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　　山東省保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對策

保護(hù)性耕作是用作物秸稈覆蓋地表，對農(nóng)田實(shí)行免（少）耕，以改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥地力和提高抗旱能力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效的先進(jìn)耕作技術(shù)。山東省自2002年引入保護(hù)性耕作技術(shù)以來，經(jīng)過10余年的試驗(yàn)示范，探索出“小麥聯(lián)合收獲、秸稈還田、玉米免耕精播”和“玉米聯(lián)合收獲、秸稈還田、機(jī)械深松及小麥免耕寬幅精播”夏秋兩個(gè)“一條龍”作業(yè)模式，基本形成適合山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的小麥玉米全程機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)體系。

2016年，全省保護(hù)性耕作應(yīng)用面積達(dá)143.6萬hm²，累計(jì)增產(chǎn)糧食102億kg，農(nóng)民增收節(jié)支256億元，取得顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

1發(fā)展歷程

保護(hù)性耕作技術(shù)在山東省的發(fā)展大體可分3個(gè)階段：引進(jìn)試驗(yàn)階段（2002—2005年）、政府引導(dǎo)階段（2006—2016年）和市場選擇階段（2017年至今）。各階段應(yīng)用面積如圖1所示，中央財(cái)政和山東省財(cái)政歷年投資情況如圖2所示。

圖1 2002—2016年保護(hù)性耕作實(shí)施面積

圖2 中央財(cái)政和山東省財(cái)政歷年投資情況

1.1引進(jìn)試驗(yàn)階段（2002—2005年）

從2002年開始，山東省農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站在組織有關(guān)單位參觀考察的基礎(chǔ)上，先后在濟(jì)南市歷城區(qū)、章丘市、惠民縣和昌邑市等地進(jìn)行保護(hù)性耕作技術(shù)的引進(jìn)試驗(yàn)。對不同作業(yè)模式的小麥播種質(zhì)量、生長發(fā)育情況和生產(chǎn)成本情況等進(jìn)行跟蹤監(jiān)測和對比分析。

初步探索研究了小麥玉米一年兩作區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式和各關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)要求。2005年全省試驗(yàn)示范面積達(dá)1.1萬hm²，取得明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，證明技術(shù)應(yīng)用的可行性。同時(shí)，對引進(jìn)機(jī)械存在的問題，提出了改進(jìn)方案。

1.2政府引導(dǎo)階段（2006—2016年）

2006年，山東省農(nóng)機(jī)辦印發(fā)《關(guān)于在全省全面推廣秸稈還田保護(hù)性機(jī)械化技術(shù)的意見》，吹響全省推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的號(hào)角。11年間，中央財(cái)政和山東省財(cái)政累計(jì)投入資金4 718萬元，保護(hù)性耕作實(shí)施面積快速擴(kuò)大，到2016年，保護(hù)性耕作應(yīng)用面積達(dá)143.6萬hm²，小麥免耕播種機(jī)保有量達(dá)5.2萬臺(tái)（套），玉米免耕播種機(jī)達(dá)18.8萬臺(tái)（套），其他保護(hù)性耕作機(jī)具達(dá)3.1萬臺(tái)（套）。

1.3市場選擇階段（2017年至今）

2016年以后，中央財(cái)政和山東省財(cái)政減少了保護(hù)性耕作技術(shù)專項(xiàng)資金支持，改為秸稈還田和機(jī)械深松等單項(xiàng)作業(yè)技術(shù)補(bǔ)貼。保護(hù)性耕作技術(shù)進(jìn)入農(nóng)戶自發(fā)應(yīng)用階段，實(shí)施面積開始回落。2018年，機(jī)械深松和秸稈還田面積持續(xù)攀升，小麥秸稈還田率達(dá)到91.4%，玉米秸稈還田率達(dá)86%。

目前，保護(hù)性耕作缺少政策、項(xiàng)目和資金支持，在山東小麥玉米主產(chǎn)區(qū)均是自發(fā)推廣應(yīng)用。2018年，山東“三夏”期間“小麥機(jī)收-秸稈處理-玉米機(jī)播”的“一條龍”作業(yè)實(shí)施面積130多萬hm2，“三秋”期間玉米機(jī)收、機(jī)械干燥、秸稈還田、土地深松和小麥免耕播種“一條龍”生產(chǎn)模式也在大力推行。各單項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用面積如表1所示。

