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吉林省位于全球黄金玉米种植带，玉米是全省主产作物。多年来玉米种植面积和总产量一直保持在各类农作物之首，但连续种植导致玉米病虫草害发生日趋严重。2002年国家设立财政专项资金，农业部组织实施保护性耕作示范项目，吉林省从2008年开始实行玉米秸秆覆盖全程机械化免耕栽培技术，该项技术解决了秸秆焚烧、水土流失等突出问题，有效缓解吉林省农业用水困难、增加土壤培肥能力，为实现粮食稳产和增产奠定了坚实的基础。截至2016年吉林省保护性耕作面积突破650万亩，应用范围覆盖了吉林省70%的粮食生产县，取得了较好的经济效益、生态效益和社会效益。保护性耕作技术对保护农业生态环境，建设农业生态文明，促进农业可持续发展意义深远。
《农业现代化研究》于1980年7月创刊。是由中国科学院主管、中国科学院农业研究委员会和中国科学院亚热带农业生态研究所主办的农业科技综合性学术刊物，科学出版社出版。
一、保护性耕作的概念
保护性耕作是针对传统翻耕作业提出的旱作耕作技术。它采用地下深松，秸秆覆盖、秸秆还田，利用药剂防控病虫草害，少耕、免耕的栽培模式，该方法应用在玉米栽培中取得了较好的效果。
二、保护性耕作主要技术内容
1.秸秆覆盖和秸秆还田
将前茬30%的秸秆留在地里用于覆盖地表，可以减轻土壤沙化和风蚀，对土壤水分蒸发有很好的控制作用，应用该项技术可以明显增加土壤含水量，保持土壤湿润。将前茬70%的秸秆粉碎翻入地下，腐烂后可以增加土壤腐殖质，促进土壤团粒结构的形成，提高土壤的缓冲性能和保蓄性能。
2.免耕、少耕、播种
播种和施肥在秸秆覆盖或秸秆还田的地块上进行，作业时尽量减少次数，即免耕或少耕。该项技术对农机具要求较高，也是玉米种植区能否推行保护性耕作技术的制约因素之一。
3.杂草及病虫害控制
推广保护性耕作技术除了对农机具有较高的要求外，还有一个重要制约因素就是病虫草害的管控问题。吉林省玉米种植区春季播种时少雨干旱、风沙大、土壤含水量低，除草剂喷洒后很快蒸发，药剂附着土表时间较短，很多农户担心除草剂的使用效果，对农作物生育期病虫害防治以农药管控为主的做法，缺乏足够的信心。
4.深松与表土作业
保护性耕作实施初期仍然需要深松机深松，后期因大量根系腐烂、大量蚯蚓繁殖，为土壤创造疏松的耕层，加上北方冬季和春季土壤的冬冻春融作用，为土壤创造了良好的耕作环境，随着土壤环境的改变，深松逐渐减少。
三、保护性耕作优势
保护性耕作是对传统农业耕作制度的继承和发展，是世界耕作制度发展的必然趋势。
1.创造良好的生态环境
推行保护性耕作可以创造良好的土壤环境和大气环境，有利于水、肥、气、热的良性循环。
①多年来，由于我国人口多、粮食生产压力大，导致耕地面积过度开垦、土地耕作频率较高，土地没有休闲时间。生产中单一施用化肥导致土壤有机质含量降低，土壤耕性下降，土壤生产功能退化。秸秆覆盖减少了土壤风蚀、水蚀及雨水地表径流，有效避免扬尘，有利于水分的下渗和保存。地表不会产生板结层和龟裂，无须连年翻地，没有犁底层，增加了土壤的蓄水保墒和缓冲能力，有效缓解北方早春掐脖旱难题。秸秆还田后能有效增加土壤有机质含量，调节土壤理化性能，增加土壤团粒结构。秋季比较干燥的地块，结合秸秆还田进行适量灌溉，可以加速秸秆的腐烂进程。
②残留的作物根系在土壤中就地分解，使土壤有大量的孔隙，土壤中昆虫及蚯蚓的活动产生了大量孔隙，有利于作物根系的生长和土壤毛细管的建立，同时产生了大量有益微生物，可以分解难溶性盐类，有利于农作物根系吸收土壤中的养分。
③秸秆焚烧难题得到解决，生态环境得到保护。多年来，吉林省玉米耕作面积持续稳定增长，连作重茬现象普遍，农户每年春季耕作前焚烧秸秆的现象比较普遍，推广该项技术从根本上解决了秸秆焚烧问题，减轻了环境污染，保护了生态环境。
2.改进耕作制度
