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1、目录一、我国农作物生产耕作制度现状2二、我国农作物耕作制度存在主要问题10三、农业机械在耕地资源利用与保护中的发展情况5四、我国农作物耕作制度研究进展1113我国农作物生产耕作制度现状与问题思考一、我国农作物生产耕作制度现状 耕作制度是作物种植制度与养地制度的综合技术体系，既包括熟制、作物布局、种植结构与方式、轮连作等，也包括土壤耕作、地力培育、农田保护等。按照自然条件与社会经济条件的差异、作物种类与熟制的不同，以及区域特征的相异性，我国耕作制度可粗略分为三个带（即一熟带、二熟带和三熟带）和12个一级区、38个二级区。一熟地区主要是东北、西北地区，华北与西南丘陵旱地；二熟地区主要是华北、西南、
2、江淮、长江中下游、东南丘陵；三熟地区主要是西南盆地，长江中下游、东南及华南水田。我国农业耕作制度经历了原始农业传统农业现代农业的发展历程。耕作制度也相应经过了撂荒制、休闲制、连年耕种制和集约农作制等典型阶段。当前，我国耕作制度发展现状如下：1、东北地力保育、机械化节本增效、“秸秆还田+交替休闲耕作”等模式与技术，为东北平原粮食持续增产提供了技术支撑。2008-2010年在东北平原中部地区玉米田进行了大面积示范推广，其中改垄耕作技术与传统耕作相比有机质3年提高了2.46g/kg，产量提高了10.2%-13.8%，节约成本17-30元/亩；换垄留茬播种技术与传统耕作相比3年产量提高了5%以上，生产
3、成本降低10%2、西北旱作农区抗蚀减灾农作制模式与技术有效地减少了风蚀对我国北方土壤侵蚀区农田生产的危害，实现区域农业及生态经济的持续发展。开发的林农间作综合防控技术体系能够有效减少风蚀，风蚀量与常规耕作相比降低了28.32%，产量较常规耕作提高了27.28%；集成示范的农田地膜覆盖微集水旱减灾模式与技术，大幅度提高了旱地水分利用效率和作物高产稳产能力。3、西北绿洲灌区将保护性耕作、高效节水技术与产业化经营有效集成到制种玉米、多熟高效农作制模式，显著提高了西北灌区农田可持续利用能力和整体效益。4、西南丘陵旱地新三熟“小麦/玉米/大豆”模式及技术，成功替代了传统“小麦/玉米/甘薯”模式，在实现增
4、产增收同时，推进了丘陵旱地可持续发展。与传统“麦/玉/薯”模式的比较，“麦/玉/豆”模式省工省力节约工费100多元，适应西南丘陵地区农村劳动力缺乏的需求，对提升南方大豆生产能力也有积极贡献。2008-2010年累计推广面积达436万亩，获综合经济效益5.36亿元，新增大豆49.27万吨。5、黄淮海麦玉两熟区小麦-玉米两熟超高产农艺与农机配套、一体化资源高效利用模式与技术，为协调粮食主产区高产与节本增效矛盾提供了新途径。超高产农艺与农机配套技术2008-2010年累计示范面积40万亩，单产增加6-10%，节本增效80-100元/亩，肥水效率提高12%。6、长江中下游双季稻区的“冬作物（油菜、马铃
5、薯、黑麦草、紫云英）+双季超级杂交稻”模式与技术，不仅对提高稻田生产力效果明显，对稳定我国双季稻面积贡献突出。探索了油稻稻全程机械化的配套技术，解决双季稻用工多、生产效率低的问题。20082010年，在湖南南县、华容两县累计推广应用27.87万亩，油菜籽平均产量达115 kg/亩，两季水稻产量为1095kg/亩，增加总产值23810.3万元。7、稻麦全程机械化农机农艺配套高产模式及技术，实现了稻麦两熟制农田周年全程机械化，对长江下游经济发达区粮食综合生产能力进一步提高意义重大。2008-2010年该集成技术在江苏省如皋、常熟累计示范推广52万亩，周年稻麦平均亩产超1000公斤，增产10%以上，