表1 2018年各單項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用面積

2.1技術(shù)路線

針對小麥玉米一年兩作、農(nóng)隔時(shí)間短、糧食產(chǎn)量高和秸稈產(chǎn)量大等特點(diǎn)，山東省制定了提高秸稈切碎還田質(zhì)量、裝配專門的秸稈切碎拋撒裝置及改小麥免耕條播為免耕寬幅精播等措施，探索出“小麥聯(lián)合收獲、秸稈還田、玉米免耕精播”和“玉米聯(lián)合收獲、秸稈還田、機(jī)械深松及小麥免耕寬幅精播”夏秋兩個(gè)“一條龍”技術(shù)體系。技術(shù)路線如圖3所示。

圖3 保護(hù)性耕作技術(shù)路線

2012年以來，山東省大力推行“三夏”“三秋”兩個(gè)“一條龍”作業(yè)模式，覆蓋面積接近應(yīng)作業(yè)面積的40%，大大縮短了“三夏”“三秋”作業(yè)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)搶收搶種，為山東省糧食連年豐收奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為保證技術(shù)規(guī)范應(yīng)用，山東省農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站制定了《機(jī)械深松作業(yè)技術(shù)規(guī)程》和《機(jī)械深松作業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》2個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)，青島市農(nóng)機(jī)局制定了《黃淮海地區(qū)保護(hù)性耕作機(jī)械化作業(yè)體系規(guī)范》農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了大力宣貫。其中，地方標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械深松作業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》針對深松深度不便測量的問題，創(chuàng)新提出深松深度縮值系數(shù)的概念，將松后溝底至地表的垂直距離乘以相應(yīng)縮值系數(shù)視為深松深度，大大降低深松深度檢測難度。同時(shí)，提供了操作簡單且要求統(tǒng)一的符合規(guī)?；鳂I(yè)的機(jī)械深松作業(yè)質(zhì)量檢測方案，對信息化監(jiān)測和人工檢測的質(zhì)量檢驗(yàn)方法和判定規(guī)則做出具體要求。

2.2種植規(guī)格

統(tǒng)一的種植規(guī)格是推廣保護(hù)性耕作技術(shù)的前提。根據(jù)對山東不同地區(qū)種植規(guī)格的調(diào)研，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)狀，考慮耕作模式、灌溉方式和增產(chǎn)高效技術(shù)等因素，并根據(jù)國家小麥玉米產(chǎn)業(yè)體系和山東省地方標(biāo)準(zhǔn)的推薦，將小麥播種定為條播和寬苗帶播種2種方式，條播行距12～18 cm，條播寬度3～4 cm，寬苗帶播種行距28～30 cm，苗帶寬度8～12 cm，將玉米的行距定為60 cm；如果是畦作，畦寬定為240 cm和360 cm兩種，畦埂底寬30 cm，畦埂高20 cm，成梯形。

圖4為小麥寬苗帶，玉米60 cm等行距，畦寬240 cm種植規(guī)格示意圖。圖5為小麥條播，玉米60 cm等行距平作種植規(guī)格示意圖。

圖4 小麥寬幅、玉米等行距畦作種植模式

圖5 小麥條播、玉米等行距平作種植模式

2.3關(guān)鍵技術(shù)機(jī)具應(yīng)用情況

2.3.1秸稈還田

山東省主要推廣了小麥和玉米秸稈粉碎還田技術(shù)，并針對粉碎還田效果不好或者留茬偏高的，再使用破茬機(jī)進(jìn)行滅茬作業(yè)。2018年，全省完成小麥秸稈還田347.7萬hm²、玉米秸稈還田240.5萬hm²，整體水平繼續(xù)上升。秸稈粉碎還田機(jī)發(fā)展到12.5萬臺(tái)，同比增長8.5%。

2.3.2機(jī)械深松

近年來，受深松補(bǔ)貼政策引導(dǎo)，大功率拖拉機(jī)和大型深松作業(yè)機(jī)逐漸增多，農(nóng)民購買及使用意愿強(qiáng)烈，深松機(jī)保有量達(dá)3.9萬臺(tái)。2018年，全省實(shí)施機(jī)械深松89.7萬hm²，超額完成農(nóng)業(yè)農(nóng)村部下達(dá)的工作任務(wù)。

