高占文　周伟艳　王金丽　赵大为　程生军　王彦刚

摘要：结合沈阳地区的自然条件及生产实际，论述开展机械化保护性耕作的必要性及重要意义，从改善土壤结构、涵养水分、节本增效等方面，分析机械化保护性耕作的市场需求，以及济效益、社会效益及生态效益，为提高沈阳地区的农业生产水平提供参考。

关键词：保护性耕作；土壤结构；涵养水分；效益

中图分类号：S232.9 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）11-0056-02

沈阳地处东北冷凉风沙区，面积3945 km2，其中建成区面积为347 km2，人口1002.6万。全年气温变化范围在-29～36 ℃之间，年平均气温6.7～8.4 ℃，极端气温最高34.6 ℃，最低-30.6℃。全年降水量600～800 mm，全年无霜期150～170 d。受季风影响，降水集中，温差较大，四季分明。玉米、水稻是沈阳市主要粮食作物。由于东北冷凉风沙区春季播种时气温低、墒情差、风沙大，严重影响了农业生产和环境改善。沈阳市大部分地区采用传统耕作模式，不能够很好地解决气温低等问题。部分地区采取了秸秆还田的种植模式，但存在保护性耕作关键技术研究薄弱、技术集成水平低等问题。研究适合本区域的保护性耕作机械化关键技术和保护性耕作种植技术模式，通过保护性耕作的农机具和农艺栽培措施的高效结合，建立本区域的节水、节肥型保护性耕作技术体系，最终达到节约生产成本，增加粮食生产和经济效益，提高农民收入，保护生态环境，推进地区生态环境建设和农村经济可持续发展的目的。

1 开展机械化保护性耕作的必要性及意义

1.1 必要性

保护性耕作是节水抗旱、保护环境、节本增效的一项农业可持续发展技术，是对传统耕作制度的重大变革，是促进农业可持续发展的重要途径。

1.1.1 确保食物安全 沈阳市是辽宁省的主要粮食产区。但由于近年来耕作不合理，使得耕地质量迅速下降，粮食总产提高缓慢。实施保护性耕作，对稳步提高粮食产量，以及确保辽宁省粮食安全有着重要的现实意义。

1.1.2 充分利用农业资源 保护性耕作是一项先进的农业耕作技术，通过对农田实行免耕少耕和秸秆留茬覆盖还田，达到控制土壤风蚀水蚀、提高土壤肥力和抗旱节水能力、节能降耗和节本增效的目的。目前，此技术已在全球70多个国家推广应用。美国、加拿大、澳大利亚、巴西、阿根廷等国的应用面积占本国耕地面积的40%～70%。

1.1.3 改善生态环境 据有关部门统计，我国发生沙尘暴次数从20世纪50年代以来呈逐年上升的趋势。严重影响了工农业生产和城乡人民的生活。出现这种情况的直接原因是传统的耕作方式不当和农田没有得到合理保护。世界许多国家治理沙尘暴的实践证明，农田实行保护性耕作是治理沙尘暴的重要措施之一。其中，秸秆覆盖、根茬固土等保护性耕作措施是减少农田扬尘漂移＼有效抑制沙尘暴的有效措施。

1.1.4 促进农业可持续发展 保护性耕作是国内外农业可持续发展的主要技术内容之一。实践证明，保护性耕作是一项生态效益和经济效益同步、当前与长远利益兼顾、利国利民的革命性农耕措施。积极发展保护性耕作是促进农业发展方式转变的有效途径。对传统耕作制度进行变革是一项系统工程，需要技术、经济、社会等多方面条件的支撑，是一项长期艰巨的任务。开展保护性耕作研究、示范推广和试验示范，完善保护性耕作技术创新和建设保障体系，对促进沈阳市保护性耕作发展有着十分重要的意义。

1.2 重要意义

对于一个农业和人口大国来说，粮食安全是直接关系到社会稳定的头等大事。经过改革开放30多年的发展，我国的农业生产力水平和粮食产量均得到了大幅度提高。但是，长期对土地进行掠夺式经营的生产方式，使得耕地质量下降、水资源紧缺、旱情趋重、农业生态环境恶化，严重影响了我国粮食生产和农业可持续发展。通过保护性耕作的农机具和农艺栽培措施的高效结合，建立本区域的节水、节肥型保护性耕作技术体系，最终达到节约生产成本，增加粮食生产和经济效益，提高农民收入，保护生态环境，推进地区生态环境建设和农村经济可持续发展的目的。在沈阳市加快发展保护性耕作，有利于构建资源节约型、环境友好型社会，对保障农业与农村经济发展任务和战略目标的顺利实现，以及促进现代农业建设有着重要的意义。

