玉米種植保護性耕作技術與應用效果

劉巖

摘 要 發展保護性耕作技術，不但能夠更好地發揮土地資源優勢，推動玉米種植產量的提升，還能進一步完善玉米生產體系，實現自然環境與農業生產的和諧共生。為實現玉米種植的生態效益、經濟效益和社會效益，在介紹玉米種植保護性耕作技術應用背景的基礎上，解析玉米種植保護性耕作技術的內涵和原理，并論述了秸稈還田技術、免耕播種技術、寬窄行留高茬種植技術等玉米種植保護性耕作技術的應用。

關鍵詞 玉米種植;保護性耕作;機械化;技術應用

中圖分類號：S513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.04.002

針對部分地區自然條件不佳、種植水平不高、質量與產量不滿足目標等問題，需加快推廣保護性耕作技術，防止土壤被破壞，降低自然災害發生的概率。實施保護性耕作有利于提升土壤肥力，充分發揮土壤的生產能力，增加農作物產量，這對于滿足農村經濟的發展具有積極意義。但保護性耕作技術在實踐中依然存在諸多問題，需要深入探討。

1 應用背景

保護性耕作技術是當前比較先進的一種農業技術，具有節本增效、推動農業可持續發展的重要作用。通過對田間土壤實施免耕、少耕的措施，并合理利用剩茬、秸稈等，給土壤增加一層“防護罩”，由此來避免其受到風蝕、水蝕的侵害，提高土壤自身的肥力及抗旱性。相較于傳統土壤耕作來說，保護性耕作技術減少了耕地次數，提高了作物產量，大幅提高了勞動效率，非常適用于以往多次耕作的土壤。玉米主產區多分布在淮河以北地區，該地的氣候、土壤、地理等條件十分適宜玉米種植，但玉米種植的整體生產效益卻不高，主要原因包括以下4個方面。1）種植模式粗放，種植戶積極性不高。玉米主產區的種植戶受傳統理念的影響，認為“種在地，收靠天”，不講究田間的科學管理，施肥、施藥也一味采取“一炮轟”的方式，這種懶漢種田的想法是新技術、新設備難以有效推廣的主要因素[1]。2）農戶對優良品種和新農業技術的接受程度較低。很多玉米品種都是外地引進，因此品種表現稍有延遲，淘汰時間較長，無形中制約了單位產量的增加。加之農戶思想陳舊，不太愿意接受新品種、新技術，基層農業技術推廣難度大。3）田間缺乏精細化管理。淮河以北的玉米種植往往是在收獲小麥后，向田間撒足化肥，雖然土壤環境在近年得到大幅改善，但依然有部分田地是不施加土雜肥的衛生田，土肥流失較為嚴重;播種量沒有按照品種特性確定，播后噴灑一次除草劑、防蟲藥之后，便坐等收獲;玉米種植土壤的表面不夠平整，墑界溝明顯，出苗率不均勻[2]。4）土壤板結現象嚴重，耕作層變淺。該現象多是因為土雜肥施用不足或大型聯合收割機、拖拉機的不科學使用，導致耕種地受到重復碾壓，土壤耕作層變淺，透氣性嚴重不足;長時間的雨季之后，影響到作物根系的發育。在這一背景下，土壤環境也在不斷惡化，各類問題交織出現。雖然在政府的改革推動下，當地種植形勢略有好轉，但站在長遠角度來看，還需大力發展土壤耕作新技術，宣傳生態農業發展的必要性。