耕作制度是一个地区或生产单位的农作物种植制度及相适应的养地制度的综合技术体系，包括种植制度和养地制度两部分。耕作制度具有较强的综合性、地区性、多目标性，推行保护性耕作能有效解决系列难题。
①推广保护性耕作，在一定区域一定时间内实行合理的轮作、间作、套作及倒换茬口，对预防农作物病虫草害效果明显。
②推广保护性耕作，避免单一分散的作业模式，实行大面积集中作业，有利于统一耕地、整地、播种、除草、收获等。
3.节本增效
节本增效是推行保护性耕作的重要目标之一。
①有效节约种植成本。实施保护性耕作技术能有效提高土壤蓄水保墑能力，缓解干旱地区土壤供水不足;采取机械深施化肥有效控制化肥的挥发，提高肥效利用率;减少机械使用频率和机具投放量，能降低作业成本;通过测产比对，保护性耕作比传统耕作增产明显。
②加快土地集中，促进劳动力转移。实行保护性耕作农户可以将土地租赁或转让给种植大户，在得到一定收益的同时，外出打工或返聘另有收入，有效促进劳动力转移，加快土地集中管理。保护性耕作可以发展一些农机大户，培育农机作业市场，促进耕地整地、播种施肥、化学除草和收获，进入市场化运作，培育农业新的增长点。
四、保护性耕作的类型
1.合理安排茬口
①各种作物按耕作周期进行轮作。如：麦、豆、饲（亚麻、甜菜、油菜等经济作物）;玉米、豆、杂（马铃薯、饲料作物、经济作物）;玉米、玉米、杂（经济作物）;豆、豆、杂（经济作物）。
②尽可能以平作为主，特殊情况下垄作与平作相结合，以平作为主。
2.秸秆还田方式
①3年不可能全部免耕播种。在耕作周期中的1个年份进行深松、少耕，需要时可以加入中耕深松的作业环节。
②秸秆还田不可能年年进行。小麦可以全还，玉米每年还1/3或1/2的地块，留茬高度标准在30～ 50厘米之间，不能低于30%。高梁每年还田1/3，大豆每年还田1/2，杂粮杂豆可以还田3/4。
3.正确选择农药与机具
①选择无残留或低残留的高效低毒杀菌剂、杀虫剂、除草剂。所选除草剂对后茬作物没有影响，且不影响周边农作物正常生长。
②选用作业效率高、喷雾效果好的耕地机、播种机和喷药机。如“生态虎”联合耕地机可一次性完成耙茬、碎土、深松、合墒、平整作业，进地次数少，减少二次土壤压实，各部分工作深度可单独调节;播种机采用“约翰迪而”气吸式播种施肥机、1820气吹式条播机、1895重型气吹播种机、JD840型牵引式喷雾机、德国雷肯4500牵引喷雾机等，效果都非常好。
4.解决“五统一”问题
做好示范、搞好样板，解决统一耕地整地、统一播种施肥、统一防治病虫草害、统一收获、统一安排茬口的“五统一”问题。
五、保護性耕作存在的问题
1.农户认识滞后
传统农业的耕作模式已经在人们心中根深蒂固，面对保护性耕作提出的新思想、新做法认识不足，短时间内接受比较困难。尤其是少耕、免耕技术，打破了土壤要精耕细作的做法;农户认为秸秆还田、茬口粉碎翻埋地下会导致土壤不干净，影响播种和出苗;全程利用除草剂害怕影响除草效果。另外多数农户更注重眼前利益或近期效益，对看不见的成果或者长远利益缺乏信心。农户认为保护性耕作就是不耕地，对土地的管理粗放化、简单化，现阶段政府在宣传指导保护性种植技术上不能取信于农户，缺乏有力的实证和样本。
2.农机具不适应生产需求
推行保护性耕作农机具是关键。以一家一户作为生产单位的家庭联产承包责任制，只适应小型农业生产，生产中使用的农机具功能比较单一、作业效率较低，面对当前乃至今后日益扩大的农业生产显然不适合。保护性耕作时种子和肥料要播施到有秸秆覆盖的地里，有些还是免耕地，所以必须使用特殊的免耕施肥播种机。农户对于深松机、免耕施肥机、植保机械等大型机具，小型家庭无力购买，即使购买了机具，土地仍然分散在各个农户手里，不便于操作。目前吉林省农机具的开发和使用无法满足生产实践的需要，成为制约该模式推广的主要因素之一。
3.病害、虫害、草害问题突出