2.3.3免耕播種

山東省主要推廣了小麥免耕寬幅播種和玉米免耕精量播種技術(shù)，2項(xiàng)技術(shù)在山東推廣應(yīng)用多年，可一次完成開溝、播種、施肥、覆土和鎮(zhèn)壓，減少機(jī)具進(jìn)地次數(shù)，且省時(shí)省工等優(yōu)勢明顯。近年來，氣吸式玉米精量播種機(jī)在各地也開始示范推廣，作業(yè)效率更高且作業(yè)精度更好，受到新型經(jīng)營組織的廣泛歡迎。2018年，完成玉米精量播種197.7萬hm²。

2.3.4高效植保

近年來，針對農(nóng)作物植保面臨的嚴(yán)峻形勢，山東省積極推廣主要農(nóng)作物精準(zhǔn)施藥與減量增效技術(shù)，充分利用農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)計(jì)劃等平臺(tái)推動(dòng)省內(nèi)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)大型高效植保裝備。2017年底，全省自走式吊桿式噴霧機(jī)達(dá)1.6萬臺(tái)；植保無人機(jī)從357架發(fā)展到1 247架，在1年內(nèi)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長。

3發(fā)展制約因素

雖然山東省保護(hù)性耕作得到了廣泛宣傳和一定發(fā)展，但明顯表現(xiàn)出“游擊”規(guī)模多和“持久”規(guī)模少的局面，近年來應(yīng)用面積也明顯下滑。究其原因，主要在于種植習(xí)慣、生產(chǎn)理念和技術(shù)應(yīng)用不過關(guān)等方面。

3.1種植習(xí)慣

山東省小麥玉米種植規(guī)格多種多樣，畦寬從1.8 m到5 m均有，套種至今在部分地區(qū)仍能見到。小農(nóng)戶地塊小，種植規(guī)格是多年習(xí)慣形成的，更改種植規(guī)格有可能導(dǎo)致機(jī)具重作或者漏作；家庭農(nóng)場和農(nóng)民合作社等新型經(jīng)營組織面積雖大，但也已形成適合當(dāng)?shù)厍闆r的種植規(guī)格和作業(yè)機(jī)具配備方案，更改種植規(guī)格和技術(shù)模式會(huì)顯著增加新型經(jīng)營組織，特別是提供農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)的新型經(jīng)營組織的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。

3.2生產(chǎn)理念

多年來，出于國家糧食安全考慮，政府部門高度重視農(nóng)業(yè)技術(shù)的增產(chǎn)效果，對增產(chǎn)之外的保護(hù)環(huán)境和簡化環(huán)節(jié)等重視不夠。而保護(hù)性耕作技術(shù)的出現(xiàn)，恰恰是為了恢復(fù)生態(tài)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。增產(chǎn)是保護(hù)性耕作在恢復(fù)土壤生態(tài)及改善土壤環(huán)境基礎(chǔ)上帶來的進(jìn)一步結(jié)果。這導(dǎo)致了保護(hù)性耕作技術(shù)在學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了一定爭論，農(nóng)民群眾接受起來也有一些疑慮。

3.3技術(shù)應(yīng)用不過關(guān)

3.3.1玉米秸稈還田不過關(guān)，影響小麥免耕播種

保護(hù)性耕作強(qiáng)調(diào)秸稈還田和不允許翻耕，部分地區(qū)秸稈還田質(zhì)量差，不能適應(yīng)小麥免耕播種機(jī)作業(yè)要求。多次使用秸稈還田機(jī)或者旋耕機(jī)作業(yè)，又與減少機(jī)具進(jìn)地次數(shù)和降低作業(yè)成本的初衷相違背，導(dǎo)致出現(xiàn)悖論。不妥善解決秸稈處理問題，保護(hù)性耕作推廣依然“前路難”。