2 內涵與原理

2.1 內涵

在工業革命浪潮的推動下，農業機械化生產成為主流，傳統農田耕作都是使用鏵式犁對土壤進行深耕、深翻。世界人口數量的急劇膨脹，對糧食作物的需求也越來越大，無休止地耕作而不維護耕作環境，過度放牧導致草原土地逐漸受到侵蝕，地表環境越來越惡劣，自然生態系統被破壞，土壤資源日漸惡化，作物產量始終得不到提升。特別是21世紀以來，一些農田土壤都無法抵擋大風的侵襲，沙塵暴嚴重破壞了地表植被，給當地的農業經濟帶來巨大損失。為了解決這一問題，有關部門開展了對各類蓄水保墑耕作方法的研究。實踐證明，最有效的解決方法便是在農田上覆蓋秸稈，以少耕或免耕的方法來保證土壤肥力，最大程度降低水土流失、土壤沙漠化等。現階段，我國大部分地區都采取了保護性耕作技術，幾乎所有土地都不再使用傳統的鏵式犁深翻、深耕，在政策制度的支持下，保護性耕作模式得到進一步推廣，其發展前景非常廣闊[3]。保護性耕作技術及其配套措施對于提高糧食產量，改善土壤環境具有積極意義，對于增加邊際效益也是非常有利的。隨著免耕技術的成功應用，收割機、免耕播種機等機械也應運而生，加速了農業機械化發展進程。我國各地區保護性耕作技術在推廣應用上有諸多相似之處。1）在農藝生產方面，逐步朝著少耕、免耕、利用設施栽培的方向前行。2）該技術多應用于生態環境遭到破壞的地區，主要用于種植區土壤改良。3）從單一化的改良土壤性質、維護生態環境走向全面、綜合、系統的方向。

2.2 原理

保護性耕作技術為達到作物高產、高質的目標，通過改善土壤理化性質、培肥地力，提高有機質含量，增加土壤的粗糙度，確保具有足夠的保水保墑能力，同時能夠抵御地表徑流，延長水分蒸發的過程。目前，該技術的應用目的主要包括以下4點：1）改良生態環境;2）緩解土壤板結化帶來的侵蝕作用，保障土壤內部的有機質含量，如秸稈還田、留高茬等;3）節約農業生產活動成本，實現增產增收，如少耕、免耕等;4）節水、抗旱，不同類型的保護性耕作技術的選擇需要結合當地的作物品種、地勢、氣候等綜合考慮。

3 應用

3.1 秸稈還田技術

秸稈還田是保護性耕作技術中的重要組成部分。通過該技術的運用，不僅可以提高土壤肥力，還能減少土壤發生風蝕、水蝕等不良情況。秸稈還田技術在應用時需要遵循一定的原則。1）具備良好的應用條件。即為了方便機械入田，需要統一種植品種，以相同的行間距進行播種。一般而言，玉米行間距為60 cm。種植方式也要保持一致性，確保田間地塊能夠承載機械運行，過程中需做好田間清理工作。2）覆蓋秸稈之前，應當綜合考慮選擇合適的覆蓋形式。高產種植區適用粉碎覆蓋法（含水率22%左右，粉碎率95%以上）。秸稈充分粉碎后才可均勻覆蓋在土壤上。當秸稈存在堆積或田塊不平時，要及時進行土地平整。當地塊溫度較低時，可采取淺松作業的形式。安徽省的絕大部分地區都實施了機械化種植，聯合秸稈還田技術，可借助收割機等設備提高作業效率。如果當地土壤風蝕嚴重，則可采取留茬覆蓋的形式[4]。

3.2 免耕播種技術

免耕播種技術已經成為種植人員比較常用的一項農業種植技術。該技術往往需結合免耕播種機，可一次性完成破茬開溝、施肥、播種及鎮壓工作，滿足一體化生產種植目標。應用免耕播種技術，需結合當地的土壤、氣候、降雨量等挑選適合的播種設備。此外，該技術需結合精量播種措施配套進行。所以在品種的選擇上，盡量保證發芽率達到90%以上。播種前，要調研當地病蟲害發生情況，做好種子處理工作。根據生產目標確定最佳播種期。免耕播種技術的施肥深度為5～9 cm。

3.3 寬窄行留高茬種植技術

將以往的均等壟長重新劃分為不均等的壟長，然后在相對較窄的壟上播種，在較寬的土壤上松耕。一年生長期后，便對整個土壤旋耕，留下窄壟處的秸稈。等到來年生長周期，輪換種植壟被，即窄壟無變化，寬壟上種植。位置有所差異，原先的窄行進行松耕，寬壟位置種植。該技術屬于隔年深松，緩解了土壤供肥壓力，保證了作物產量。在經過一個生長周期休息時間的窄壟上耕作，可充分利用土壤肥力，促進根系吸收，進而提高土地利用率。

