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　　美國(guó)三家農(nóng)場(chǎng)的不同保護(hù)性耕作模式

去年五月份這個(gè)時(shí)節(jié)，筆者正在美國(guó)的伊利諾伊州、愛荷華州、諶薩斯州等糧食主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械化與保護(hù)性耕作技術(shù)考察。

當(dāng)我同美國(guó)愛荷華州華人協(xié)會(huì)執(zhí)行主席、美國(guó)十方技術(shù)公司的商務(wù)總裁燕曉哲先生，駕車從伊利諾伊州出發(fā)，穿過密西西比河，沿著有美國(guó)"母親之路"之稱的66號(hào)公路，在美國(guó)中部地區(qū)，沿途望著一望無(wú)際連片的田塊時(shí)，春播生產(chǎn)已經(jīng)全部結(jié)束。

伊利諾伊州秸稈覆蓋田間

早播的玉米苗己進(jìn)入三葉期，大豆已拱土，大部分田塊看到裸漏的僅僅是播種帶的耕作，而田面上仍然還都被黃色的秸稈覆蓋著，看不到一塊田有秸稈焚燒的痕跡，使我真切感受到美國(guó)的保護(hù)性耕作發(fā)展普及程度。

美國(guó)第2大糧食產(chǎn)區(qū)愛荷華州

同我國(guó)東北區(qū)域黑土帶經(jīng)度緯度地理位置基本相似的美國(guó)愛荷華州，是我這次美國(guó)之行保護(hù)性耕作考察的重點(diǎn)。 

該州處于美洲的世界三大著名黑土平原上，溫帶半濕潤(rùn)氣候、草原化草甸植被下發(fā)育的土壤，是美國(guó)的大農(nóng)業(yè)區(qū)、糧食主產(chǎn)區(qū)，在美國(guó)10大農(nóng)產(chǎn)品州列第二位（第一為加州），素有“美國(guó)糧倉(cāng)”之稱?？筛孛娣e比較大，達(dá)1240萬(wàn)公頃 ，僅略少于我國(guó)耕地面積最大的黑龍江省。主要農(nóng)產(chǎn)品是玉米、大豆， 玉米產(chǎn)量在美國(guó)50個(gè)州中居第一位，大豆和燕麥產(chǎn)量全國(guó)第2位。

更為值得借鑒學(xué)習(xí)的是，愛荷華州是美國(guó)保護(hù)性耕作發(fā)展水平最高的糧食產(chǎn)區(qū)，在玉米、大豆生產(chǎn)中采用保護(hù)性耕作方式的面積已接近90%，總的應(yīng)用面積在美國(guó)僅少于伊利諾伊州。

據(jù)愛荷華州立大學(xué)農(nóng)學(xué)教授曼雷頓教授介紹：”在美國(guó) 35.4百萬(wàn)頃籽粒玉米種植面積中，保護(hù)性耕作面積已占70%，秸稈覆蓋免少耕播種保護(hù)性耕作技術(shù)己成為美國(guó)的主流耕作播種制度，秸稈覆蓋耕作制度已經(jīng)常態(tài)化，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)可持續(xù)性的發(fā)展"。 

他說(shuō)，美國(guó)愛荷華州玉米生產(chǎn)的土地耕作和培肥地力主要集中在收獲后進(jìn)行，為春季及時(shí)高質(zhì)量播種和玉米生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了良好條件，播種后到收獲前基本上不進(jìn)行田間管理。免耕、少耕約占40%，條帶與深松整地耕作占50%。玉米田以采用耙片深松復(fù)式整地機(jī)作業(yè)為主，土壤工作部件主要是耙片；同時(shí)，為了土壤結(jié)構(gòu)的健康，對(duì)于機(jī)具作業(yè)后土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞，不適宜玉米生長(zhǎng)，易風(fēng)蝕、水蝕的翻地、旋耕包括旋耕滅茬的機(jī)械作業(yè)方式，基本沒有采用的，在本州的農(nóng)場(chǎng)幾乎看不到滅茬機(jī)、翻地犁、旋耕機(jī)等農(nóng)機(jī)具。

3家農(nóng)場(chǎng)的保護(hù)性耕作模式

在對(duì)愛荷華州三家農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行考察中，筆者看到了美國(guó)玉米、大豆一季作物種植區(qū)，各農(nóng)場(chǎng)從當(dāng)?shù)夭煌膶?shí)際情況出發(fā)，分別采取非常具有代表性的幾種玉米秸稈處理方式，美國(guó)稱之為不同秸稈覆蓋管理方式的機(jī)械化保護(hù)性耕作模式。

