鄂延成

摘 要 保护性耕作是以土地资源可持续利用为核心的一种农业生产方式，对土壤理化性质、土壤生物群落的改善和农作物产量的提升有重要促进作用。基于此，分析北方玉米保护性耕作现状，以期通过保护性耕作与机械化作业的结合，在保护土壤墒情的基础上提高玉米产量，最终促进农业经济健康发展。

關键词 北方玉米;保护性耕作;现状;未来趋势

中图分类号：S513 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.32.006

玉米是我国北方地区的重要粮食作物，是人们餐桌上的常见食品，同时也可作为工业原料和饲料原料。但在玉米种植过程中，由于对土壤保护不重视，水土流失和土壤沙化严重影响了玉米的产量和质量。保护性耕作技术最早起源于美国，主要是依托机械化生产，在免耕、少耕、秸秆覆盖田间的基础上实现对环境和土壤的保护，在提高田地墒情的基础上提高玉米的产量。我国对玉米保护性耕作的研究起源于20世纪60年代，并在我国北方地区推广应用，取得了一定成效。基于此，在分析玉米保护性耕作现状的基础上，对玉米保护性耕作未来的发展方向进行探讨，为玉米种植提供一个系统性的生态环境。

1 吉林省玉米保护性耕作现状

吉林省的玉米保护性耕作试验于2006年开始实施，通过多年的实践和探索，总结出了符合区域生产要求的保护性耕作技术和路线。在保护性耕作的最初试验期，主要采用宽窄行种植，平作和垄作两种形式共同使用，并依托小型免耕少耕机器进行田间操作，使玉米的免耕播种能力大大提升。到2013年，玉米保护性耕作技术快速发展，耕作技术全国领先，并集宽窄行、等行距、秸秆全面覆盖、高留茬等于一体。2017年后，科技的发展使得玉米保护性耕作设施配套逐渐完善，吉林省不同区域的玉米保护性耕作技术体系基本形成，并同步推进。

玉米保护性耕作需要一定支撑，包括政策资金支持、项目支持、宣传支持、科研支持等。在政策资金层面上，吉林省加大了对保护性耕作机械的购买补贴力度，调动农民参与玉米保护性耕作的积极性。在项目和宣传层面上，构建玉米保护性耕作示范基地，依托省级财政农机推广项目补贴，在不同县建立示范点，并通过大力宣传和培训，使更多农民了解到保护性耕作技术，愿意使用该技术进行玉米种植。在科研配合层面上，建立了机械化保护性耕作研究中心、黑土地保护科技创新联盟，各科研机构也下乡进行实地调查，依托农民的需求和玉米种植需求进行保护性耕作机械研发，使保护性耕作机械形成储备、验证、研究的良性循环[1-3]。

玉米保护性耕作要依托一定机械进行实施。在玉米保护性耕作时，需要有高端的能牵引重型机械的免耕播种机进行辅助，且保证在作业时开沟失墒少、播种精度高、镇压合理等;要保证春季不动土，在秸秆至少50%覆盖的基础上保证土壤墒情、保证水分少流失，进而提高玉米出苗率。此外，保护性耕作技术人员还要及时对农民作业进行指导，关键时刻可进行蹲位指导，以保证保护性耕作按照规范实施。

2 玉米保护性耕作的影响

2.1 玉米保护性耕作对土壤容重的影响

玉米保护性耕作对土壤容重有很大影响。经多年的保护性耕作实践得出结论，在砂壤土上进行玉米长期免耕和秸秆覆盖种植，土壤耕层的容重与自然植被下的土壤容重极其相似;在东北的玉米种植田间进行保护性耕作，并采用秸秆覆盖技术，10 cm左右耕作层的土壤容重较为稳定。将实施免耕播种的土壤和正常播种土壤进行对比分析发现，与正常播种的土壤相比，采用保护性耕作方式种植地的土壤容重较为稳定。保护性耕作中免耕技术的应用，能使土壤容重稳定，且一直持续在1.20～1.39 g·cm3，有利于土壤恢复自然状态，同时也有利于玉米根系生长。

2.2 玉米保护性耕作对土壤耕层孔隙度的影响

土壤孔隙度直接影响土壤的透气、透水和导热情况，最终影响土壤肥力。对玉米保护性耕作技术进行研究发现，采用自然免耕技术种植玉米可使土壤中的固体、液体、气体一直处于稳定状态，即土壤有毛管孔隙能有效保持水分，又能有效排除多余的水分。相对于传统的种植方式来说，免耕技术能使土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和通气孔隙度分别提高4.80%、1.59%和39.85%。

2.3 玉米保护性耕作对土壤耕层温度的影响

土壤耕层温度主要受秸秆覆盖影响。在秋收后，将玉米秸秆覆盖于田间，有利于增加地表温度。相对于常规种植玉米，秋季收获时秸秆覆盖有利于提高地表温度，能有效避免种子冻伤。

