摘要：在中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中，影響農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的主要因素是土、種、肥、藥、水。精準(zhǔn)耕整技術(shù)、精準(zhǔn)播種技術(shù)、精準(zhǔn)施肥技術(shù)、精準(zhǔn)施藥技術(shù)和精準(zhǔn)灌溉技術(shù)是提高農(nóng)業(yè)資源利用率的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。該文介紹了提高農(nóng)業(yè)資源利用率的機(jī)械化精準(zhǔn)作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與機(jī)具。為了進(jìn)一步發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械化在提高農(nóng)業(yè)資源利用率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用，該文建議：進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)理論研究；進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究；進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)機(jī)械與裝備制造的自主創(chuàng)新能力；進(jìn)一步加強(qiáng)推廣應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；機(jī)械化；可持續(xù)發(fā)展；農(nóng)業(yè)資源利用率；農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

　　0引言

　　中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，但不是農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)[1]。發(fā)展高效、安全的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)是中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標(biāo)。在中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中，影響農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的主要因素是土、種、肥、藥、水。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容和標(biāo)志之一[2]，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，是促進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一[3]。

　　中國(guó)耕地普遍存在等級(jí)低、質(zhì)量不高等問(wèn)題，第二次全國(guó)土地調(diào)查的耕地質(zhì)量結(jié)果顯示，全國(guó)耕地平均質(zhì)量等別為9.96等（最好為1等，最差為15等），中低等耕地面積占70.6%，總體偏低[4]。主要表現(xiàn)在[5]：耕作層變淺；部分地區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)下降；水土流失，次生、鹽漬化、酸化等問(wèn)題嚴(yán)重，土壤污染問(wèn)題突出。同時(shí)，有相當(dāng)一部分耕地地塊零碎不規(guī)整，田塊狹小。

　　1精準(zhǔn)耕整

　　土地精準(zhǔn)耕整是提高水、肥、藥利用率、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量的重要途徑。保護(hù)性耕作、深松和激光平地是土地耕整的3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

　　1.1保護(hù)性耕作

　　中國(guó)水土流失嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年流失的表土在50億m3以上，風(fēng)水蝕耕地面積約1萬(wàn)km2[13]。世界權(quán)威雜志《科學(xué)》（2004年）曾經(jīng)刊文“土壤碳管理”（ManagingSoilCarbon）認(rèn)為：農(nóng)田翻耕導(dǎo)致了土壤的碳流失，同時(shí)加劇了土壤侵蝕，保護(hù)性耕作可以有效減少土壤中碳的流失，增加土壤肥力。

　　1.2深松

　　深松作業(yè)是替代傳統(tǒng)耕翻的一項(xiàng)土地耕整技術(shù)。通過(guò)疏松土壤，打破犁底層和加深耕作層改善土壤的透水、透氣性能和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使雨水更容易入滲到土壤中，從而有利于作物根系的發(fā)育，提高蓄水保墑能力。

　　2精準(zhǔn)播種

　　2.1玉米精準(zhǔn)播種

　　中國(guó)的玉米種植面積不斷擴(kuò)大，至2013年，玉米已成為中國(guó)第一大糧食作物。由于生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)模式的限制，目前在中國(guó)的玉米種植過(guò)程中，資源利用率低、投入產(chǎn)出率低，因此，當(dāng)前的生產(chǎn)模式和經(jīng)營(yíng)模式亟待革新。

　　目前，美國(guó)約翰迪爾(JohnDeere)公司的玉米播種機(jī)和德國(guó)亞馬遜(AMAZONE)公司的玉米播種機(jī)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，具有大型、寬幅、高速、機(jī)電液一體化和電子化等特點(diǎn)，播種均勻一致、深淺一致。瑞士V魧DERSTAD公2司的新型排種器采用機(jī)械式排種與正壓壓種相結(jié)合，有效克服了在開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的漏播現(xiàn)象，對(duì)氣壓要求低，播種效果好。