杜克農(nóng)場(chǎng)：覆蓋耕作

看到的第一種模式是，名字為杜克農(nóng)場(chǎng)的秸稈覆蓋耕作保護(hù)性耕作技術(shù)模式。在美國(guó)稱這種秸稈處理方式為保護(hù)性耕作中的覆蓋耕作。

杜克家族農(nóng)場(chǎng)距離愛荷華州府所在地得梅因市約30公里，父子三人經(jīng)營(yíng)著 6千多英畝耕地，是美國(guó)農(nóng)場(chǎng)平均規(guī)模十倍以上的大農(nóng)場(chǎng)。主要種植玉米和大豆，每年三分之一種植大豆、三分之二播種玉米，交替輪作。

據(jù)農(nóng)場(chǎng)主介紹，他們的保護(hù)性耕作作業(yè)方式主要是，秋季玉米機(jī)械收獲后秸稈拋撒留在田間，當(dāng)年秋季和春季對(duì)秸稈不再進(jìn)行任何處理，實(shí)現(xiàn)全量覆蓋還田，第二年春季直接用約翰迪爾40行免耕播種機(jī)，由350馬力履帶式拖拉機(jī)牽引，直接進(jìn)行免耕播種，即秸稈全覆蓋免耕播種保護(hù)性耕作模式。

杜克農(nóng)場(chǎng)秸稈全覆蓋地塊

杜克農(nóng)場(chǎng)迪爾300馬力拖拉機(jī)配套40行免耕播種機(jī)

而種植玉米的地塊的保護(hù)性耕作主要模式是，一般在秋季玉米機(jī)械收獲后秸稈拋撤留在田間，同時(shí)在秋季使用深松聯(lián)合整地進(jìn)行深松作業(yè)，同時(shí)疏松表層土壤，把大部分秸稈耙混在18厘米左右的耕層中，作業(yè)后仍然有50%以上的秸稈殘茬覆蓋地上，主要用農(nóng)藥或中耕來(lái)控制雜草和病蟲害。每年采用深松聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)的的地塊約占耕地的三分之二。 這種耕作就是保護(hù)性耕作中的覆蓋耕作。

杜克農(nóng)場(chǎng)秸稈覆蓋免耕播種出苗情況

杜克農(nóng)場(chǎng)深松聯(lián)合整地機(jī)

當(dāng)我問農(nóng)場(chǎng)主，為什么不把一部分秸稈賣給回收秸稈的，一英畝地多收入幾十美元呢？他說(shuō)"我不要那幾十美元，為了我們的子孫，我地里的秸稈還留著養(yǎng)地呢"，″我們采用這種耕作方式己有20多年了，土壤有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定提升了，農(nóng)機(jī)作業(yè)環(huán)節(jié)也少了，生產(chǎn)筒單，成本降下來(lái)了"。

使用20年的深松機(jī)

cornwell農(nóng)場(chǎng)：條帶耕作

第二種是cornwells農(nóng)場(chǎng)通過條耕處理秸稈與苗帶耕作的秸稈覆蓋條耕保護(hù)性耕作模式。在美國(guó)稱這種作業(yè)方式為保護(hù)性耕作中的條帶耕作。

這是一個(gè)具有一百五十多年歷史的家族成員繼承的種植農(nóng)場(chǎng)；經(jīng)營(yíng)耕地面積接近2000英畝，主要也是種植玉米、大豆。

條耕作業(yè)后的地塊

一走進(jìn)這家農(nóng)場(chǎng)看到的在院里停放的第一臺(tái)農(nóng)業(yè)機(jī)械就是6行條狀耕作機(jī)，也簡(jiǎn)稱條耕機(jī)。75歲的農(nóng)場(chǎng)主告訴我們，他的農(nóng)場(chǎng)采用保護(hù)性耕作方式，已有十幾年的時(shí)間了，開始時(shí)完全采用不進(jìn)行任何土壤耕作，直接進(jìn)行免耕播種機(jī)播種。

筆者與75歲的cornwell農(nóng)場(chǎng)老農(nóng)場(chǎng)主合影

6行帶施肥的條耕機(jī)

“由于我們農(nóng)場(chǎng)靠近密西西比河流域，耕地屬于低洼地多一些，玉米秸稈全面覆蓋地表面，土壤溫度在播種前后期回升比較慢，苗前期長(zhǎng)的也比較緩慢。大約在十年前我們通過采用條帶耕作技術(shù)，購(gòu)進(jìn)使用條耕機(jī)，在秋季對(duì)當(dāng)年寬行第二年計(jì)劃播種帶進(jìn)行處理耕作，為明年播種創(chuàng)造了良好的條件，前期土壤溫度低，影響出苗的問題都得到了比較好的解決?！鞭r(nóng)場(chǎng)主告訴我們。