3.3.2小麥播后產(chǎn)生微地形，影響下茬玉米直播

苗帶旋耕式播種機(jī)僅處理播種苗帶，導(dǎo)致苗帶處的秸稈和土壤被拋撒到未耕作的壟帶上，致使苗帶間高低不平。從技術(shù)上講，土壤與秸稈充分混合后覆蓋地表，可以減少水分流失，保證土壤墑情，但對下茬玉米直播產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一是受溝壟相間微地形影響，機(jī)手操控作業(yè)機(jī)具困難；二是播種情況難以掌握，造成播深不一致，種子分布不均勻，出現(xiàn)重苗弱苗甚至缺苗斷壟等問題，嚴(yán)重影響保護(hù)性耕作技術(shù)效能發(fā)揮。

4對策與建議

4.1豐富技術(shù)內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)保護(hù)性耕作技術(shù)本地化

保護(hù)性耕作是涉及耕作制度、種植方式和種植理念等各方面的變革，雖然國內(nèi)外已經(jīng)形成一系列較為成熟的理論和方法，進(jìn)行了很多應(yīng)用和探索，但在小麥玉米兩熟區(qū)其優(yōu)勢和劣勢同樣明顯。應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)保護(hù)性耕作機(jī)理研究，充分吸收其他技術(shù)體系優(yōu)秀成果。黃淮海地區(qū)常年實(shí)行小麥玉米一年兩作，秸稈量非常大；

同時(shí)，受傳統(tǒng)淺旋耕作的影響，耕層構(gòu)造破壞嚴(yán)重。建議將深耕、免耕和深松等土壤處理措施相結(jié)合，豐富保護(hù)性耕作土壤耕作體系，既能解決秸稈處理不好和播種效果差的問題，又能構(gòu)建合理耕層，為實(shí)現(xiàn)“藏糧于地、藏糧于技”提供技術(shù)支撐。山東理工大學(xué)杜瑞成等人提出的“機(jī)械化生態(tài)沃土工程”就是使用周期耕作法優(yōu)化耕層和培肥地力的實(shí)例。

4.2加強(qiáng)創(chuàng)新研發(fā)，打造保護(hù)性耕作新裝備

10多年保護(hù)性耕作發(fā)展歷程證明，先進(jìn)適用的保護(hù)性耕作裝備，是規(guī)范技術(shù)運(yùn)用和發(fā)揮技術(shù)效能的重要保障。應(yīng)重點(diǎn)在聯(lián)合耕整裝備和適應(yīng)兩作區(qū)的免耕播種裝備及其智能化及信息化方面做文章和下功夫，組織攻關(guān)、研發(fā)創(chuàng)新并試驗(yàn)驗(yàn)證，篩選出適合山東省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的保護(hù)性耕作新裝備。

4.3加大投資力度，充分保障新技術(shù)新裝備研發(fā)推廣應(yīng)用

2017年以來，財(cái)政資金對保護(hù)性耕作技術(shù)的支持力度不大，保護(hù)性耕作技術(shù)和裝備更新升級(jí)步伐減慢。建議政府部門根據(jù)保護(hù)性耕作技術(shù)裝備生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)際，安排專項(xiàng)資金攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)裝備并安排推廣專項(xiàng)資金推動(dòng)保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用，在適當(dāng)時(shí)機(jī)開展秸稈還田和小麥免耕播種作業(yè)補(bǔ)助，提高作業(yè)質(zhì)量要求，真正把保護(hù)性耕作節(jié)本增效和保護(hù)環(huán)境的效果發(fā)揮出來，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)綠色化和可持續(xù)化。

5結(jié)束語

從山東省10余年的保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展應(yīng)用歷程看，保護(hù)性耕作技術(shù)確實(shí)是一項(xiàng)符合山東省農(nóng)業(yè)需求的能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)本增效和綠色發(fā)展的耕作體系。但在推廣應(yīng)用中必須轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展觀念，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)；加強(qiáng)技術(shù)機(jī)理研究，形成保護(hù)性耕作“山東標(biāo)準(zhǔn)”；

研發(fā)先進(jìn)和適應(yīng)性強(qiáng)的作業(yè)機(jī)具，確保機(jī)具作業(yè)質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)從政策上對保護(hù)性耕作等綠色農(nóng)機(jī)化技術(shù)應(yīng)用予以一定資金支持，推動(dòng)山東省農(nóng)業(yè)綠色、健康和可持續(xù)發(fā)展。

（來源：《農(nóng)業(yè)工程》2020年第4期

作者：王博，馬根眾，蔣帆，張銀平，曹海英）