王春水
(伊通滿族自治縣農業綜合行政執法大隊,吉林 伊通 130700)
農業機械技術的快速發展為農業生產創造了良好的勞動力條件,農業生產效率和產量也得到了快速提升。在農業機械大規模生產的同時,大量輪式機具對土壤的碾壓和傳統的犁耕、旋耕的耕地作業模式使土壤質量不斷下降,土壤壓實、水土流失、犁底層堅固等問題層出不窮,使農業生產和科研人員認識到了現代化機械生產模式存在的弊端。在此基礎上,由美國提出的保護性耕作技術逐漸在世界范圍內得到推廣,我國農業生產也加強了對保護性耕作技術的應用[1]。機械化免耕播種作業作為保護性耕作技術的重要組成部分,適合我國很多地區的農業生產和多種農作物栽培,具有良好的秸稈利用、蓄水保墑、恢復地力的效果,并在一定程度上減少農業生產工時及資源,長期應用有利于顯著提高農民的經濟收入。
免耕播種的生產理念起源于20世紀70年代后期的美國,屬于保護性耕作的組成制度之一,其主要目的是通過減少土壤翻耕量、農作物秸稈覆蓋地表、減少輪式機具的踏壓次數等方式減少耕作和播種過程對土壤造成的破壞。最初的免耕播種作業以不動土的播種生產為基礎,并以秸稈覆蓋和留茬作業為輔助條件,隨著技術的進一步發展,免耕播種作業逐漸將免耕、少耕、深松作業等生產模式引入其中,使免耕播種作業的理論體系更加完善。
免耕播種機的作業條件與傳統耕作播種條件存在較大差異,免耕播種機不僅要在未經翻耕的土壤上直接進行播種作業,同時還要在秸稈覆蓋和保留根茬的條件下工作,可以說作業難度較大,不確定因素較多?,F階段使用的免耕播種機主要以懸掛式機具為主,與傳統的耕整地和播種機類似,都需要與拖拉機配套安裝后才能進行作業,免耕播種機動力主要由拖拉機提供。目前,市場上應用的免耕播種機以3~6行播種機為主,配套拖拉機動力在17.65~44.12 kW(約24~60馬力),且機型有向大型化發展的趨勢,配套拖拉機動力也呈上升趨勢[2]。
免耕播種機具有一定的技術集成性特征,機具大都具有滅茬、開溝、施肥、播種、覆土、鎮壓等結構,能夠實現功能整合的高效率作業,一次性作業即可完成秸稈覆蓋條件下播種的全部作業任務。免耕播種機能夠利用滅茬裝置對耕地中存留的作物根茬進行處理,滅茬裝置主要采用旋轉式滅茬刀,通過拖拉機提供滅茬刀軸的旋轉動力,滅茬刀軸在旋轉過程中將農作物根茬切碎。通過開溝器配合排肥排種設備進行播種作業,開溝器根據種子的大小特征開具深度2~4 cm的種溝,并在種溝一側開具深度6~9 cm的肥溝。開溝器的開溝深度可通過調整限深輪的位置進行更改,排種器與排肥器配合作業完成播種施肥過程。排種器是免耕播種機的核心工作部件,免耕播種機的工作性能受到排種器技術的影響很大,現階段多通過應用高速精量排種器來提高免耕播種機的作業效率[3]。播種工作完成后通過覆土鎮壓裝置對種子與化肥進行妥善覆蓋,確保農作物的種子與土壤充分接觸,表層壓實后再將秸稈覆蓋到耕地表面,從而起到良好的保護種子和覆蓋作用。