筆者與農(nóng)場(chǎng)主查看出苗情況

為了使我更全面了解條耕保護(hù)性耕作模式，在美國(guó)十方公司和愛荷華州立大學(xué)農(nóng)學(xué)院副院長(zhǎng)的親自安排下，在該大學(xué)的農(nóng)學(xué)院農(nóng)場(chǎng)專門為我一個(gè)人調(diào)來(lái)了300多馬力迪爾大拖拉機(jī)配套12行條耕機(jī)，進(jìn)行田間現(xiàn)場(chǎng)條耕作業(yè)演示，給我更加直觀實(shí)際的了解和感受。美國(guó)同行這種真誠(chéng)、認(rèn)真、開放的技術(shù)交流態(tài)度和精神使我深受感動(dòng)。

愛荷華州立大學(xué)農(nóng)場(chǎng)12行帶施肥的條耕機(jī)

據(jù)了解，美國(guó)農(nóng)業(yè)工程師協(xié)會(huì)定義條耕為保護(hù)性耕作的一種新形式。

通過在秋季或春季作業(yè)，整理出無(wú)秸稈的種床，并同時(shí)施肥。條耕作業(yè)方式下，不超過1/3的土壤擾動(dòng)，整個(gè)生長(zhǎng)期玉米行間有秸稈覆蓋。通過條帶的部分耕作，達(dá)到的優(yōu)勢(shì)是，降低土壤水分，較快地提高播種帶土壤溫度；減少土壤壓實(shí)，增加土壤孔隙度；抑制農(nóng)田雜草，豐富土壤生物；減少表土流失，降低碳排放，改善耕層結(jié)構(gòu)，保蓄養(yǎng)分，提高土壤肥力。就是說(shuō)，通過條耕，既保持了地表面有較大面積的秸稈覆蓋量，又解決了播種質(zhì)量和出苗生長(zhǎng)的問題，實(shí)現(xiàn)多贏。
條帶耕作這種秸稈處理和耕地方式，己成為美國(guó)保護(hù)性耕作一種主要模式，形成配套的條耕機(jī)系列產(chǎn)品，成為農(nóng)場(chǎng)重要的整地機(jī)具。cornwell農(nóng)場(chǎng)擁有保護(hù)性耕作機(jī)具主要是一臺(tái)可以同時(shí)施肥的6行條耕機(jī)、一臺(tái)八個(gè)深松鏟的深松機(jī)、兩臺(tái)滿勝牌免耕播種機(jī)。

12行滿勝免耕播種機(jī)

在三年前中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校己將這種機(jī)具引進(jìn)我國(guó)進(jìn)行試驗(yàn)研究，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春地理所在今年也推出了兩行條耕機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)，但目前尚沒有條耕機(jī)在我國(guó)保護(hù)性耕作生產(chǎn)實(shí)際中推廣應(yīng)用。

金伯利農(nóng)場(chǎng)：多種秸稈處理方式

考察的第三種是金伯利農(nóng)場(chǎng)多種秸稈處理方式同時(shí)采用的保護(hù)性耕作技術(shù)模式。

金伯利農(nóng)場(chǎng)公司位于愛荷華州麥克斯威爾市，是始建于1850年的家族農(nóng)場(chǎng)，1978年正式注冊(cè)為金伯利農(nóng)場(chǎng)有限公司。經(jīng)營(yíng)耕地3500英畝（2 1246畝），其中2000英畝（1 2141畝）是租種別人的耕地。每年植種玉米和大豆面積作業(yè)根據(jù)芝加哥農(nóng)產(chǎn)品期貨價(jià)格走勢(shì)，決定各播種面積，大體面積占三分之二左右。

接待我們的農(nóng)場(chǎng)主瑞克.金伯利，是該農(nóng)場(chǎng)第五代經(jīng)營(yíng)管理者。他從七十年代開始從事農(nóng)場(chǎng)工作，至今已有四十多年。瑞克在農(nóng)業(yè)耕作制度、大型農(nóng)業(yè)機(jī)械使用管理、現(xiàn)代農(nóng)場(chǎng)市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)方面都具有先進(jìn)的理念和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；特別是在發(fā)展以保護(hù)性耕作為核心的可持續(xù)農(nóng)業(yè)方面進(jìn)行了卓有成效的有益探索實(shí)踐，成效顯著。

2012年2月16日，時(shí)任中華人民共和國(guó)國(guó)家副主席習(xí)近平，專門到金伯利農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行參觀考察。瑞克先生曾榮登美國(guó)大豆雜志年度封面人物，被稱為“一個(gè)好的企業(yè)家，才能在農(nóng)場(chǎng)中成功 ”。