2.4 玉米保护性耕作对土壤耕层水分的影响

保护性耕作的秸秆还田覆盖处理有利于减少风对地表的腐蚀，能减少地表水分蒸发，增强土壤的水分渗入度，提升土壤的导水性，最终能有效节约用水。在北方，气候干燥、温度较低，实施玉米保护性耕作技术，依托秸秆还田覆盖等，能有效降低地表的径流强度，提高雨水的渗透量和土壤的水分存储量，有效减少土壤水分蒸发。

2.5 玉米保护性耕作对土壤耕层肥力的影响

保护性耕作的秸秆还田覆盖技术可在一定程度上提高土壤肥力。玉米秸秆是土壤有机质的重要来源，在秋季收获后将秸秆覆盖于田间，有利于提高土壤有机碳的含量。调查显示，长期利用保护性耕作进行玉米种植的地块，其土壤中有机碳的含量会逐年处于上升趋势。特别是在东北地区，采用秸秆还田保护性耕作措施能提高土壤层中氮的含量，增强玉米根系的固氮作用。连续实施5年保护性玉米耕作的地块，其土壤中的有机质、氮、磷、钾等的含量明显提高[4]。

2.6 玉米保护性耕作对土壤生物群落的影响

土壤是由微生物组成的，也是农田生态系统中的重要组成部分。采用保护性耕作能有效改善土壤条件，其中的秸秆还田技术还能改变土壤温度，增加土壤湿度，提高土壤肥力，为玉米的生长提供充足的营养。保护性耕作能提高土壤中微生物活性，在防止土壤中氮元素挥发的基础上为土壤中的微生物提供充足的能量[5]。

3 玉米保护性耕作的发展策略

3.1 加强玉米保护性耕作技术研究

保护性耕作在实施时会改变田间的生态环境。秸秆覆盖可在一定程度上避免杂草生长，但同时也会增加田间的施肥难度;秸秆覆盖能有效改善土壤肥力，但覆盖量过多时，因秸秆分解较慢，会影响玉米根部的呼吸。因此，应加强对玉米保护性耕作技术的研究。在研究保护性耕作技术的基础上还要对该技术进行推广，依托玉米生产的实际需求研发保护性耕作配套设备，以保证保护性耕作技术顺利实施。如针对秸秆覆盖免耕播种，要研究出避免堵塞和播种精准度高的机械，在保证顺利播种的基础上提高玉米种植效益。

3.2 强化政府的认同，协同推广

政府要从政策和资金上对玉米保护性耕作予以支持。要在免耕播种的技术及机械补贴上下功夫，保证玉米保护性耕作顺利实施，在解决秸秆焚烧的基础上实现对环境的有效保护，最终提高玉米种植效益。农机推广部门要联合科研单位、中科院、农科院等进行保护性耕作技术机械研发。科研人员也要走进田间地头，观察玉米种植，了解农民生产需求，保证研发出的玉米保护性耕作技术及机械能满足农民需求。

3.3 加强保护性耕作与农业机械的整合

玉米保护性耕作中的秸秆处理、深松作业、免耕技术等都要依托相应的农业机械实施。1）秸秆处理。玉米在秋季收获后会有大量秸秆留存，保护性耕作的秸秆覆盖的方法非常多，根据北方平原的地域特点，秸秆立杆覆盖面积不大，但是能抵御强风侵袭，秸秆粉碎覆盖容易被大风吹走，因此将秸秆进行倒杆覆盖，既能防止水土流失，又能有效防止杂草丛生。2）深松作业。在深松作业前要将覆盖的秸秆粉碎，避免秸秆对机械作业产生不利影响，同时能将秸秆翻耕到土壤深层，使得土壤肥沃，为玉米的生长提供充足的养分。3）免耕播种技术。玉米的播种技术直接影响玉米种子的发芽和幼苗萌出。在研发播种机械时可利用拖拉机牵引进行精量播种，在不翻动土壤的情况下完成播种。科学的播种机械能保证土壤的蓄水能力，同时能提高种子的发芽率，并为后续的田间管理带来便利[6-7]。

4 结语

玉米保护性耕作能节水培肥，防止风蚀和水土流失，有效改善田间生态环境。我国是农业大国，在我国北方地区，玉米是重要粮食作物，加强对玉米保护性耕作的研究，提高土壤容重、孔隙度、温度、水分、肥力、微生物活性，能为玉米生长提供良好的环境，同时能保护生态环境，促进农业经济发展。

参考文献：

[1] 孙利，李永吉，杨志平.玉米保护性耕作技术[J].农家致富顾问，2020（18）：54.

[2] 方浩.玉米秸秆还田和保护性耕作技术的应用与推广[J].农民致富之友，2020（27）：62.

[3] 刘宏伟.保护性耕作技术在玉米种植区的推广[J].中国农业文摘（农业工程），2020，32（4）：35-36.

[4] 国松范.玉米种植保护性耕作技术及其应用研究[J].农业开发与装备，2020（6）：149-150.

[5] 王兴国.玉米保护性耕作及全程机械化种植技術研究[J].农民致富之友，2020（19）：136.

[6] 高艳.玉米种植保护性耕作技术分析[J].农民致富之友，2020（14）：70.

[7] 王立强.玉米机械化保护性耕作技术推广途径[J].农业开发与装备，2020（4）：32.

（责任编辑：赵中正）