保護(hù)性耕作國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1、保護(hù)性耕作國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（ 1）國際研究與技術(shù)發(fā)展趨勢從國際上來看，保護(hù)性耕作根據(jù)其發(fā)展歷史階段，其概念和內(nèi)容有所不同，所涉及的范圍也在不斷擴(kuò)大。國際上的保護(hù)性耕作技術(shù)是20 世紀(jì) 30 年代美國等國家遭遇嚴(yán)重水土流失和風(fēng)沙危害的慘痛教訓(xùn)之后逐漸發(fā)展起來的，至今約 80 年左右的發(fā)展，大體經(jīng)歷了三個階段。第一階段是20 世紀(jì) 30 年代開始，主要是針對傳統(tǒng)的機(jī)械化翻耕措施在水蝕和風(fēng)蝕方面存在的弊端，對土壤耕作農(nóng)機(jī)具和耕作方法進(jìn)行改良，提出少耕、免耕和深松等保護(hù)耕作法。美國在20 世紀(jì) 20 30 年代利用大型機(jī)械翻耕大面積農(nóng)田，一場著名的 “黑風(fēng)暴 ”從美國干旱地區(qū)刮起，席卷的美國大

2、陸，刮走地表層10-50cm厚度的肥沃土壤3.5億噸，冬小麥減產(chǎn)51億公斤。1935年美國成立了土壤保護(hù)局，從此開始大力研究改良傳統(tǒng)翻耕耕作方法，研制深松鏟、鑿式犁等不翻土的農(nóng)機(jī)具，免耕技術(shù)成為當(dāng)時的主導(dǎo)技術(shù)。第二階段是50 年代以后，機(jī)械化免耕技術(shù)與保護(hù)性植被覆蓋技術(shù)同步發(fā)展。在免耕技術(shù)大面積應(yīng)用的過程中，許多研究證實(shí)了各種類型的機(jī)械化保護(hù)耕作對減少土壤侵蝕方面有顯著效果，但也出現(xiàn)不少因雜草蔓延或者秸稈造成低溫等技術(shù)原因使作物嚴(yán)重減產(chǎn)的例子，使得該項(xiàng)技術(shù)推廣較慢。到 20 世紀(jì) 70年代，又加入了不同作物輪作與作物秸稈還田覆蓋的內(nèi)容，稱之為保護(hù)性種植。第三階段是20 世紀(jì) 80 年代以來，隨

3、著耕作機(jī)械改進(jìn)、除草劑以及作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，保持性耕作的應(yīng)用得以較快發(fā)展，范圍也不斷開展。據(jù)美國保護(hù)性耕作組織近期報導(dǎo)，美國至少有50%的耕地實(shí)行各種類型的保持性耕作，其中作物殘茬覆蓋耕作占53%，免耕占44%。主要應(yīng)用于大豆、玉米、高粱、小麥和花生、馬鈴薯、甜菜、煙草、蔬菜等作物。此外，前蘇聯(lián)、加拿大、澳大利亞以及南美的巴西、阿根廷、墨西哥等國家紛紛學(xué)習(xí)美國的保護(hù)性耕作技術(shù)，在半干旱地區(qū)廣泛推廣應(yīng)用。近年來，又提出了保護(hù)性農(nóng)業(yè)（Conservation Agriculute）的概念，主要以永久性土壤覆蓋（綠色覆蓋）、作物輪作（特別旱田輪作）和減少對土壤的人為干擾，在減少物質(zhì)和能量投入基礎(chǔ)上，

