明保护性耕作在我国北方是适用的，可行的。筛选出了一批技术模式，开发出多种轻型保护性耕作机具。

②试验示范阶段(1999--2004年)

1999年，开始在河北、辽宁、内蒙古、甘肃、陕西等一年一熟地区试验示范。

2000年，开始在河北一年两熟地区系统试验。

2002年，农业部“保护性耕作示范建设”项目启动。当年在12个省区建立38个示范县。保护性耕作进入政府推动阶段。

③示范推广阶段(2005年至今)

2005年，中央一号文件提出“改革传统耕作方法、发展保护性耕作”。发展保护性耕作上升为国家政策。

2007年，在北方15个省市区共建立国家级示范县173个、省市级示范县328个，示范推广面积204万公顷，应用免耕播种机8万多台。农业部计划2010年保护性耕作面积推广到400万公顷。

二、保护性耕作技术现状

三、保护性耕作目的及现实意义

农业可持续发展是当今世界农业发展的重大课题，保护性耕作是实现农业可持续发展的主要措施之一，是传统农业的一场革命。实现保护性耕作技术，对于改善生态环境、提高农业生产效益以及我国农业的可持续发展有重要意义。

(1)经济效益

根据项目示范区测定，示范区730亩面积，在大旱之年亩增产16公斤，增产小麦11680公斤，小麦每公斤按1.68元计算，亩增收26.88元,总增收19622.40元；保护性耕作减少了两道作业工序（伏耕一次、播前耕耙一次）亩节省成本48元、亩支出（种子包衣费6元、深松费8元、除草费5元、播种多支出5元）24元、亩均节本24元，总节本17520元；总节本增收37142.40元。

(2)生态效益

保护性耕作由于深松能增加休闲期贮水量，提高水分利用效率，节约水资源，由于减少了风蚀和水蚀，土壤的肥力，土壤有机质含量每年提高，速效氮含量、速效钾含量都有不同程度的增长，由于取消了铧式犁耕翻，改善了土壤结构，土壤团粒结构和毛管孔隙（含水孔隙）增加。

(3)技术效益

1、增加休闲期土壤蓄水量，在0～150厘米

土体内，每亩可较传统耕作多蓄90～270立方水。

2、减少水分蒸发，提高水分利用效率17%～25%。

3、增加土壤肥力，改善土壤物理性状，据山西省有关部门测定保护性耕作土壤有机质含量年平均增加0.038%～0.065%。

4、生育期优势明显

实施保护性耕作技术后，各作物的主要生长阶段均与传统技术有明显的差异。其中采用保护性耕作种植的玉米和传统种植的地膜玉米相比，7叶期以前，生长比较缓慢，7叶期之后至拔节期生长速度加快，其长势明显优于地膜玉米。

（4）环境效益。

防止风蚀和扬沙，解决农田冬春裸露易起沙的问题，对治理沙尘暴有明显作用，利于改善生态环境。

四、存在问题

近年来,各地实践证明,推广保护性耕作可减少土壤耕作,能有效保护农田、改善生态环境、促进农业可持续发展。但在保护性耕作技术越来越被重视的今天,各地推广实践中尚存在诸多问题,需要认真对待。

(一)通过近几年来的宣传，尽管在一定程