王樹朋 劉也
摘要:2015年肇東市依托農機專業合作社機具配套、土地連片的有利條件,分別在海城鄉雙麗農機合作社、宋站鎮光明農機合作社和尚家鎮福山農機合作社建立三個保護性耕作示范區。確定統一技術模式,建立監測檔案,對示范地塊與對比田的機械作業效果和監測數據進行對比分析。
關鍵詞:保護性耕作;對比試驗;蓄水保墑
中圖分類號:S345文獻標識碼:Adoi:10.14031/j.cnki.njwx.2016.04.016
肇東市位于黑龍江省西南部,松嫩平原腹地,屬寒溫帶大陸性季風氣候,是典型的旱作農業區。全市有耕地400萬畝,其中:玉米種植面積為344萬畝,是玉米種植大市,是全國商品糧生產基地。2015年肇東市依托農機專業合作社機具配套、土地連片的有利條件,分別在海城鄉雙麗農機合作社、宋站鎮光明農機合作社和尚家鎮福山農機合作社建立三個保護性耕作示范區。確定統一技術模式,建立監測檔案,對示范地塊與對比田的機械作業效果和監測數據進行對比分析。
1地塊設置及技術模式
2014年末我們便確定在雙麗、光明、福山三個基礎條件較好的農機合作社建立保護性耕作示范區。海城鄉雙麗農機合作社示范區面積480畝,宋站鎮光明農機合作社示范區面積460畝,尚家鎮福山農機合作社示范區面積355畝,每個示范區建立200畝對比田,與傳統種植模式進行對比試驗。建立監測檔案,確定統一技術模式。
技術模式:
第一年秋整地(滅茬深松起壟整地)→ 機械精量播種(春季)→ 藥劑滅草(春季)→中耕施肥(春季)→機械收獲秸稈粉碎還田(秋季)。
第二年采取機械免耕精量播種(春季)→ 藥劑滅草(春季)→中耕施肥(春季)→機械收獲秸稈粉碎還田(秋季)。
第三年采取機械免耕精量播種(春季)→ 藥劑滅草(春季)→中耕施肥(春季)→ 機械收獲秸稈回收利用 (秋季) →秋整地。這種技術模式三年循環一次。
2數據采集及對比分析
2.1作業機械對比
秸稈粉碎還田機的使用。雙麗合作社示范地塊機收秸稈還田后,使用馬斯奇奧秸稈還田機又進行二次秸稈粉碎還田作業,粉碎后秸稈長度≤10 cm,通過與沒二次還田作業的地塊對比。二次還田的地塊播種效果和播種機通過性明顯好于沒二次還田地塊,而且秸稈腐爛速度明顯快于沒二次還田地塊。
中耕施肥作業。2015年我們在玉米5葉期與拔節期之間對三塊示范地塊進行了中耕施肥作業。中耕深度≥25 cm,施肥深度10~20 cm,施肥量20 kg/畝玉米復合肥。中耕施肥可起到除草、增溫散寒,改善土壤環境和蓄水保墑的目的。通過中耕施肥三塊示范區玉米中后期長勢明顯優于對比田。
2.2土壤溫度和含水量對比
在項目實施過程中我們定期采集示范區和對比田地溫、土壤含水量數據,并進行對比分析。
通過數據我們可以看到6月20日示范地塊中耕前后溫度對比,6月20日前示范地塊由于地表有秸稈覆蓋地溫明顯低于對比地塊,而中耕后示范地塊的地溫明顯提高并與對比田持平。通過這組數據分析在播種后由于地表有秸稈覆蓋,示范地塊地溫偏低于正常地塊,由于2015年播種后低溫多雨使示范地塊的出苗情況與對比田的出苗情況差別不大。在6月20日我們通過中耕作業提溫散寒彌補由于秸稈覆蓋致使地溫偏低這一不良影響。通過數據分析我們可以看到中耕作業在保護性耕作實施過程中的重要作用。
通過土壤含水量的數據我們可以看到在播種前示范地塊不同深度的土壤含水量明顯高于對比地塊,播種后示范地塊土壤含水量沒有太大變化完全可以保證種子發芽和植株生長的需要,而對比田由于采用春整地土壤中的水分大量流失,坐水種后水分只存在于種子上下5 cm范圍內,這部分水分只能滿足種子發芽的需要,在發芽后如果沒有降雨補充水分,由于犁底層的存在,只能依靠人工噴灌。通過這組數據可以體現出保護性耕作秋季深松整地蓄水保墑與傳統種植模式對比的優勢。
我們再看6月25日我市普降大雨,最大強度達到30 mm/h,我們采集降雨后示范地塊和對比田24 h、72 h、120 h土壤含水量對比。通過地表觀察我們發現對比田出現地表徑流,示范地塊由于剛進行過中耕而且地表存在尚未完全腐爛的秸稈,降水可以快速下滲沒有發現地表徑流。通過數據我們可以看到對比地塊降雨后24 h地表到10 cm土壤含水量最大往下依次遞減,72 h水分下滲到20~30 cm之間,20 cm以上土壤含水量降低,120 h由于作物生長吸收和自然蒸發10~30 cm深度土壤含水量大幅降低,而40 cm深度的土壤由于犁底層的存在上部土壤隔離在整個過程中含水量基本保持恒定。而示范地塊土壤含水量24 h降水快速下滲到20~30 cm,72 h、40 cm深度含水量提高,120 h、20~40 cm深度整體含水量高于對比田。通過這組數據可以體現示范地塊通過深松打破土壤犁底層,使土壤上下通透,提高對降水的利用率,達到抗旱保墑的目的。
3效益分析
2015年10月5日我站邀請肇東市農業技術推廣中心分別對三個示范區的示范地塊和對比田進行實地測產,在每個地塊采用對角線法選取5個樣點,每個樣點離地頭10 m以上。每個樣點取5 m雙行,取樣面積5 m2以上,統計樣點穗數、鮮穗重、粒重,計算出籽率,再用水分測定儀測量籽粒含水率。經過測產得出三個示范區通過實施保護性耕作,玉米平均單產增加15.8 kg,增產2.1%,每公斤按1.4元計算,可為農民增收22.12元。
同時通過采取三年輪耕,減少整地作業次數,節約整地費用69元/畝。通過秸稈還田培肥地力減少化肥使用量,畝節約化肥10 kg,節約支出25元/畝。
通過以上數據可計算,2015年實施保護性耕作實現節支增收116.12元/畝。
我們通過實施保護性耕作技術獲得了可觀的經濟效益,同時還創造了良好社會效益和生態效益,一是實施保護性耕作技術通過根茬固土、秸稈還田覆蓋和免耕保墑措施,減少天然降水的地表徑流和水分蒸發,提高土壤蓄水保墑能力,土壤持水能力可提高15%以上。與普通種植模式比較減少一次灌水,節約用水20%以上。二是秸稈還田和免耕播種改善了土壤結構,增加了土壤肥力,使土壤有機質每年增加0.01%,提高了耕地質量。三是保護性耕作機械化作業,提高了糧食的機械化生產水平,同時減少生產環節,降低了勞動強度,有利于解放勞動力,使更多的勞動力從事其他行業,促進農村改變經濟增長方式。四是通過實施保護性耕作,實現了秸稈粉碎還田,培肥了地力,改善了土壤物理性狀,增強了土壤蓄水保墑、抗旱能力,促進了農業增產增收,提高了農業種植效益,推動了農業可持續發展,為節能減排,發展低碳經濟作出巨大的貢獻。