4、保持和增加作物產(chǎn)量，增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，其范圍包括農(nóng)田、草地等土地類型。FAO與歐洲保護(hù)性農(nóng)業(yè)聯(lián)合會于2001 年 10 月初，在西班牙召開了第一屆世界保護(hù)性農(nóng)業(yè)大會，力圖全面推進(jìn)保護(hù)性農(nóng)業(yè)的發(fā)展。從當(dāng)前國際上保護(hù)性耕作發(fā)展?fàn)顩r看，呈現(xiàn)以下變化趨勢： 由以研制少免耕機(jī)具為主向農(nóng)藝農(nóng)機(jī)結(jié)合并突出農(nóng)藝措施的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的保護(hù)性耕作技術(shù)重點(diǎn)是以開發(fā)深松、淺松、秸稈粉碎等農(nóng)機(jī)具。目前的保護(hù)性耕作技術(shù)在發(fā)展農(nóng)機(jī)具的基礎(chǔ)上重點(diǎn)開展裸露農(nóng)田覆蓋技術(shù)、施肥技術(shù)、茬口與輪作、品種選擇與組合等農(nóng)藝農(nóng)機(jī)相結(jié)合綜合技術(shù)。 保護(hù)性耕作技術(shù)由以生態(tài)脆弱區(qū)應(yīng)用為主向更廣大農(nóng)區(qū)應(yīng)用發(fā)展。保護(hù)性耕作技術(shù)起源于草原區(qū)，初期主要

5、是少耕免耕技術(shù)，減少對土層的干擾。目前已經(jīng)推廣到廣大農(nóng)田，包括對農(nóng)田進(jìn)行少免耕、減少農(nóng)田裸露、減少風(fēng)蝕水蝕、保持土壤肥力、增加土層蓄水量、增加農(nóng)民收入。 保護(hù)性耕作技術(shù)由不規(guī)范逐步向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將保護(hù)性耕作技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)、有機(jī)農(nóng)業(yè)技術(shù)形成一體化，進(jìn)一步提高了保護(hù)性耕作技術(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化要求。 由單純的土壤耕作技術(shù)向綜合性可持續(xù)技術(shù)方向發(fā)展。保護(hù)性耕作已經(jīng)由當(dāng)初的少免耕技術(shù)發(fā)展成為以保護(hù)農(nóng)田水土、增加農(nóng)田有機(jī)質(zhì)含量、減少能源消耗、減少土壤污染、抑制土壤鹽漬化、受損農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)等領(lǐng)域的保護(hù)性技術(shù)研究。（ 2）我國保護(hù)性耕作技術(shù)研究現(xiàn)狀與存在問題我國從 20

6、世紀(jì) 70 年代末期開始由原北京農(nóng)業(yè)大學(xué)耕作研究室在國內(nèi)率先引進(jìn)和試驗(yàn)少免耕技術(shù)原理，并研制出了我國第一代免耕播種機(jī)。黑龍江等地區(qū)早在 20 世紀(jì) 80 年代就開始積極探索半濕潤地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模機(jī)械化深松耕、壟耕等保護(hù)性耕作技術(shù)并獲得成功。自 “六五 ” 以來，國家科技部等部門在旱地農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目、黃土高原綜合治理項(xiàng)目、西部專項(xiàng)等方面，進(jìn)行了有關(guān)農(nóng)田少耕、免耕、覆蓋耕作、草田輪作、溝壟種植等方面的研究，并取得了一定成效。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在黃淮海平原與京郊農(nóng)區(qū)棉花與玉米冬閑田推廣種植冬季覆 蓋作物青刈黑麥生產(chǎn)技術(shù)；在農(nóng)牧交錯帶推廣種植多年生牧草、灌草間作種植 模式與少免耕等保護(hù)性耕作技術(shù)；西北農(nóng)林科技大

7、學(xué)的坡地水土保持耕作法、 小麥秸稈和地膜覆蓋耕作、小麥高留茬秸稈全程覆蓋耕作；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)保護(hù) 性耕作中心研究的夏玉米免耕作覆蓋耕作以及機(jī)械化免耕覆蓋技術(shù)等都取得了 一定進(jìn)展。第一、從保護(hù)性耕作的區(qū)域重點(diǎn)布局上，中部糧食主產(chǎn)區(qū)沒有形成先進(jìn)適 用的保護(hù)性耕作技術(shù)體系。我國糧食主產(chǎn)區(qū)的東北平原、華北平原和長江中下 游平原多年來由于連續(xù)種植高產(chǎn)作物，重?zé)o機(jī)農(nóng)業(yè)、輕有機(jī)農(nóng)業(yè)，重用地、輕 養(yǎng)地的掠奪式生產(chǎn)方式，使土壤肥力和有機(jī)質(zhì)含量迅速下降，水土流失加劇， 旱澇災(zāi)害增多，沙塵暴頻繁，耕地退化嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生態(tài)條件惡化，嚴(yán)重影響了 我國糧食的持續(xù)供給能力和農(nóng)民增收。而我國該地區(qū)至今沒有形成保護(hù)性耕作 主導(dǎo)技術(shù)