传统农业耕作模式是精细管理，除草主要依靠人力和农药除草相结合。保护性耕作免去人力除草工序，一些农户对化学除草剂使用量和配制方法掌握不够精准，多年来喷雾机械中喷嘴单一，喷嘴不能针对农药类型、防治对象进行有效更换，缺少农药使用计量器具和田间喷雾标准，导致农田病害、虫害、草害问题突出。
4.土地经营方式亟待解决
家庭联产承包责任制以来，土地分散到农户手中，不利于大型农机连片作业。一些农户对转让土地存有疑虑，不想离开土地，对离开农村做什么等问题顾虑较多。当前吉林省尝试合并一些人口比较少，经济比较落后的自然村、屯，由政府统一安排、统一规划新的居住地，并配备学校、医院等公共设施，对农民进城务工在政策、资金、养老、就业、孩子入学、看病就医等方面给予支持;同时将流转出来的农民就近安排到企业上班，或返聘到农业种植单位，取得了一些阶段性成果，这些有益的探索和尝试有效地促进了土地经营方式的转变。
六、对策建议
1.加强政策宣传力度
加大新技术宣传力度。利用电视、报纸、广播、微信等媒体进行大力宣传，组织不同形式、不同规模的现场会，观看相关视频，开展农机具演示，现场讲解，实地指导，让农户切身感受到该项技术的优越性和先进性，使农户对新技术有深入的认识。农技推广部门可与相关企业深度融合，通过企业技术改造和科研攻关生产保护性耕作使用的各种机械，进一步提高服务质量。各级政府要制定相关惠农政策，加强检查督导，确保政策落实到位，让农户获得实实在在的利益。
2.增加资金扶持力度
目前，吉林省在保护性耕作机械生产企业和农户购买上给予政策扶持，对玉米收割机、水稻收割机、深松机等大型机械上补贴的资金较多。农机部门要加强宣传，协助农户顺利购买机械、做好跟踪服务，帮助农户解决实际困难。近几年我省各类农业合作社发展较快，但由于一些政策农户不清楚，影响农户购机热情。购机使用后跟踪服务不到位，一旦出现问题不能及时解决，耽误农时。政府在支持农机大户的同时，加强技能培训，培养会操作、懂维修的农机手，确保农机使用顺利进行。
3.破解植保机械防治短板
我国植保农机一直是农业生产的短板，发展保护性耕作对植保农机的开发和使用提出了更高的要求，政府和企业要做好充分准备，研制或引进适应保护性耕作的喷药机具，农户要加强对化学防治病虫草害知识的学习，科学掌握施药的时机和次数，对农药配制熟练掌握，对病虫草害准确识别症状，对症下药。要自上而下多部门联合，尽快破解植保机械短板。当前我国农村普遍缺少农药取用的计量器具，导致用药量过大，不必要的加大用药量，是造成我国农药有效利用率低的重要原因。借鉴农机具发达国家和我国发达地区的做法积极发展集成及变量控制技术，在田间根据作物处方图及机具的移动速度对农田实施喷药施肥;采用机电液一体化技术，提高机具自动化水平;利用变量农药喷洒机，实时识别杂草光谱信息，通过控制电磁阀开关，实现杂草的有效防除。
4.打破土地经营方式瓶颈
土地集中使用是推广保护性耕作的要素之一。通过宣传、引导、培训让农民认识到耕地面积小、地块分散，不适合保护性耕作机具作业，这样不仅降低作业效率，还影响保护性耕作实际效果，只有耕地连片集中耕作，才有利于最大效能地发挥作用。当前需要将农户的土地转化出来，集中到少数农机大户或种植大户手中，以便于推广集约化、规模化种植。农户可以将土地租赁给种植大户、每年收取土地租赁金，也可以长期出卖土地使用权，一次性获取出让金，还可以尝试由种植大户代管等多种经营形式。
5.提高机具的使用性能
秸秆还田不被农民接受的主要原因是不清理秸秆、不耕地、不整地就播种。要组织农机手跨区作业，分段分时作业，保证作业质量、作业面积，最大效益地扩大经济效益比;依托农机合作社、农机大户和种植大户发挥他们在新机具、新技术推广工作中的宣传示范作用，通过他们“技术服务保市场、中介服务联市场、作业服务闯市场”的功能，有力地促进保护性耕作的快速发展，实现农户和农机手的双赢。