多年来，张晓平和他的团队在推广保护性耕作技术的道路上不遗余力。值得庆幸的是，他们的呼声正日渐得到社会各界的重视。

　　雾霾肆虐，东北也不能“幸免”。

　　中科院“大气灰霾追因与控制”专项研究组发布的监测结果显示，机动车、采暖、餐饮排放和秸秆焚烧对强霾污染的贡献最大。已有的研究表明，吉林省雾霾事件与秸秆焚烧密不可分。

　　“与传统的耕作方法相比，保护性耕作的核心技术就是秸秆还田。要防治雾霾，保护性耕作技术是减少秸秆焚烧的有效途径。”中科院东北地理所研究员张晓平告诉《中国科学报》记者。

　　多年来，张晓平和他的团队在推广保护性耕作技术的道路上不遗余力。值得庆幸的是，他们的呼声正日渐得到社会各界的重视。

　　传统耕作急需改变

　　吉林省是产粮大省，耕地面积近400万公顷，其主要作物为玉米。2013年玉米产量为500多亿斤，秸秆量在600亿斤左右。近年来，吉林的玉米单产和总量在逐年上升，秸秆的生物量也在逐年提高。

　　尽管近年来秸秆发电，做生物燃料、建材制品等产业发展迅速，但由于受制于高成本，一直没有大范围展开。目前，吉林大约有30％～50%的秸秆，即近200亿~300亿斤的秸秆没有得到有效的利用。

　　那么，这么多秸秆最终都去了哪里呢？大部分被直接烧了。

　　在张晓平看来，根源还是在于传统的、粗放的耕作方式——其长期以来造成农田土壤水土流失严重、土地生产力下降、沙尘暴和雾霾天气频率和强度增加、生态环境恶化。“一方面使土壤退化，在很大程度上严重制约了吉林省农业的可持续发展，另一方面严重破坏了吉林省的生态环境。”

　　“从长远来看，要发展现代农业，应优先推广保护性耕作技术。”张晓平说。

　　保护性耕作优势明显

　　张晓平介绍，保护性耕作是北美科学家发明的一种新型耕作方法，是以保护和持续利用农田土壤为目标的耕作技术体系，它有别于传统的耕作方法，主要包括免耕播种、施肥、化学除草、秸秆还田以及秸秆处理等技术。与传统的耕作方法相比，保护性耕作的核心技术就是秸秆还田。

　　秸秆还田具有明显的保水固土效果，可减少风蚀和水蚀，同时还可增加有机质含量和土壤肥力，提高粮食产量，以达到保护和持续利用土地资源的目的。由于保护性耕作的先进性，这项技术被联合国粮农组织称之为“耕作革命”。

　　据张晓平介绍，保护性耕作技术投入低，节省劳动时间和强度，同常规耕作技术相比，具有明显的经济效益优势。如果全省400万公顷耕地的一半实行保护性耕作，仅减少耕作次数一项改革，就可为吉林省的农业生产节约机耕费用6亿元（按每公顷节约1500元计算），实现低碳清洁农业生产。

　　“免耕就是保护性耕作的一种。”张晓平说。免耕主要包括以下关键技术：秸秆100％还田条件下进行播种；采用联合作业播种机，在不拖移地表残留物的前提下开沟播种、覆土和镇压，施肥与播种同时进行，一次完成作业；化学除草和防虫。

　　张晓平强调，免耕播种机的使用，还有助于水土保持。大量的秸秆留存在地表，可以为蚯蚓等动物提供食物。蚯蚓的数量增加后，其在地表活动时形成的孔隙，有助于将雨水引入地下。此外，玉米本身的根系腐化后可形成更大的孔隙，也有助于土壤涵养更多水分。

　　“它完全改变了传统的耕作方式，不再进行中耕作业，减少土壤的扰动。这样既可减少作业次数，节省人力物力和燃料，减少废气的排放，又有利于土壤有机质的保存。”张晓平说。保护性耕作技术在美国、加拿大等国家已经是非常成熟的技术，推广面积已经达到耕地面积的40%左右，但在我国还是刚刚起步。

　　发力关键设备国产化

　　在多年农业科学研究的基础上，中科院东北地理所在黑土保护性耕作研究中积累了很多经验和教训。截至目前，该所黑土保护性耕作技术已在国内处于领先地位。

　　“免耕播种的核心设备是免耕播种机，从2001年起，我们开始在德惠黑土区进行长期的定位实验，已连续进行了13年，关键设备已实现了小型化和国产化。”张晓平介绍说。为了推广免耕播种机，他们将技术以无偿的方式提供给协作单位康达农机公司，生产出第一代免耕播种设备，并进行推广。目前该公司生产的这种免耕播种机，每年有两三千台的销量。

　　在研发免耕播种机的同时，张晓平团队还建立了一套适合吉林省黑土区的技术体系。2007年他们在梨树县梨树镇高家村建立黑土保护性耕作技术示范区，截至2013年在梨树县推广面积已经达到300公顷。

　　目前，张晓平团队的这套技术在吉林省梨树县、德惠市、九台市和大安市数十个乡镇进行大面积推广，农田秸秆覆盖度达到30%以上，肥料利用率提高5%，春季土壤含水量增加2%~8%，耕层土壤有机碳含量增加7%~30%，风蚀和水蚀强度减少了80%，黑土生态环境得到了明显改善，农机实现产值超亿元。

　　“在第一代免耕播种机问世，并不断在东北地区推广后，我们进行了设备的升级改造，致力于开发更高效、省力的第二代免耕播种机。”张晓平介绍说。在第一代产品基础上，经过他和团队近5年的生产实践，目前新一代免耕播种机已经问世。

　　“我们预计，保护性耕作会在不久的将来大面积取代传统的耕作方式，免耕播种机也将会全面取代已使用了数千年的老式三角铧犁播种机。当然，我们也希望地方政府进一步加大保护性耕作的示范区域，同时给予从事保护性耕作的农民一定的补贴，让这项技术能够更快地得到推广。”张晓平说。