8、和配套體系，導(dǎo)致使用面積十分有限而且分散。第二、與美國等國家比較，我國研究保護(hù)性耕作的技術(shù)復(fù)雜性很大，技術(shù) 突破的難度更大，限制了大面積推廣應(yīng)用。我國區(qū)域差異性很大，氣候、土 壤、經(jīng)濟(jì)、社會等差異性大，地類多樣，作物類型多樣，熟制多樣，各種保護(hù) 性耕作技術(shù)零散，技術(shù)水平落后傳統(tǒng)，難以集中使用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，沒有形 成適合不同區(qū)域特點(diǎn)的保護(hù)性耕作技術(shù)體系。保護(hù)性耕作如何適應(yīng)我國復(fù)雜的 生態(tài)環(huán)境、種植制度與經(jīng)營規(guī)模的變化，迫切需要進(jìn)行系統(tǒng)化的高水平集中研 究。第三、糧食主產(chǎn)區(qū)保護(hù)性耕作的許多農(nóng)藝技術(shù)尚存在諸多問題未能解決。在土壤耕作方面，沒有形成與種植制度相適應(yīng)土壤耕作體系和輪耕制；在覆蓋 技術(shù)方

9、面，越冬綠色覆蓋作物篩選以及抗逆等技術(shù)問題；專門針對降低水土流 失的保護(hù)性耕作技術(shù)研究十分薄弱；農(nóng)機(jī)具方面缺少適合不同地區(qū)、不同種植 制度的保護(hù)性耕作專用配套機(jī)具，而且已有的機(jī)具性能不完善，影響了技術(shù)的 應(yīng)用推廣；如何保障在保護(hù)性耕作條件下農(nóng)作物產(chǎn)量穩(wěn)定并獲得良好經(jīng)濟(jì)效益 的創(chuàng)新技術(shù)等。根據(jù)以上分析，該項(xiàng)目將重點(diǎn)圍繞糧食主產(chǎn)區(qū)發(fā)展保護(hù)性耕作的重大關(guān)鍵技術(shù)問題展開集中攻關(guān)和集中示范，力求在2-3 年內(nèi)能夠獲得具有突破性意義的重大進(jìn)展。4、課題的市場需求分析（ 1）隨著國家重大生態(tài)環(huán)境治理工程的全面實(shí)施，在糧食主產(chǎn)區(qū)迫切需要保護(hù)性耕作技術(shù)的大面積應(yīng)用，為保護(hù)性耕作技術(shù)開拓了新的廣闊市場。（ 2）糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與提高農(nóng)民收入，需要大幅度增加畜產(chǎn)品產(chǎn)量，而通過在冬季裸露農(nóng)田發(fā)展綠色覆蓋作物，一方面可以減少水蝕風(fēng)蝕，另一方面還可以提供部分優(yōu)質(zhì)飼草飼料，緩解飼料不足，增加農(nóng)民收入。（ 3）保護(hù)性耕作技術(shù)成果主要涉及新品種篩選、新農(nóng)機(jī)具研制開發(fā)、種植制度改革等，能夠適應(yīng)該類型區(qū)的技術(shù)發(fā)展和市場需求趨勢。5、課題攻關(guān)總體目標(biāo)該項(xiàng)目在 2004-2006 年間，集中力量，重點(diǎn)突破，力爭在保護(hù)性耕作密切相關(guān)的土壤耕作法、保護(hù)性耕作作物高產(chǎn)技術(shù)體系、綠色覆蓋種植模式、專用機(jī)具的選型與改進(jìn)等關(guān)