免耕播種機應用對農田土壤的改善是全方位的。免耕播種機不進行傳統的翻耕土壤作業,有利于改善輪式機具反復作業造成的土壤壓實問題,且不經翻耕土壤中的水分得到有效保留,有利于水資源的節約。免耕播種機作業后能通過秸稈覆蓋地表,有效減少了自然降水對耕地表面土壤的沖刷,使水土流失問題得到有效改善。秸稈層的存在使自然降水更加緩和地滲透進入土壤深處,有利于提高土壤的蓄水效果,覆蓋作用下土壤水分蒸發量也明顯降低,土壤的抗旱能力顯著提升。農藝要求免耕播種機的作業必須要間隔1~2年實施一次機械化深松作業,機械化深松能在不翻動土壤的情況下打破耕地犁底層,使耕層深度明顯增加,同時土壤的蓄水抗旱能力也得到增強[4]。
利用免耕播種機進行作業,省去了傳統的機械耕整地作業環節,使該環節過程中所需要的機具購置花費、人員雇傭花費、燃料和機具維護保養花費顯著降低,農民有更充足的資金用于優質種子的購買和先進免耕播種機具的購置。免耕播種將滅茬、開溝、播種、覆土、鎮壓多個工序步驟進行整合,一次作業即能完成全部播種任務,顯著提高了生產效率,相對于傳統的播種過程作業時間明顯減少,相應的費用支出也明顯降低。利用秸稈進行覆蓋,有效減少了秸稈處理和運輸等過程的花費,也避免了因焚燒秸稈而污染環境,秸稈覆蓋下有效節約了灌溉用水和施肥的投入量。
利用免耕播種機進行生產,由于耕層土壤未經翻動,土壤密度相對較大,農作物萌發后根系與土壤的結合度更高,且根系更為發達,提高吸取養分、水分的能力,且農作物植株抵抗狂風、暴雨等自然災害和抗倒伏能力顯著提升,有利于農作物穩產。同時,在秸稈覆蓋作用下,秸稈中的有機質、氮磷鉀等營養成分逐漸降解并與土壤混合,從而有效提高農田土壤肥力。在長期的免耕播種作業下,農田土壤的理化性能逐漸向原生態恢復,土壤團粒結構、微生物數量顯著增多,農作物在良好的土壤條件下更能形成連年增產的效果。
免耕播種機的廣泛應用,使農作物秸稈得到了更好的利用,焚燒秸稈的問題得到有效控制,空氣中的有害氣體和懸浮顆粒明顯減少,空氣質量實現逐步恢復。同時機械化免耕播種作業時間短,拖拉機運轉產生的尾氣量和燃油消耗量明顯降低。由于地力培肥,所需施加的化學肥料明顯減少,化肥對農田周邊的污染得到控制。
采用免耕播種機作業后,由于秸稈覆蓋的原因,可能在出苗期同時生長出大量雜草,因此,應及時關注耕地狀態,并適時進行除草作業。同時,由于連續2~3年不進行深松和翻耕作業,病害和蟲卵容易在耕地中累積,應做好病蟲害的預防工作,加強化學藥劑的合理噴施[5]。
盡管免耕播種作業能夠有效培肥地力,但是對于大多數農作物而言,在生長的中后期由于植株長勢較猛,果實快速生長成熟需要大量肥力支持,因此,農業生產的管理工作應在中后期進行施肥,以保障農作物的健康生長和穩產高產。
免耕播種作業不可連續單一地進行應用,應與機械化深松作業進行配合,通過深松作業來改善土壤的物理狀態,并打破犁底層,消滅土壤中累積的病蟲害威脅,使免耕播種生產能夠更加合理的開展。
免耕播種機作為農業生產的新機型,其應用優勢十分明顯,且對于我國的農業生產具有良好的適應性,但是很多地區的農民受到傳統生產理念的影響,不愿接受免耕播種這一新的生產模式,造成了免耕播種機的應用和普及范圍仍不盡人意。農機管理部門應當加強免耕播種機的宣傳推廣工作,農民也應積極改變傳統觀念,采用更科學的方式進行農業生產,利用免耕播種的生產技術實現農田土壤的培肥和農作物產量的提升,最終獲得更高的經濟效益。