山东省保护性耕作实践与理论探讨

山东省保护性耕作实践与理论探讨

近年来，我省农机部门以科学发展观为指导，积极试验示范以保护性耕作为核心的现代农业耕作新体系和作业新模式，为降低生产成本、提高粮食产量、增加农民收入、保护生态环境、实现农业可持续发展，探索出了新路子。 一、试验示范与推广概况

山东省现有耕地1亿亩，其中小麦、玉米一年两作面积4000多万亩。从2002到2005年，我们先后在鲁东、鲁中和鲁西等不同生态类型区的20多个县进行了小麦玉米一年两作保护性耕作试验示范，2005年试验示范面积达到16.3万亩。在四年试验示范取得显著成效的基础上，2006年山东省农机办下发了“关于在全省全面推广保护性耕作的意见”，深入开展了保护性耕作技术“大培训、大推广”活动。通过层层组织宣讲培训，层层举办现场演示，层层建立示范基地，营造了加快保护性耕作推广的良好氛围。去年全省有102个县进行了示范推广，建立示范基地1100多个，保护性耕作面积达到41.9万亩，呈现出多点开花、整体推进的良好势头。

今年，省农机办把推广玉米机收保护性耕作列入为农民办的十大实事之首。各级农机部门本着贴近全省农机化工作中心、贴近农民、贴近新农村建设的“三贴近”原则，不断深化“大培训、大推广”活动，广泛组织开展了宣讲培训、机具演示、机具创新、基地建设、装备推进和市场培育的“六项行动”。目前，全省设立部级保护性耕作示范县9个，设立省级项目县18个，开展保护性耕作的县达到115个，占农业县总数的88%；预计今秋免耕播种机保有量达到3000多台，比上年增长171%；玉米联合收获机保有量达到1.5万台；实施保护性耕作面积达到100多万亩，比上年翻一番半。 二、不同技术模式生产成本分析

现将鲁东和鲁西具有代表性的昌邑市和阳谷县各作业模式考察数据加权平均后，进行对比分析。

（一）主要技术模式作业流程及亩投入

A、保护性耕作主推模式：小麦联合收获（收费45元，油2.1升）→玉米直播（收费15元，种子2kg，化肥10kg，油0.36升）→喷除草剂（人工0.03个，药10元）→玉米浇水2次（人工0.2个，水费60元，油8.5升）→玉米追肥（人工0.25个，化肥40kg）→玉米联合收获（收费50元，油4.2升）→深松（3年一次，年收费11元，油0.7升）→小麦免耕播种（收费40元，种子10kg，化肥30kg，油3升）→喷除草剂（人工0.03个，药10元）→小麦浇水2次（人工0.2个，水费60元，油8.5升）→小麦追肥（人工0.25个，化肥20kg）→运输、清选、施药等（收费20元，人工2个，药费10元，油1升）。合计生产成本为755元。

B、传统精耕细作模式：玉米楼套播（人工0.4个，种子3kg）→小麦联合收获→喷除草剂→玉米浇2次→玉米追肥（人工0.25个，化肥50kg）→玉米摘穗运地头（人工1个）→玉米秸收运到地边（人工1.2个，部分焚烧）→撒施化肥（人工0.05个，化肥50kg）→耕地（收费25元，油2.1升）→旋耕碎土（收费10元，油1升）→筑畦（收费10元，油1升）→小麦播种（收费10元，种子10kg，油1.5升）→喷除草剂→小麦浇水3次（人工0.3个，水费90元，油12.7升）→小麦追肥→运输、清选、施药等（未注明的同A）。合计生产成本为886元。

C、常规旋耕、播种模式：小麦联合收→玉米直播→喷除草剂→玉米浇水2次→玉米追肥→玉米摘穗→秸秆还田2遍（收费40元，油4.3升）→旋耕2遍（收费32元，油4升）→筑畦→播肥同时耙地（收费10元，化肥50kg，油1.5升）→小麦播种→喷除草剂→小麦浇2次→小麦追肥→运输、清选、施药等（未注明的同A或B）。合计生产成本为847元。

（二）与保护性耕作主推模式对比分析

1. 传统精耕细作模式。一是亩作业成本高35元，生产成本高131元；二是秸秆不还田地力逐年下降，焚烧秸秆污染环境；三是水、化肥、油料浪费大，如人工撒施或单独播施化肥，肥料利用率低，需多施化肥20多公斤；四是三秋作业时间长，用工多，劳动强度大。 2. 常规旋耕、播种模式。一是作业成本高36元，生产成本高92元；二是连年旋耕，形成坚硬的犁底板结层，影响雨水入渗和作物根系下扎，不利于作物高产稳产；三是旋耕只有10cm左右，秸秆与表层土混合后，大量空隙造成土壤失墒严重，易造成缺苗断垄。 3. 旋播机播种模式。保持永久畦，在C模式中，秸秆还田2遍后，直接用旋播机一次完成旋耕、施肥、播种、镇压作业。存在的问题同常规旋耕、播种基本一样。

