美国对旱作农业技术的研究开始于20世纪30～40年代。当  时因西部开发中过度开垦和耕作造成植被破坏，发生了震惊世界  的“黑色风暴”。因此，农业生产和环境协调发展问题开始引起社会和政府的高度重视。经过科学工作者几十年的研究、试验，美国形成了适合本国国情的旱作农业技术体系。

1.保护性耕作技术体系的基本概念。保护性耕作是一个目标非常明确的旱作农业实用技术，即改良土壤和增加土壤蓄水保水能力，充分利用自然降水，减少土壤侵蚀，维护良好的生态环境，提高农业生产水平，它适应环境保护和发展生产的双重需求。美国的农民普遍地认识到，蓄积自然降水对旱作农业生产发展具有重要意义。如果当年土壤蓄积的天然降水量多，第二年就可能有好的收成。蒙大拿州、科罗拉多州和明尼苏达州是小麦、玉米和大豆的主产区。年降水量250～1000毫米。3个州旱地面积均占本州耕地的75％以上，均从20世纪80年代开始大面积推广保护性耕作技术。目前蒙大拿州70％～90％的旱作耕地，科罗拉多州25％的旱作耕地以及明尼苏达州50％的耕地都实行了保护性耕作。

2．保护性耕作的主要措施和运用情况。保护性耕作的核心是对土壤和水的管理。其目的：一是要控制土壤水分的损失，二是要不断给土壤以水分和养分的补充，最终实现持续稳定地提供人类需要的农产品的目标。保护性耕作作为一个完整的技术模式  主要包括以下几个方面：

（1）秸秆覆盖。秸秆覆盖在保护性耕作中占有十分重要的地位，必须保证土壤表面有秸秆覆盖保护。一是防止土壤风蚀，二是改良土壤结构。一些专家把凡是有30％以上的秸秆还田覆盖定义为保护性耕作。一般小麦秸秆二年能腐烂，玉米秸秆要三年才能腐烂。所以开始时农民抱怨秸秆残茬太多，后来通过提高拖拉机动力和改进播种机构造予以解决。在科罗拉多州的国家项目试验基地的结果表明，采用保护性耕作技术，因秸秆覆盖还田每年可减少水分蒸发损失120毫米。

（2）免耕和少耕。免耕和少耕是对土壤耕作的次数和程度的管理，目的是使秸秆很好地覆盖在地表，减少土壤水分损失。免耕和少耕的采用要针对不同的土壤、除草和降水情况。美国专家介绍，免耕的定义在全国是不一样的，有些地区的农民把少耕也当做免耕的一种方式。对免耕的理解重要的是处理秸秆的方式，如用翼型犁浅层耕作，把秸秆留在表面，也叫免耕作业。免耕的年限视土壤、气候和风蚀情况而定，一般3～5年也要耕作一次，也有10年甚至20年才耕翻一次。在旱作区，免耕的效果好于少耕，少耕好于耕作。据美国的研究结果，耕作次数由1930年前的7～10次，减少到1次或不耕，休闲地蓄水量由102毫米增加到183毫米，蓄水量从占降水的19％提高到40％，小麦单产每公顷从 1050千克提高到2 700千克。

（3）耕地休闲和轮作。休闲轮作主要是通过交替种植使土壤休养生息，合理利用地力，使土壤养分、土壤蓄水满足作物的生长。年长的农民都知道休耕的好处。美国的休闲轮作制度也仅仅是针对干旱地区的，主要是小麦一休闲、玉米一休闲的轮作制度，所以旱地休闲面积通常占50％左右

（4）配套的施肥、机械、作物品种等技术措施。免耕覆盖作业机具设备的开发，一直是保护性耕作技术的一个研究重点。经过多年的研究改造，目前美国已经有一整套成熟的保护性耕作农机设备，这些农业机具可以完成在秸秆覆盖条件下实施施肥、播种、施除草剂等多项作业，提高劳动效率。