4 應用效果

4.1 生態效益

保護性耕作技術對于抑制地表徑流、避免土壤流失具有重要作用，帶來了極高的生態效益。在多年的技術推廣實踐中，采取保護耕作模式的田間地表徑流減少了55%～100%，土壤流失減少了10%～100%，效果明顯。并且在干旱條件下，該技術將土壤中的含水率提升3個百分點，有機質含量提高0.06個百分點。連續使用3～5年后，耕層結構中的微生物數量逐年提升，這些微生物可改善土壤孔隙率，將土壤的“毛細血管”維持在相對穩定的水平。秸稈覆蓋還可達到阻礙輻射和熱傳導的目的，對于土溫恒定有著一定的作用。秸稈覆蓋后不再出現秸稈焚燒造成的空氣污染。

4.2 經濟效益

和傳統農業種植模式相比，與機械配套措施聯合使用可減少多個作業環節，極大地緩解了農村剩余勞動力的壓力，有效降低了人工費、材料費、燃料費等生產成本。每畝（1畝=667 m2）玉米種植提升到

7 000株以上，增產量非常明顯，提高農民經濟收益。

4.3 社會效益

保護性耕作技術與傳統的土地翻整、耙地、趟地不同，它實現了精細化、機械化耕作，這不僅是理念上的改變，更是技術、設備上的變革。在新技術的推廣應用中，示范基地的成功種植，也大幅提高了農戶的自主學習意識，增強了農業生產文化素養，并使農戶對自然生態環境投入了更多的關注，自覺參與到農業經濟與環境共同發展中來。

5 配套措施

5.1 耕地準備

為最大程度地發揮保護性耕作技術的應用效果，需采取相關配套措施共同進行作物種植。耕地準備屬于保護耕作的第一個環節。種植玉米時，優先考慮平崗地塊。對于首次運用保護耕作技術的土地，應提前統籌規劃。上年作物收獲時，秸稈留茬量不得低于總體的30%。除了在秋季根據耕地條件對土壤進行深松作業之外，春、夏、冬季播種前都不能進行任何作業，特別是機械入土作業，確保播種前土壤墑情的良好性及耕層結構的完整性。

5.2 品種選擇

不管使用哪項保護性耕作技術，都要重視玉米品種的選擇及種子處理工作。根據多年的示范試驗，各地要因地制宜地挑選品種，保證種子的出凈度大于98%，純度大于97%，發芽率大于92%，含水率低于13%。播種前，需完成發芽試驗、曬種、藥劑拌種等工作，播種時滿足合理密植的條件，以穩定單位面積的產量為主。

5.3 肥料選用

數據表明，玉米秸稈中的有機質含量達到90%以上時，秸稈中的氮、五氧化二磷、氧化鉀分別可達0.52%、0.20%、2.30%。由此可見，當秸稈腐爛后會分解出微量元素、中量元素，這些都可以成為植物的營養補充劑。所以，種植區需結合實際情況改進肥料配方。淮北地區要以增氮、減磷、補鉀為主進行配方施肥。

5.4 機械選用

要最大程度地提高保護性耕作技術的應用效益，就要配套機械使用，這是推動農業機械化進程的根本措施。使用機械分為專用機具和通用機具。近年來，桃園鎮的農機具配套技術不斷發展，機械使用數量快速增加，農機研發企業日益壯大。其中以牽引式重型免耕播種機、深松機、噴桿、風幕式噴藥機和玉米收割機應用最為廣泛[5]。種植人員也要結合不同的作業條件配置不同的播種機械、施藥機械、深松機械及植保機械。

6 結語

保護性耕作技術的推廣，標志著我國要全面建成生態農業、機械農業的決心。相關人員要抓住農業改革的契機，引導農戶對于傳統農耕概念的更新，積極灌輸配套措施的聯合使用的思想，采取適宜的耕作技術，切實提高田間生產力，提高作物產量，解決生態環境問題。

參考文獻：

[1] 楊清霞.玉米種植保護性耕作技術及其應用研究[J].農家參謀，2020（24）：51.

[2] 國松范.玉米種植保護性耕作技術及其應用研究[J].農業開發與裝備，2020（6）：149-150.

[3] 李紅.玉米機械化保護性耕作技術的優勢與實施[J].農業工程技術，2020，40（14）：90-91.

[4] 宋桂蘭.玉米種植保護性耕作技術要點與策略[J].熱帶農業工程，2020，44（1）：26-28.

[5] 呂開宇，仇煥廣，白軍飛，等.玉米主產區深松作業現狀與發展對策[J].農業現代化研究，2016，37（1）：1-8.

（責任編輯：劉寧寧）