6、新增粮食产量50092吨，新增纯收益7930万元。8、通过稻麦轮作秸秆沟埋还田、农田有毒物质阻控和消减、基于生态补偿环保型农作技术推广等，探索了长江下游水网农业区（太湖流域）环境友好型农作制模式及技术。在确保高产高效要求的前提下，减少了农田污染，保护了水体生态环境。2008-2010年累计示范推广10500亩。通过示范推广，示范区稻麦产量平均增产5.2%，每亩农业成本平均降低250-300元，农田化学农药投入水平降低15%，氮、磷流失率降低10%，稻麦重金属含量符合国家安全标准。9、“菜-稻-菜”模式及技术不仅实现了华南地区水稻和蔬菜传统耕作制度改革创新，也为我国广大蔬菜产区“夏闲田”开发利用
7、提供了新途径。二、农业机械在耕地资源利用与保护中的发展情况1、保护性耕作的应用发展情况我国是主要的干旱国家之一。干旱、半干旱及半湿润偏旱地区的面积占国土面积的52.5%，分布在昆仑山，秦岭，淮河以北的16个省，市，自治区，目前旱作农业的面积约3300万公顷。旱区农业持续发展的主要问题一是降雨少、气温低、土壤贫瘠、自然条件恶劣，产量低而不稳，农民生活贫困。2000和2001两年的持续干旱，造成北方大幅度减产，山西2000年因干旱全省粮食减产30%以上，河北有些已经脱贫的县区，因为干旱大幅度减产，又返回贫困。2001年全国又有2300万公顷农田受旱，没有重大的改革，旱区农民难以脱贫致富。二是水土流
8、失和风蚀沙化十分严重，以山西为例，每年随雨水流入黄河、海河的泥沙量达4.56亿吨，其中带走有机质508万吨，氮、磷肥料30万吨，相当一年化肥施用量的25%。大量水土流失不仅导致土壤肥力下降，而且蚕蚀耕地，土石山区耕层变薄，黄土高原被冲得沟壑纵横、支离破碎，加剧了“旱、薄、粗、穷”的局面。风蚀沙化则是我国北方旱区近年来更为突出的问题，由于过度的开垦及不适当的耕作，造成植被破坏，土地沙漠化愈来愈快，沙尘暴发生的频率愈来愈高。据统计，我国发生沙尘暴次数逐年上升，50年代5次，60年代8次，70年代13次，80年代14次，90年代23次。尤其是2000年春季，北方连续10次出现大范围的沙尘暴天气，横扫
9、了大半个中国，严重影响了工农业生产和城乡人民群众的生活。荒漠化面积则已经占国土面积的28%，而且还以每年2460km2的速度迅速扩展。水土流失生态恶化的原因，除大量开荒、林草植被减少外，还和耕作方式不当、管理粗放密切相关。如旱地采用火烧秸秆、铧式犁翻耕、土地裸露休闲的传统耕作，就是不恰当的方式。翻耕可以疏松土壤、翻埋肥料杂草，再经过碎土平地，创造良好的种床，但地表疏松裸露、蒸发与径流大、风刮起沙、水冲土流，是导致沙尘暴猖撅、荒漠化加剧的重要原因。据调查，影响京津地区的沙尘暴，70%左右沙源来至于内蒙古、山西、河北以及京津周边干旱裸露的农田。为了控制沙尘暴、保护生态环境，改变旱区面貌，在大力推行
10、退耕还林还草的同时，需要大力发展能保护农田、减少农田扬沙、减少土壤水蚀的保护性耕作法。从1991年开始，中国农业大学和山西农机局等合作，在山西开始了以保护性耕作机具开放为突破口的机械化保护性耕作系统试验。10年的试验结果，保护性耕作与传统翻耕相比有三方面效益：(一)社会效益减少径流（水分流失）60%、水蚀（土壤流失）80%左右；减少风蚀（农田扬沙）60%, 抑制沙尘暴；不烧秸秆、减少大气污染。（二）生态效益增加休闲期土壤贮水量14%15%，提高水分利用效率15%17%；增加土壤肥力， 土壤有机质提高0.03 %,速效氮提高,速效钾提高。（三）经济效益提高小麦、玉米产量13%17%；减少作业工序
11、，降低作业成本；增加农民收入2030%。目前，保护性耕作技术得到国家有关部门的重视，列支专项经费扶持，组织山西、河北、内蒙古、辽宁、陕西、甘肃、北京、天津等地农机部门和科技人员开展多点试验及大面积的示范推广。保护性耕作基本技术 实现保护性耕作须采用机械化这一先进的技术、装备及手段作为载体，目前，实施保护性耕作的机械化技术重点有四项，即：秸秆覆盖技术；免耕、少耕施肥播种技术；杂草和病虫害防治技术；深松技术。1、秸秆覆盖技术。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。因此，要尽可能多的把秸秆保留在地表，在进行整地、播种、除草等作业时要尽可能减少对覆盖的破坏。但是，长秸秆或秸