    美国已经成功地在旱作农业区推广了保护性耕作技术，但是随着对农产品需求的变化，从水资源利用和对环境保护的持续要求，旱作农业研究的内容也不断地适应新的变化和要求。

    1.不断深化保护性耕作技术的研究。美国农业部国家项目负责人介绍说，保护仕耕作技术未来10年发展重点在杂草控制。还要研究能够充分利用土壤水的作物品种、不同作物和轮作制度下的保护性耕作方式及相关机具、不同作物秸秆覆盖技术及相关机具、不同土壤的水资源管理与种植制度等，以适应不同的条件和需求。

2注重旱作农业的经济效益、科罗拉多州的研究人员研究保护性耕作的轮作制度，在小麦一休闲轮作制度中加人其他的作物。例如，小麦一玉米一休闲，小麦一玉米一谷子一休闲，小麦一玉米一牧草一谷子。发展牧草意味着在这个地区要发展畜牧业．并且深入研究相同气候、不同土壤条件下的不同作物轮作制度，以有效地进行土壤水的管理和利用。

明尼苏达州立大学教授正在深入研究秸秆覆盖还田的情况，不同轮作制度作物品种的搭配对产量的关系，如玉米一大豆轮作制度下的秸秆覆盖还田技术。

3．积极开发适宜的农机具。在美国，由于机械的使用，保护性耕作技术有条件在大规模的范围内得以应用。由于机械化程度的提高，农业生产取得了明显的技术规模效益。同时，作为旱作农业技术的载体和有机组成部分，许多旱作农业技术都是通过机械化的途径得以实现，形成了机械和农艺技术相互促进的良性循环，并逐渐成为大规模应用的技术体系而确定下来。

4．保护性耕作从旱作区向灌溉区推进。由于灌溉区耕作土壤的破坏，土壤侵蚀以及水资源管理等问题，研究人员正在研究旱作农业技术在灌溉条件下的应用方式。如灌溉区的免耕覆盖技术，保护性耕作轮作制度。同时还研究机械措施改善土壤条件，如灌溉免耕条件下的杂草控制等。

美国政府发展旱作农业区保护性耕作，经历了几十年的漫长过程，积累了丰富的经验，有许多值得我们参考和借鉴。

1．政府高度重视生态环境建设和旱作农业生产的协调统一。美国的人均耕地、草地、森林面积位于世界前列，但十分重视资源的保护和利用。旱作农业区生态条件脆弱，从保护生态环境和可持续农业发展的长远战略出发，美国数十年来一直坚持对保护性耕作的政策支持，坚持不懈地进行旱作农业综合生产技术、水资源保护和利用技术研究，坚持大力推广保护性耕作技术，取得了显著的效果。

美国政府发展旱区保护性耕作措施和支持政策体现在许多方面：一是下达保护性耕作计划。政府对一个地区的保护性耕作实施面积，如休闲面积、免耕面积每年有明确的规划和实施计划。尽管计划是指导性的，但因为有较强的宏观调控措施，如生产性贷款、灾年歉收补贴等，加上政府注重保护性耕作的宣传，提高了农民的环保意识，政府的计划都能得到很好的落实。二是财政补贴。主要是休闲补贴。每年政府下达休耕计划，实行相应的政策性补贴。在科罗拉多州每英亩 门英亩约等于 4 047米²）补贴 30美元，接近种植粮食收人的一半。

2．不断深化保护性耕作技术的研究和推广工作。美国将旱作农业区实施保护性耕作作为一个长期的发展战略，坚持不懈地开展20多年，该技术已经为广大的农户所认识、掌握和应用。但是国家仍然安排一定的资金，让旱作农业区的科研人员进行保护性耕作技术的深入研究、这些研究一方面是继续保持良好的生态环境，提高降水的利用率；一方面是提高农田的产出效益，使农户的生产目标与政府的环境目标相协调。

