机械化保护性耕作是在地表有作物秸秆或根茬覆盖情况下，通过免耕或少耕方式播种的一项先进农业技术，其基本特征是不翻耕土地、地表有秸秆或根茬覆盖，由于其节本增效功能显著、便于老百姓接受和适应当前农业发展等特点，已在我国大面积推广。武城县在项目的带动和政策的扶持下，对该技术的推广也已形成了一整套推广模式，并积累了丰富的技术推广经验。
一、技术内容
机械化保护性耕作主要由秸秆还田覆盖、免耕施肥播种、土壤深松、杂草和病虫害防治四项关键技术组成。所需新型机械主要有：玉米联合收割机、秸秆粉碎还田机、玉米免耕施肥播种机、小麦免耕施肥播种机和深松机等。
1．免耕播种技术：包括玉米免耕直播和小麦免耕播种两类，该项技术对免耕播种机要求较高，要求机具有良好的防堵性能和入土性能，播量均匀，符合农艺要求。其中包括玉米免耕直播作业、小麦免耕播种作业、优良品种选择等。
2.秸杆覆盖技术：用带粉碎装置的联合收割机，将秸杆粉碎抛洒在地表做覆盖物，以减少水土流失的技术。主要包括小麦秸杆粉碎还田和玉米秸杆粉碎还田两种方式。小麦秸杆粉碎还田采用联合收获时留高茬技术（高于20公分），玉米秸杆粉碎还田采用带秸杆还田功能的玉米联合收获机作业。
3.深松技术：土壤深松在小麦播种前秸秆粉碎后进行，其主要作用是疏松土壤，打破犁底层，增强降水入渗速度和数量；作业后耕层土壤不乱，动土量小，减少了耕翻后土壤水分的蒸发损失，作业深度大于犁底层，要求750px以上。根据情况，选择适宜年份作业，由于地表有秸杆覆盖，要求深松机有较强的防堵性能。
4.杂草、病虫害防控技术：小麦、玉米机械化田间植保技术。植保机具的选用应注意按照作物的种类、品种和地块大小以及药剂施用等要求，选择高效、环保、低量、防漂移的植保机械，部分区域已在使用原18机基础上升级为自走式高杆弥雾喷雾机。
二、发展历程
1、世界范围内。自上世纪三十年代开始，西方发达国家就开始探索耕地耕作模式的革命，当时主要是为了应对极端天气造成的沙尘暴等自然灾害。随着保护型耕作的逐步探索和发展，人们发现这种技术不但能保护耕地、减少劳动投入而且土地产出不减反增，在利益的驱动下政府逐渐介入，该项技术得到迅速推广。1985年，美国曾下令在土壤侵蚀严重的地方如果不采用保护性措施，禁止给予任何补助；1998年，巴西组织了具有半官方色彩的农民组织----免耕联合会，每年组织一次全国性的免耕研讨会，吸引大批农民和技术人员参加；澳大利亚保护性耕作发展起步较晚，重点在机械和草虫病害防治，目前已经完全取消铧式犁作业。
2、全国范围内。我国的保护性耕作技术推广工作起步较难，大多数专家学者认为，此项技术只是起到了保水保土、环境保护的作用，适合于人少地多的国家，中国只能实行深翻、深松、加深活土层的传统方法，再说我国的农民也无能力购买施行此技术的机具。直至上世纪九十年代，才在部分省区选点进行技术探索和机具试验，至上世纪末该项技术初现雏形，并引起了有关部门的关注；进入本世纪第一个十年，该技术逐步示范推广，面上实践证明在我国实施该项技术不但可行而且更具有必要性，2010年国家通过规划，启动了国家工程中心建设工作，该技术在全国范围内大面积推广示范。
3、武城县范围内。武城县水资源匮乏，属黄河灌区末端，县农机局通过近几年的努力，探索总结出了一系列适应当地农业生产特点的技术体系和模式。2007、2008年度在甲马营镇前曹店村、鲁权屯镇邱庄村和武城镇东岳觉寺村试点推广小麦免耕播种，2009年开始全县试点推广,2011、2012年度该县承担了机械化保护性耕作示范推广任务，该项技术在全县正大面积推广。目前，全县农业机械总动力达到65万千瓦，拖拉机总数达到1.7万台，配套农机具达到3.7万台（架），大中型及小型拖拉机农具配套比1:2.8和1:1.75。全县机耕面积达到了70.8万亩，机播面积达69.7万亩，机收面积达54万亩，综合机械化程度达90%。
三、正能量分析
1、经济效益
（1）减少综合作业成本。节约机械作业费用，尤其是小麦免耕播种，把原来的4道工序合为一道，平均节省机械作业费用30元/亩以上。
（2）节约化肥。传统施肥方法有20%左右的化肥散布在地表被浪费掉，而小麦免耕播种时化肥深施于种子以下(或侧)4-5公分，肥效被全部利用，比常规种植亩节省化肥15%左右。
（3）抗旱能力增强。采用保护性耕作技术地块地表覆盖大量秸秆，能减少水分蒸发，与传统种植模式相比较，可少浇1-2遍水，亩节省水电费20多元。
（4）增产明显。据县局测产统计，小麦平均亩增产40公斤，玉米增产一般都在60公斤以上。
2、社会与生态效益
