概述
廣義的免耕還包括少耕作業法,即在用犁翻耕的傳統作業基礎上,儘量減少作業的次數和工序,如用耙茬、鏇耕或淺松耕等代替傳統的翻耕作業,或用化學除草代替中耕作業等。
分類
免耕
任何收穫後用殘茬覆蓋至少30%土壤表面以減少水蝕的耕作和種植制度即為免耕。或者當主要考慮風蝕時,任何風蝕在土壤表面留下至少每公頃1121kg的小塊殘茬以減少風蝕的耕作制度為免耕。免耕措施包括3種類型:(1)覆蓋耕作。播種前翻動土壤,使用的耕作機具包括深松機、中耕機、圓盤耙、平耙、切茬機。藥物或中耕除草。
(2)壟耕。除施肥外,從收穫到播種不翻動土壤。種子播在壟台的種床上,用平耙、圓盤開溝機、小犁或清壟機開床。殘茬留於壟間表面,藥物或中耕除草,中耕時重新成壟。
(3)不耕除施肥外,從收穫到播種不翻動土壤。種子播在窄種床上,以小犁、清壟機、圓盤開溝機、內向鏟或施耕機開床。主要以藥物控制雜草,非緊迫時不中耕除草。
少耕
收穫後殘茬覆蓋15%-30%的土壤表面,或留下每公頃560-1121kg的小塊殘茬的耕作制度,藥物或中耕除草。
常規耕作
收穫後被作物殘茬覆蓋的土壤表面少於15%,或每公頃留下不足560kg殘茬的耕作制度。通常包括犁翻和其他強力耕作,藥物或中耕除草。與強力耕作相比,免耕可減少50%-90%的土壤侵蝕。
發展過程
套用傳統方法的免(少)耕技術在中國農耕歷史上出現較早。青海、甘肅一帶的砂田栽培法,用砂、石覆蓋地面,可數年或十數年不耕,以減輕蒸發、保蓄水分、提高地溫;華北地區麥收後直接在茬地上播種玉米、大豆;南方稻區在水稻收割後直接播種小麥(稻板麥)或在稻兜上點種大豆(稻根豆),以及水稻收割前套種紫雲英(稻板綠肥)等,實際上也都是免耕作業方法。
20世紀40年代,美國的一些農業研究工作者和生產者認為傳統的機械耕作需多種農機具多次進入田間耕作,造成土壤結構被破壞、土壤的緊密度增加,特別在乾旱多風地區和坡地,容易引起失墒或水蝕、風蝕,從而進行了以減少整地次數為目的的少耕研究。之後又發現殘茬和立茬覆蓋地面對土壤有良好的保護作用,高效除草劑的發明和免耕播種機的研究成功,又為非機械方法的除草和不經翻耕、整地的播種提供了可能,再加上石油能源緊張等困素,遂使現代免耕技術得以產生和逐步發展。這種技術自60年代開始套用於美國的玉米、高粱、大豆和菸草等作物的生產,以後逐漸為世界各國所重視和採用。
1935年土壤保護局的建立,對免耕的評價更有組織和系統化。二戰後,美國農業部對耕作方法做了改進,這些方法對土壤保護的貢獻在於粗糙表面控制了徑流。其他形式的免耕也在六七十年代出現,包括玉米帶冷濕土壤的壟作,東南部瘠薄老成土的條耕,西部各州的殘茬休閒等。這一時期免耕得到比較廣泛的推廣。
美國耕地採用免耕技術的面積呈上升趨勢,從1963年的1%上升到1998年的37%。1993-1998年免耕面積占全美耕地面積的比率在35%-37%之間徘徊,按此趨勢,2002年全美力爭50%耕地實行免耕。免耕措施主要在大豆、玉米及小品種作物上採用,1996年45%以上的玉米和大豆採用了免耕法。在雙季作物中,將近70%的大豆、46%的玉米,及37%的高粱均採用免耕法。玉米是美國種植面積最大的作物,1996年占總播種面積的27%,其中接近半數採用了免耕法。棉花從1989年的3%上升到1998年的11%。其他作物如花生、馬鈴薯、甜菜、菸草及蔬菜等都改善了侵蝕控制和殘茬管理。
1998年53%的免耕面積是覆蓋耕作,占全國耕地面積的19.7%;不耕方式占免耕面積的44%,占全國耕地面積的16.3%;壟耕只占全國耕地的3.2%。相對覆蓋耕作而言,近幾年免耕面積變化不大。
2016年10月27日,在肇東市向陽鄉恆昌農業開發公司玉米免耕播種示範基地,收穫的籽粒飽滿的黃燦燦的玉米。採用免耕技術播種玉米,不但降低了生產成本,還做到播種前不鏇耕、不起壟、不滅茬、不坐水,省工省力省時。
特點
免耕作業的優越性主要表現在:①只有播種、噴藥和收穫 3次作業,因而減少了翻耕、耙地等作業機械多次進入田間壓實和破壞土壤結構的機會。
②由於減少了作業環節,農機具的購置和使用費用也可相應減少,並可降低單位面積的能耗。
③地面保存殘茬覆蓋,可避免因雨滴直接打擊地面而引起的土壤團粒散碎和地錶板結;還可減少徑流和蒸發,有利於水分下滲和減輕水土流失;對於降低地面風速,減輕土壤風蝕和防止土壤水分的迅速散失也有重要作用。
④前作收穫後可立即播種,從而節約農耗時間,有利於充分利用生長季節和實行複種;在春季多雨地區可不致因連綿陰雨而影響播種。
⑤套用於半乾旱地區、多風易旱地區或坡耕地,不僅可減少保持水土的費用,而且是減輕由於坡地中耕後引起水土流失而造成環境污染的一項有效措施。
⑥由於免耕具有保持水土的作用,可使原來被認為利用價值較低的土地通過免耕而得到利用,從而提高土地的利用率。
免耕在實際套用中還存在不少有待解決的問題。如地面因有殘茬覆蓋,早春土溫較低時不利於作物生長;禾本科作物殘茬在分解過程中產生的有毒物質,會嚴重影響下茬禾本科穀類作物的種子萌發和根系生長;除草劑和殺蟲劑的耗費較多,而消滅雜草和病、蟲的效果有時不太顯著等。此外,免耕對低洼易澇、土質粘重堅實和耕層構造不良的土地並不適用。