4. 第二保护性耕作模式（见附表）。在主推保护性耕作模式中，玉米人工摘穗后，用秸秆还田机还田一遍。存在的问题是机械化程度降低。

附表：各作业模式成本分析对比表

单位：元/亩、每亩 水浇地作业模式 生产成作业成本 本 合计 收费 工费 主推保护性耕作 传统精耕细作 常规旋耕、播种 旋播机播种 第二保护性耕作 立秆保护性耕作 旱地作业模式 755 886 847 771 765 739 285 320 321 301 295 269 181 104 120 200 182 139 162 139 156 139 130 139 肥费 水费 药费 种费 用工 耗油 （个） （升） 280 120 30 40 2.96 28.36 336 150 30 50 5.71 29.9 336 120 30 40 3.96 32.76 280 120 30 40 3.96 30.5 280 120 30 40 3.96 26.16 280 120 30 40 3.96 26 旋播机 播种 立秆 保护性耕作 主推 保护性耕作 传统 常规旋耕、精耕细作 播种 生产成本 耗油（升） 621 11.36 708.5 7.7 703 14.76 637 13.5 605 9 作业成本=机械作业收费+35×用工。生产成本=作业成本+肥料费+水费+药费+种子费。按用工35元/个，油4.7元/升，化肥2.8元/kg，玉米种10元/kg，麦种2元/kg计算。 5. 立秆保护性耕作模式。在A模式中不用玉米联合收获机，采用玉米人工摘穗后，直接用免耕（苗带旋耕）播种机碎秸、施肥、播种一次完成。存在的问题：一是目前的秸秆直立小麦免耕播种机缠绕堵塞严重，效率低，作业质量差；二是地表大量秸秆，看起来很乱，农民难以接受。但秸秆直立免耕播种，作业成本最低，应加强研究。 三、保护性耕作实施效果分析

（一）从提高粮食产量看：根据2007年专家测产报告统计，昌邑、章丘、高青等6个农业部保护性耕作示范县，水浇地保护性耕作小麦平均单产449公斤，高产地块达511.8公斤，较传统耕作对比田平均增产8%；丘陵旱薄地保护性耕作小麦平均单产297公斤，高产地块达385公斤，较传统耕作对比田平均增产23%。我省农机化创新示范工程保护性耕作项目区小麦测产，高产地块单产达614.3公斤，水浇地保护性耕作较传统耕作对比田平均增产13.7%；博山区山旱田保护性耕作小麦单产438.4公斤，较传统耕作对比田增产35%。玉米机械直播能保证合理密度、合理施肥，通风透光好，发育健壮，并避免套种玉米损害小麦和收获小麦损害玉米，有利于玉米联合收获，一般比套种提高产量5%左右。全省保护性耕作面积41.9万亩，今年共计增产粮食2.8万吨。

历年保护性耕作小麦明显好于传统播种小麦，今年又普遍大幅增产，分析原因：一是免耕播种机趋于成熟。随着机械的不断改进完善，2006年用新购进的免耕播种机播种，基本无缺苗断垄现象，保证了播种质量；二是苗全苗壮。采用保护性耕作技术，即使在无水浇条件、旱情较重的地区，也能抢墒播种，苗全苗壮；而采用传统耕作的许多旱地，因耕、耙等失墒，小麦出苗状况较差；三是抗旱能力强。不耕翻，减少了土壤水分散失；秸秆覆盖避免了阳光直射，抑制了土壤水分蒸发，提高了土壤的蓄水保墒能力。2007年4月14日在章丘王官庄旱地检测，0-20cm耕层蓄水量比传统耕作高6.7%；四是小麦根系发达，分蘖成穗率高。2006年秋后气温偏高，保护性耕作秸秆残茬覆盖地表，地温较传统耕作低，且失墒少，化肥又集中深施，麦苗和根系协调生长，小麦根系发达，麦苗强壮而不旺长，分蘖成穗率极高，有效避免了无效分蘖造成的水、肥损失。在章丘市试验田冬前调查，保护性耕作小麦次生根较传统耕作小麦多3-5条。各地调查普遍发现，保护性耕作小麦苗期盘墩好，冬前有效分蘖多1至2个，基本没出现旺长现象。而传统耕作因耕翻或旋耕，轮作倒茬时间长，土壤失墒严重，小麦次生根生长发育较差，水、肥供给不足，从而影响产量；五是小麦抗冻。2007年3月16日发生“倒春寒”时，由于保护性耕作受秸秆覆盖和土壤水分相对较高影响，早春地温上升缓慢，小麦健壮且返青时间相对较晚，没有受“倒春寒”影响；六是