（1）改善土壤状况。据观察，实施保护性耕作的地块，与传统种植比较，土地普遍松软。作物的根系腐烂后，留下大量孔道，时间愈长，通道愈多。蚯蚓松土，蚯蚓不断挖掘的孔道、疏松土壤、创造良好的耕层。普通耕作地块蚯蚓1～2条/m2，实施6年后蚯蚓3～5条/m2，10年后10～15条/m2，蚯蚓的增加说明耕地有机质增加、地力增强。
（2）减轻农业污染。一是由于保护性耕作实施秸杆还田覆盖，避免了以前玉米秸秆到处废弃、焚烧的现象。二是不翻耕土地，减少农田扬尘。三是减少机具作业次数，减少了减少温室气体排放。据统计传统耕作CO2排放为11.30g/m2，旋耕为9.63g/m2，免耕为7.99g/m2。环境污染状况得到了改善，多年来让政府头痛的问题，随着保护性耕作技术的推广应用得到了解决。
（3）减少农业人工投入。简化了作业程序，降低了劳动强度，减少了农田作业用工，特别是在人工机会成本逐步增加的情况下，减少了了大规模农业管理的难度和成本，为非农产业提供了源源不断的劳动力，促进了农业劳动力转移和小城镇建设。
四、有利条件分析
1、时事需求
（1）与传统耕作方式相比。多年来的浅耕浅作，造成了犁底层坚硬、土壤肥力下降；大量施用化肥等作业方式，造成环境污染；粮食产量增长缓慢，粮食综合生产能力不高，而保护性耕作是对农田实行免耕、少耕，用作物秸秆覆盖地表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。
（2）与三深、大投入相比。精耕细作可能比保护性耕作单位面积土地产出要多，但有些生产环节限制了农业机械的应用，需要投入大量的人力，农业综合成本肯定增加，农业综合效益不一定提高。三深作业通过增加农业投入希望增加效益，但是综合测算增加的只是收入，并且在劳动力逐步提高的情况下也变得越来越不现实。
2、国家支持
国家对机械化保护性耕作的关注度逐年提高，支持力度逐年加大，为该项技术的推广应用提供了良好的外部环境，从历年下发的中央一号文件中每次都提到该技术，从中语气变化就可略见一斑：
2005年：改革传统耕作方法，发展保护性耕作；
2007年：改革农业耕作制度和种植方式，开展免耕栽培技术推广补贴试点；
2009年：大力开展保护性耕作，加快实施旱作农业示范工程；
2011年：采用地膜覆盖、深松深耕、保护性耕作等技术；
2012年：积极推广精量播种、化肥深施、保护性耕作等技术。
五、存在问题和解决探究
机械化保护性耕作是农田耕作方式上的一次革命，不只是农田产出从耕农田到养农田的转变，更是几千年来农民生产习惯的改变，期间困难和问题可想而知。
1、技术知识普及有待加强
新生事物毕竟有一个认识的过程，对于此项技术人们存在着部分误解，有的认为它是一项环保技术，会减少土地产出；有的认为它只能在干旱缺水的地方采用，水利条件好的区域没必要；有的认为它只能在经济发达地区使用，落后地区人工机会成本低没必要；更有的地区认为它一定能够增产多少（预期太高），结果增产效果不明显，后期测产又没跟上，打消了积极性，众所周知，亩增产百十来斤肉眼根本看不出区别。认知达不到，就无从谈相信的问题，更别说应用了。
建议：一是加强技术宣传和示范力度，特别是在行政干预推广逐渐减弱的情况下，首先要从基础抓起，加大宣传力度，不只是专家和教授等技术人员认识，更要让老百姓和地方政府官员认识，让老百姓认识到该技术在不会大量增产的前提下增加效益，不会影响其经济收入；让各级官员认识到该技术不只是环保，是让耕地在休养生息的状态下增加眼前效益、大量增加长远效益。二是注重示范基地建设，做给农民看，带着农民干，循序渐进，切忌一蹴而就，更忌过多的行政干预，让农民朋友产生逆反心理，错误地认为农机人员推广此技术是为了造型像、出政绩。
2、农机农艺结合有待加强
农机农艺结合程度在现代农业发展中起着至关重要的作用，二者合为一体，农机是农艺的载体，农艺是农机的目标和方向，二者紧密集合才能发挥最大效益。而现实中存在着精耕细作与大规模机械化生产、复杂多样的种植与机械化要求的标准化生产之间的矛盾，农机、农艺的行政管理机构和技术推广部门之间分属不同部门，工作缺乏相互协同。种种以上问题，限制了机械化保护性耕作的推广应用，特别是农机和农业部门相比又是一个弱势群体，老二干活得不到老大的积极配合，真实难上加难。
建议：一是技术出炉前。在科研层面培养农机、农艺复合型人才，使在科研层面研究新型农机技术时，必须考虑到农艺的要求，在研究新型农艺技术时，必须考虑到是否能够应用农机技术、便于大面积推广，在系统的顶层设计上使农机、农艺就紧密的结合在一起，避免在后期技术的应用上被动的结合，造成不必要的科研资源浪费。二是技术出炉后。恢复类似原农委性质的行政管理机构，综合协调农机、农机分属的行政管理机构，一切以服务农民、发展农业生产为目标。组织具有半官方色彩的协会组织，集合农机、农艺技术专家，定期召开交流座谈会，协调推进农机、农艺普及。