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概念与原理

 相关链接:
FAO对保护性农业的定义:
文献:
             保护性耕作概念、机理与耕作技术
      保护性耕作技术的基本原理与发展趋势 
 
保护性耕作的前身叫“免耕法”,起源于20世纪30年代美国“黑风暴”防治,“黑风暴”的灾难推动了各种保土保水耕作方法的研究,其中,免耕法作为一种新的耕作应运而生。随着推广面积的扩大和研究的不断深入,发现免耕只能适应部分土壤和自然条件,因此1988年开始,美国以秸秆残茬覆盖量为主,重新定义了传统耕作、少耕和保护性耕作,用保护性耕作代替了免耕的提法。国际上的一般定义为:“用大量秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,主要用农药来控制杂草和病虫害的耕作技术”。2002年我国农业部按照保护性耕作的内涵和目标,将其定义为:“对农田实行免耕、少耕,用作物秸秆覆盖地表,减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术”。
相较于传统耕作,保护性耕作取消铧式犁翻耕,在保留地表覆盖物的前提下免耕播种,以保留土壤自我保护机能和营造机能,其基本技术内容包括以下四项:           
1、免耕播种施肥:与传统耕作不同,保护性耕作的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,有无合适的免耕施肥播种机是能否采用保护性耕作的关键。该机要有很好的防堵性能、入土性能、大量施肥、深施肥及良好的覆土镇压功能。 
 
2、秸秆残茬管理:收获后秸秆和残茬留在地表做覆盖物,是减少水土流失、抑制扬沙的关键。但是,秸秆堆积或地表不平,将严重影响播种质量。因此,需要对秸秆进行粉碎、撒匀等处理。
  3、杂草及病虫害控制:实施保护性耕作后的土壤环境变化,一般会导致草虫病害的增加。因而,能否成功的控制草虫病害,往往成为保护性耕作能否成功的关键。我国北方旱区由于低温和干旱,总体上杂草和病虫危害不会太严重,但仍然需要实时观察、发现问题、及时处理。杂草用喷除草剂、机械或人工除灭,病虫害主要靠农药拌种预防,发现虫害后喷洒杀虫剂。
  4、深松与表土作业:保护性耕作主要靠作物根系和蚯蚓等生物松土,但由于作业时机具及人畜对地面的压实,还是有机械松土的必要,特别是新采用保护性耕作的地块,可能有犁底层存在,应先进行一次深松,打破硬底层。在保护性耕作实施初期,土壤的自我疏松能力还不强,深松作业也有必要。根据情况,一般2-3年深松一次,直到土壤具备自我疏松能力,可以不再深松。但有些土壤,可能一直需要定期松动。深松作业是在地表有秸秆覆盖的情况下进行的,要求深松机有较强的防堵能力。
  保护性耕作是人类由不耕作到刀耕火种,由刀耕火种到汉代发明铧式犁进入传统人畜力耕作,由传统人畜力耕作到传统机械化耕作后的又一次革命。前三次革命,人类都是通过耕作干预自然,带来农业生产的一次次飞跃。特别是机械化的发展,人类掌握了强有力的耕作工具,成为“自然的主人”,可以随意改变土地的原有状态,提高劳动生产率和土地生产率。但是人类和自然的矛盾也愈来愈突出。比如耕翻作业除掉地面残茬、杂草固然有利于播种,但同时也破坏了对地面的保护,导致土壤风蚀、水蚀加剧;旋耕切碎土壤,创造了松软细碎的种床,但同时又消灭了土壤中的蚯蚓与生物,使土壤慢慢失去活性。耕作强度愈大,土壤偏离自然状态愈远,自然本身的保护功能、营养恢复功能就丧失愈多,要维持这种状态的代价就愈大。近几十年来,我国机械耕作活动增强,农信息产量大幅度上升,但河流泛滥、沙尘暴猖獗、土壤退化、作业成本上升也是不争的事实。而保护性耕作可以在取消铧式犁翻耕、尽量减少耕作的条件下通过根系腐烂、蚯蚓增加、土壤结构的改善和胀缩等实现土壤中水、肥、气、热的交换流通,满足作物生长需要。
对农业机械化工作来说,以往农业机械化谈论最多的是提高劳动生产率和土地生产率,只要农业生产任务按时完成、增产增收了,农业机械化就完成任务了。没有认识到农业机械化和资源与环境保护密切相关,机械化可以破坏环境、也可以保护环境。深耕深翻、开荒种地,发展了生产,也带来水土流失、环境恶化的问题,引起人们对机械化的质疑。但是,机械化也是治理环境的最重要手段之一,如机械化秸秆还田减少秸秆焚烧导致的大气污染;覆盖减耕节约农业用水;保护性耕作治理沙尘暴等等。因此,发展保护性耕作,可以认为是机械化由单纯承担生产任务向承担生产和环保任务的转折点,是一场机械化耕作技术的革命。