12、秆覆盖量过多，可能造成播种机堵塞；秸秆堆积或地表不平，又可能影响播种均匀度，从而影响质量。因此，需要进行如秸秆粉碎、秸秆撒匀、平地等作业。2、免耕、少耕施肥播种技术。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，故必须使用特殊的免耕播种机。有无合适的免耕播种机是能否采用保护性耕作技术的关键。免耕播种是收获后未经任何耕作直接播种，少耕播种是指播前进行了耙地、松地或平地等表土作业，再用免耕播种机进行施肥、播种，以提高播种质量。3、杂草及病虫害防治技术。保护性耕作条件下杂草和病虫相对容易生长，必须随时观察、发现问题、及时处理。北方旱区由于低温和干旱，几年观察尚未发现严重的病虫草害情
13、况。一般一年喷一次除草剂，机械或人工锄草一次即可，病虫害主要靠农药拌种，有病虫害出现时喷杀虫剂。一年两熟地区由于土壤水分好、地温较高，病虫草害会严重一些。4、深松技术。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，有些土壤还是有疏松的必要，但不必每年深松。根据情况，23年松一次。对新采用保护性耕作的地块，可能有犁底层，应先进行一次深松，打破犁底层。深松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。2、精准农业应用发展情况传统的农业机械装备的设计参数与考核指标是以均匀一致性为准则的。以均匀一致的资源消耗投入到实际差异悬殊的具体环境之中，要么造成局部
14、供应不足，要么造成局部供应过剩，最终造成农业资源的浪费和生态环境的污染与破坏。精准农业技术装备将信息和人工智能高新技术运用大农业中，根据农业作业对象个体或小群体或小区地块生长和防疫的实际需要，及时确定针对性投入（肥、水、药饲料等）的量、质和时机，一反传统农业大面积平均投入的作法，实现精确化、集约化、信息化控制农业生产，精准农业技术装备在减少投入的情况下增加（或维持）产量、提高品质、降低成本、节约资源、减少污染、保护生态。“肥料是农作物的粮食”，其对农作物增产的贡献率达40%左右。目前，我国每年化肥施用量折纯达4100多万吨，占世界总量的三分之一，成为世界第一化肥消费大国。但是，我国传统凭经验的
15、均匀施肥方式，造成了极低的化肥利用率，氮素当季利用率为30%-35，而美国等实施变量施肥的发达国家，氮素利用率高达60-70%。变量施肥技术与装备，是实现肥料的定量决策、变量投入、定位实施的关键技术，也是精准农业领域的重点研究技术。传统施药方式往往忽视一定区域内病虫害灾情的变化,采取一致的施药量,导致化学农药在部分作业区内用量不足,而在有些地方施量过度。精准施药技术的核心是获取农田小区域内病虫草害的差异性信息,采取变量施药技术,按需施药。3、机械工程技术发展情况通过工程技术和机械手段来开垦荒地、改造中低产田和治理荒沙盐碱地等，如通过工程措施进行坡改梯，增加下渗，减少地表径流量，提高耕地保水保肥
16、能力；开挖排碱沟、设地下暗管、土层下垫砂或垫草等来治理盐碱地等。三、我国农作物耕作制度存在主要问题随着我国农业生产系统整体性不断加强、产业链条不断延伸、技术集成及其经济效果重要性日趋突出，迫切要求强化制度性技术进步。农作制度既涉及农业生产的资源环境、生产力水平、市场效益及科技问题，也涉及到社会经济体制与机制、政策环境等，随着现代农业化进程加速，农作制度改革发展面临的难题会越来越多。1、协调国家、地方、农民需求的难度越来越大，自下而上及农民参与的农作制研究与推广模式没有形成。2、农作制度改革发展越来越需要新技术、新品种、新材料、新机具的导入来支撑，传统耕作制度领域过多注重系统设计和技术组装，核心技术突破缺乏。