3 机械化保护性耕作市场需求分析

从保护性耕作的产生背景与发展看，保护性耕作的产生与发展不仅仅在于它的增产作用，还在于它把生产和生态环境保护结合起来，在应用中既确定了它的生态环境保护功能，又确定了它的增产功能。保护性耕作技术已被世界各国纷纷学习，并得到了广泛推广应用。目前，保护性耕作已成为美国、澳大利亚、英国、加拿大、日本、伊朗、菲律宾等国家的主要耕作模式。

传统耕作由于长年深翻、深耕，形成了坚实的“犁底层”，使土壤透气、透水性差，土壤结构破坏严重。由于沈阳地区冬季和春季风大，而此时地表处于裸露状态，风蚀严重，造成了土壤肥力下降。尤其是近年来大量应用旋耕处理，进行全面的灭茬后播种，导致了地表土壤更加细碎，跑墒严重，影响作物出苗；同时，旋耕作业对土壤扰动大，动力消耗多，作业成本高。因此，迫切需要进行耕作技术革命，改善东北土壤质地持续下降的现状，促进农业可持续发展。

传统方式是在对土壤精耕细作的基础上进行的，土壤水分损失严重，造成春季播种困难，影响正常的农业生产。一些地区在作物收获后不翻耕、保持垄形并留高茬覆盖，在春季播种前再进行全面旋耕灭茬。这样做虽然在冬春季节起到了保护土壤、减少风蚀的作用，但全面旋耕后原垄被破坏，土壤水分损失依然严重。

传统耕作生产工序烦琐、机具简单、生产率低、作业成本高。其生产工序包括收获后的秸秆搬运（150元/hm2）、春季旋耕灭茬（225元/hm2）、播种（300元/hm2）、喷药（150元/hm2）、中耕追肥（225元/hm2）、收获（600元/hm2）等项作业，仅田间作业成本就高达650元/ hm2（不包括种子、化肥、农药等），按平均产量9 750 kg/hm2计算，扣除田间作业费，种子、化肥、农药等生产资料费以及查苗、间苗人工等费用，每年的纯收入在6 000元/hm2左右。这种高投入高产出低收入的状况无法满足农民增收的要求。

保护性耕作技术示范推广成功与否的前提是必须有适合当地农业生产特点的保护性耕作技术模式和配套机具。近年来，相关科技院所虽然进行了一些垄作保护性耕作技术模式研究和关键机具的研制开发，但示范效果并不理想。主要原因：一是技术模式普遍存在动土量较大，保水保土效果较差；二是缺乏性能优良、作业效率高的配套免耕播种机。因此，根据我国保护性耕作技术的实施需要，结合沈阳市地区农业生产的特点，必须有针对性地研究、总结、集成垄作保护性耕作技术模式，开发研制垄作保护性耕作关键作业机具。

4 机械化保护性耕作效益分析

4.1 经济效益

实施保护性耕作技术后，每个生产周期平均可减少田间作业工序1～4次，每年可减少柴油消耗4万～5万t，节省化肥投入50万～70万t，节水3亿～6亿m3，每667 m2降低生产成本15～30元，与传统耕作相比粮食增产5%以上。

4.2 社会效益

通过项目研究，可有效提高广大农民群众对保护性耕作技术的认知水平和接受能力，农民主动采用保护性耕作的步伐将大大加快，同时也可提高农民科学种田的意识，促进形成学知识、用技术的良好氛围，提高农业劳动力的整体素质。保护性耕作工程的实施将进一步推进农业机械的应用，提高农机化水平，大大减轻农民的劳动强度，提高劳动生产率，并有效缓解农村劳动力结构性短缺压力，进而促进农业农村经济健康协调发展。

4.3 生态效益

实施保护性耕作，可以有效减少沈阳市地表裸露，减轻风蚀强度，平均减少农田扬尘量50%左右，降低空气中浮尘含量，降低沙尘天气发生的强度和频率，减少耕地表土流失量40%～80%，减少有机质和氮、磷、钾等养分的流失，减少二氧化碳排放，提高土壤蓄水能力。

参考文献

[1] 王文卿.械化保护性耕作技术研究与推广[J].当代农机，2014（6）：71-72.

[2] 刘晓峰.本溪市保护性耕作项目实施研究[J].农业科技与装备，2014（5）：65-66.

[3] 岳国经，武丽娜.对河津市实施保护性耕作技术的思考[J].当代农机，2014（4）：68-69.