美国还十分重视对农民的信息服务工作，政府通过各种刊物及计算机网络发布有关的信息，使农民和企业家都能及时了解保护性耕作的发展动态和最新技术成果。美国的保护性耕作研究是开放性的，不仅通过实验站进行研究，更多的是通过在农场的示范研究，让农民看到研究成果，了解研究进展。农业技术推广人员经常深入到农民中间举办信息发布和培训活动，积极推动研究成果的应用。

3.重视农业机具的改进和应用。保护性耕作技术有特定的农艺指标。美国又大多是几百英亩以上的农场，在生产实践中，如果不借助于农业机具，农艺指标和技术操作都会受到影响，并增加农民的劳动强度。在美国，农业工程师和农艺师密切合作，共同推进旱作区保护性耕作体系发展。所有从事保护性耕作研究、推广工作的专家，无论是作物研究还是土壤研究的专家，都对各种免耕体系的机具十分熟悉。美国的农业机械的研究开发和改造，主要由生产企业来运作。机械生产企业十分活跃，他们经常到科研推广部门了解农艺措施研究进展和要求，适时开发对路的农机产品，以满足生产需求。

1.加强我国旱区可持续旱作农业建设，将其作为一项长期的战略给予支持和扶持。与美国相比，我国干旱地区面积大，水资源严重不足，生态条件和社会经济条件都更加恶劣。我国西部开发战略的实施，举世瞩目，机遇和挑战并存，更应关注环境建设和农业协调发展的问题。因此，必须把可持续旱作农业作为一个长期的发展战略给予大力支持和扶持。借鉴美国的经验，旱作农业建设决不是单纯的农业生产，同时是环境建设的一个重要组成部分。一是需要有长期稳定的政策，二是要有得力的综合措施。我国长期的实践中已经形成了一系列成熟的旱作农业技术模式，这些技术模式在充分利用自然降水、保护生态环境和提高农业效益方面具有突出的功效。在大力推广成型的技术模式的同时，应该制定有利于我国旱作农业发展的配套政策和扶持措施，积极寻找新的途径和办法，扩大示范规模，加强部门之间的协作，使项目建设的目标更为明确，技术模式更加清晰，管理更为有效，效益更加突出。

2．加强我国区域性旱作节水实用技术的研究。根据我国的基本国情，旱作节水技术将成为节水农业的主体技术，即使是灌溉农业区，也应该是在充分利用自然降水的基础上，实施节水灌溉技术。我国自“六五”以来，进行科技攻关，在旱作农业技术。方面已经产生了大量的研究成果。推广部门在生产实践中，注重技术的创新，形成了上肥水综合管理，工程、农艺、农机、生物和化学等多种措施协调统一的实用技术模式。例如，覆盖加少免耕技术、坡改梯与生土熟化技术、旱坡地粮肥间套作技术、粮草（肥）轮作制度、补充灌溉高效种植技术等，并应用于生产实践但是，由于我国旱作农业区域差异大，应加强技术组成优化、技术区域性分布和与技术相配套的设施和手段研究，以建立起适合我国国情的可持续旱作农业技术体系。

3．加强旱作农业技术推广和信息服务，加快科技成果的转化。我国是一个农业大国，农业在整个国民经济的发展中占有十分重要的地位。我国农业又是小农户经营为主，实现科技兴农，加强生态环境保护，一个健全、完善、稳定的农业技术推广队伍是十分重要的。一是要研究农技推广部门如何提高推广工作的成效；二是要提高农技推广人员的技术、经济和管理方面的综合质，拓宽知识结构，提高技术推广的能力和水平；三是要加强大学、科研单位与农业技术推广机构的合作。建立大学和科研单位研究人员定期到推广机构参与和协助工作的机制，以提高大学、科研单位的实际研究运用水平和基层农业技术推广机构的科技水平，加快科研成果的转化。