　　2.2水稻精量穴播

　　目前中國(guó)采用直播方式的水稻種植面積約占30%左右，以人工撒播為主[35-36]。采用人工撒播方式種植的水稻生長(zhǎng)無(wú)序、疏密不勻，因此，通風(fēng)透氣性差、易受病蟲(chóng)害侵害、抗倒伏性差。為了解決人工撒播存在的問(wèn)題，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在水稻精量穴播技術(shù)和機(jī)具研究方面取得了重大突破，研制成功2BD系列水稻精量穴播機(jī)，可同步開(kāi)溝、起壟和播種，實(shí)現(xiàn)了精量播種和節(jié)水栽培[37]，并有效提高了水稻的抗倒伏性。該研究成果的鑒定結(jié)論為“在水稻水直播機(jī)械研究領(lǐng)域居國(guó)際領(lǐng)先水平”。從2006年起，在國(guó)內(nèi)24個(gè)省（區(qū)）及老撾、緬甸、泰國(guó)、越南和柬埔寨進(jìn)行了推廣應(yīng)用，結(jié)果表明，精量穴播比人工撒播、人工拋秧和人工插秧可分別增產(chǎn)10%、8%和6%以上，每公頃節(jié)約成本分別為750、1124和1874元，可節(jié)省水稻生產(chǎn)用水30%以上和減少甲烷排放10%以上。2013年和2014年新疆精量穴播的水稻連續(xù)兩年產(chǎn)量超過(guò)15t/hm2[38]。

　　3精準(zhǔn)施肥

　　3.1農(nóng)田養(yǎng)分信息快速獲取

　　土壤養(yǎng)分測(cè)量是實(shí)施精準(zhǔn)施肥（主要是基肥）的前提[39]，施肥前對(duì)土壤中的養(yǎng)分情況了解不夠，未能做到按需施肥，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料利用率低的一個(gè)很重要的原因。目前采用的土壤測(cè)量?jī)x器主要有3類(lèi)[40]：1）基于光電分色等傳統(tǒng)養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的土壤養(yǎng)分速測(cè)儀；2）基于近紅外技術(shù)（NIR）通過(guò)土壤或作物葉面反射光譜特性直接或間接進(jìn)行農(nóng)田肥力水平快速評(píng)估的儀器；3）基于離子選擇場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ISFET）集成元件的土壤主要礦物元素含量測(cè)量?jī)x器。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)了土壤養(yǎng)分測(cè)量傳感器，浙江大學(xué)研究了農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和氮素快速測(cè)定方法與儀器[41]。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制了機(jī)載GPS土壤自動(dòng)取樣裝置，可繪制氮、磷、鉀、pH值和有機(jī)質(zhì)的分布圖，為測(cè)土配方施肥提供準(zhǔn)確的田間土壤肥力分布情況，為指導(dǎo)按需施肥提供依據(jù)[38]。

　　3.2測(cè)土配方施肥

　　測(cè)土配方施肥是以土壤養(yǎng)分測(cè)量和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，綜合專家知識(shí)，根據(jù)土壤供肥性能、作物需肥規(guī)律與肥料效應(yīng)，在施肥前確定氮、磷、鉀及微肥的適宜用量與比例，是提高肥料利用率的措施之一[42]。目前國(guó)內(nèi)用于測(cè)土配方施肥的土壤養(yǎng)分測(cè)試方法包括ASI法、M3浸提劑和AB-DTPA浸提劑[43]。為了提高土壤養(yǎng)分測(cè)試效率，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，中國(guó)農(nóng)科院土壤研究所經(jīng)過(guò)十幾年的研究，形成了適應(yīng)于中國(guó)大部分地區(qū)土壤使用情況的批量化前期處理技術(shù)、專業(yè)化測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集技術(shù)和程序化的推薦施肥技術(shù)，這一套技術(shù)不僅大大提高了中國(guó)測(cè)土配方施肥的分析效率和降低了成本，而且提高了測(cè)試精度，是目前中國(guó)先進(jìn)的測(cè)土配方技術(shù)[44]。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]趙其國(guó)，土壤污染與安全健康：以經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)為例[C].//第四次全國(guó)土壤生物與生物化學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.廣州，2007.

　　[2]唐華俊.全國(guó)土壤肥料科研協(xié)作學(xué)術(shù)交流暨國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃“耕地質(zhì)量”與“沃土工程”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)上的講話[R].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2010.

　　[3]張銳，劉潔，諸鈞，等.實(shí)現(xiàn)作物需水觸動(dòng)式自適應(yīng)灌溉的痕量灌溉技術(shù)分析[J].節(jié)水灌溉，2013(1)：48-51.6

　　作者羅錫文1，2，廖娟1，胡煉1，2※，臧英1，2，周志艷1，2

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