杂草少。草籽见光才发芽，苗带旋耕时部分土压在垄上，草籽发芽少。特别是两季秸秆覆盖地表，有效抑制了杂草生长。调查发现，保护性耕作地块的杂草比传统种植少一半以上；七是地力不断培肥。保护性耕作秸秆还田，使土壤肥力逐年提高。昌邑、章丘等已实施保护性耕作2-3年的地块，地力明显提高，今年增产效果更显著；八是小麦穗粒数多、千粒重高。免耕播种机采用大小行或大行距宽苗带播种，改善了小麦冠层内的通风透光条件，有利于小麦充分发挥边行优势；另外保护性耕作地温低、保墒效果好，有利于延缓小麦衰老，因此穗粒数多，千粒重高；九是小麦抗倒伏。保护性耕作小麦群体结构合理，通风透光条件好，有利于降低株高，并促进茎秆的稳健生长。特别是大行距宽苗带播种，种子均匀分布在12cm宽的苗带内，比窄苗带播种根系更发达，有效分蘖更多，苗期更壮，抗倒伏能力更强，产量更高。今年我省传统播种的小麦出现了较大面积的倒伏现象，而保护性耕作小麦基本没有发生倒伏。

（二）从增加农户和农机户收入看：一是农户增收节支显著。保护性耕作较传统和常规耕作平均降低生产成本100元，亩均增加粮食收入90元，亩均增收节支达190元。2006年实施41.9万亩，农户约增收节支7961万元。若山东实施保护性耕作面积3000万亩，农民年将增收节支57亿元。二是农机户收入也很可观。昌邑市农机户孙德光2005年买了一台西旋免耕播种机，当年作业５００多亩，2006年秋季作业近千亩，收费４５元/亩，最高时６０元／亩，两年基本收回了拖拉机和免耕播种机的投资。据调查，昌邑市2006年有8位机手小麦免耕播种作业达700～1000亩。从全省看，虽然大部分政府补贴机具要求低收费，但机手一般每亩纯收入也在20多元，单机秋季平均收入1.2万元，全省农机户纯收入共计838万元。

（三）从培肥地力看：一是土壤肥力逐年提高。经测定，小麦玉米两季秸秆还田，平均每年土壤有机质含量增加0.05个百分点，使土壤肥力及养分构成得到迅速提升和改善；二是土壤蓄水保墒能力逐年提高。据调查，保护性耕作因无犁底层，又有腐烂的作物根系通道不被破坏，下雨和浇水入渗能力强，土壤蓄水量大，秸秆覆盖又能保墒，抗旱能力强。与传统耕作相比，春天灌溉周期延长1个月左右，夏天延长10天左右，一般每年能少浇1～2遍水。

（四）从保护环境和节约资源看：一是减少土壤水蚀和风蚀。保护性耕作通过秸秆留茬和覆盖，起到挡风固土作用。秸秆还田还增加了土壤有机质，改善团粒结构，使可风蚀的小颗粒含量减少；二是减少秸秆焚烧和温室气体排放。秸秆还田避免了焚烧，减少了环境污染。据国外研究，传统耕作相比，保护性耕作每公顷农田土壤含碳量可增加200个百分点，每年减少二氧化碳排放量0.61～1.27吨，能有效改善农业生态和人类生存环境；三是改善了村容村貌。保护性耕作解决了农作物秸秆乱堆、乱放、乱烧的“老大难”问题，变废为宝，提高了农村的整洁文明程度，推进了社会主义新农村建设；四是环境污染逐年减少。秸

秆还田土壤有机质逐年提高，可逐步减少化肥用量，减少面源污染。五是节约能源。保护性耕作比传统精耕细作平均每亩省油2.47公升，若实施保护性耕作3000万亩，每年将节省7.41万吨柴油；六是节约水资源。以保护性耕作比传统耕作每一个轮作周期少浇一次水，约减少灌水量60m/亩计算，山东省2000万亩水浇地，每年将节水12亿立方米，大大

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减少对地下水的破坏性开采。

（五）从建设现代农业和社会主义新农村看：保护性耕作有利于尽快实现农业机械化，把农民从繁重的田间体力劳动中解放出来发展经济；有利于提高农业装备水平、提高农民的组织化水平和农村生产力；有利于改善生态环境，实现人与自然的和谐发展；有利于增加农民收入和提高农民的整体素质，从而推进现代农业和社会主义新农村建设。 四、结论与建议

（一）主要结论：一是保护性耕作显著降低粮食生产成本，减少资源投入；二是保护性耕作技术不仅适应于山丘旱薄田，也适应于水浇地高产田；三是保护性耕作是一种高效耕作方式；四是发展保护性耕作有利于建设资源节约型社会。

（二）几点建议：一是目前的玉米联合收获机作业效率低，收费高，对生产成本影响较大。建议进一步加大玉米联合收获机的研发力度；二是目前的免耕播种机对水浇地和旱地播种规格相同，在山丘旱薄地，大行距偏大，小麦后期不能封垄，造成光、热资源浪费和水分蒸发损失。建议抓紧研制行距可调的免耕播种机，以便在水肥条件较好的地块和旱薄地作业都能符合农艺要求；三是要引导鼓励小麦联合割机安装秸秆粉碎抛洒还田装置，以提高玉米机械直播质量；四是目前我省全面推广保护性耕作的时机已经成熟，建议各级政府和农机管理部门进一步持续加大政策扶持、宣传推广和市场引导力度，尽快推广普及这一革命性技术。

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