按照美國(guó)保護(hù)性耕作的界定，在金伯利農(nóng)場(chǎng)我們興奮地看到了除了條耕方式外，其它四種秸稈不同管理方式的保護(hù)性耕作技術(shù)模式。

一是免耕也稱為零耕作的保護(hù)性耕作模式，在前茬為大豆的地塊，到第二年播種前除了施液體肥，不進(jìn)行任何對(duì)土壤的耕、整地機(jī)械作業(yè)，而在播種時(shí)直接使用免耕播種機(jī)播種作業(yè)，每年這種方式占播種面積的五分之一左右。

金伯利農(nóng)場(chǎng)秸稈覆蓋免耕出苗地塊

二是覆蓋耕作。在秋季在秸稈全部覆蓋在田面的情況下，使用深松聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)，進(jìn)行覆蓋耕作，在深松土壤過程中，把一部分秸稈耙混合在18厘米以上的耕層土壤里，同時(shí)一部分還仍保留覆蓋在田面。第二年直接免耕播種。

金佰利農(nóng)場(chǎng)28行免耕播種機(jī)

三是部分秸稈打捆離田處理模式。對(duì)于部分租賃耕地種植的玉米，采取了把一公頃地大約三分之一的秸稈由打捆機(jī)打捆離田，賣能美國(guó)杜邦農(nóng)化公司在得梅因市的秸稈乙醇加工企業(yè)，一公頃有一百多美元的收入。

采取部分秸稈離田的處理方式，并不是因?yàn)榻斩挾嘤绊懴虏缴a(chǎn)環(huán)節(jié)，增加經(jīng)濟(jì)收入是主要目的。據(jù)農(nóng)場(chǎng)主瑞克介紹，他與那家企業(yè)合同約定，秸稈打捆和運(yùn)出田間都由對(duì)方負(fù)責(zé)完成，大型打捆機(jī)、運(yùn)輸裝卸車輛都是秸稈收購(gòu)企業(yè)的，農(nóng)場(chǎng)不需要裝備這些農(nóng)機(jī)，并且租用他們農(nóng)場(chǎng)土地存放儲(chǔ)備秸稈，農(nóng)場(chǎng)又有一筆收入。玉米秸稈提取乙醇技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)比較成熟，只是作為戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備，等待石油期貨價(jià)格達(dá)60美元以上才能達(dá)到加工產(chǎn)品的贏虧平衡點(diǎn)。

杜邦工廠秸稈儲(chǔ)存堆放場(chǎng)

四是播種覆蓋作物模式。金伯利農(nóng)場(chǎng)有200英畝玉米是采用這種形式，不但秸稈全部覆蓋還田不進(jìn)行任何處理，而且在秋季9月份左右、玉米收割前，由飛機(jī)播種覆蓋物。覆蓋作物是一種叫黑麥草（Ryegrass）的一年生作物，在冬季和春季播種前覆蓋田農(nóng)場(chǎng)。黑麥草不是牧草，而是保護(hù)性耕作體系的覆蓋作物。

金伯利農(nóng)場(chǎng)播種覆蓋物地塊

與金伯利農(nóng)場(chǎng)主瑞克查看播種覆蓋物地塊苗情

愛荷華州立大學(xué)土壤肥料試驗(yàn)室一位女主任在交流時(shí)談到，金伯利農(nóng)場(chǎng)采用的在保護(hù)性耕作技術(shù)體系中增加種植覆蓋作物，是美國(guó)政府支持推廣的新技術(shù)。試驗(yàn)表明它起到了更好地抵抗土壤侵蝕、疏松土壤、增加土壤有機(jī)質(zhì)（同時(shí)降低大氣CO2含量）、固氮，提高種植作物產(chǎn)量等作用。覆蓋作物不用犁耕翻埋，而是用帶楞的壓滾鎮(zhèn)壓，由于楞條壓傷葉片，覆蓋作物將逐漸死亡，成為種植作物理想的覆蓋物。與此相配套的覆蓋作物品種選育和播種與壓滾農(nóng)機(jī)具都已有相應(yīng)的產(chǎn)品。覆蓋作物已成為美國(guó)提高保護(hù)性耕作系統(tǒng)效果的重要組成部分。

它山之石，可以攻玉。美國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)以玉米秸稈覆蓋還田為主的秸稈綜合利用方式與秸稈不同管理處理方式的機(jī)械化保護(hù)性耕作模式，在當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)全面吹響推行綠色生產(chǎn)方式、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的號(hào)角，農(nóng)業(yè)部推出秸稈處理行動(dòng)計(jì)劃中，對(duì)我們是非常好的啟迪與借鑒。