玉米秸稈覆蓋保護性耕作技術試驗示范

李金玉

(密山市農業機械技術服務中心，黑龍江 密山 158300)

0 引言

玉米秸稈覆蓋保護性耕作技術是一項節本增產的農機化新技術，以“一翻兩免”的輪耕模式，有效解決了土壤低溫和春季干旱威脅的問題。玉米秸稈留茬覆蓋還田，控制了土壤風蝕水蝕和沙塵污染，提高了土壤肥力和抗旱節水能力，節能降耗和節本增效明顯,適宜于寒地玉米種植區域。保護性耕作技術推廣應用，遏制了黑土地退化，恢復提升耕地地力，保障糧食安全，解決了玉米秸稈處理的一大難題，確保國家秸稈禁燒政策的順利實施，保護了生態環境。

1 試驗材料與方法

1.1 基地情況

在黑龍江省密山市裴德鎮興利村6組進行大田試驗，保護性耕作面積1.2 hm2，常規耕作面積2 hm2。

1.2 試驗設計

秸稈覆蓋保護性耕作：玉米直收收獲+秸稈覆蓋+機械深松+免耕播種；常規耕作：機械收獲+秸稈離地+根茬粉碎+機械起壟+精量播種。

1.3 試驗材料

供試品種：龍單86。品種來源為以龍系379為母本，H277為父本，雜交方法選育而成。

特征特性：在適應區出苗至成熟生育日數為122d左右，需≥10 ℃活動積溫2 400 ℃左右。該品種幼苗期第一葉鞘紫色，葉片綠色，莖綠色。株高270 cm，穗位高95 cm，成株可見17片葉。果穗圓柱型，穗軸粉紅色，穗長19.1 cm，穗粗5.4 cm，穗行數16～18行，籽粒偏齒型、黃色,百粒重35.9 g。

2 技術要點

2.1 收獲作業技術要點

秋季收獲時必須按照標準化進行收割作業，采用聯合收割機自帶粉碎裝置或秸稈粉碎還田機將玉米秸稈直接粉碎還田并均勻覆蓋地表,秸稈粉碎長度10 cm左右,覆蓋率30%以上。在培肥地力的同時，用秸稈蓋土，根茬固土，保護土壤，減少風蝕、水蝕和水分無效蒸發，提高天然降雨利用率。

2.2 機械深松技術

在不破壞土壤結構和地表植被的情況下，以打破犁底層為原則，疏松深層土壤，提高天然降雨利用率，增加土壤蓄水保墑能力。深松方式為局部深松或全方位深松，深松間隔3年一次，作業深度35 cm以上，適耕條件土壤含水率15%～22%。

2.3 表土處理技術

為防止因秸稈堵塞、地表堅硬不平整等問題而影響免耕播種作業質量，可采取淺耙等表土處理方式對土壤實行淺層耕作，作為良好種床的一項輔助技術。

2.4 免耕播種施肥技術

免耕播種：用吉林康達2BMZF-2免耕播種機對秸稈覆蓋地塊進行免耕播種作業，一次性完成破茬開溝、施肥播種、覆土鎮壓等復式作業。播種深淺一致，下籽均勻，覆蓋嚴密，播深4 cm，保苗株數67 500株·hm-2。

施肥情況：采用種肥同播每667 m2施用磷酸二銨18 kg、氯化鉀8 kg、尿素6 kg；在玉米拔節前每667 m2追施大顆粒尿素20 kg。

2.5 雜草控制技術

保護性耕作技術取消了對病蟲草害的翻埋作業，依靠使用性能先進的植保機械噴灑高效、低毒、低殘留的化學除草劑或殺蟲劑的辦法控制雜草、病蟲害。秸稈覆蓋保護性耕作田塊雜草控制，在播種后采用除草封閉，用百草枯等化學藥劑對雜草進行滅除；苗后2～3葉機械噴灑煙嘧莠除草。常規田播后苗前用乙二嗪除草劑進行封閉滅草，玉米4葉期用煙嘧莠進行苗后除草。

2.6 中耕深松作業標準

實施保護性耕作的地塊要適時開展中耕深松作業，一般情況下需要2～3次中耕作業。第一次中耕是在出苗前(苗前深松)，主要是深松放寒、增加地溫，中耕深度為 25～30 cm。第二次中耕在玉米株高15～20 cm，起到淺覆土除草的效果。第三次中耕，在玉米追肥時進行。

3 試驗結果分析

3.1 生育時期調查

春季土壤墑情好氣溫高，從表1可以看出，秸稈覆蓋免耕地塊較常規播種地塊晚出苗3天，拔節晚3天，抽雄晚2天，吐絲晚2天，成熟期基本一致。

表1 生育時期調查表

3.2 植株生長性狀調查

從表2可以看出，秸稈覆蓋免耕地塊與常規耕作地塊株高、穗位高、莖粗差別不大，因秋季遭受臺風影響，秸稈覆蓋免耕地塊抗倒伏性要明顯好于常規耕作地塊，空稈發生率也較常規耕作地塊低。

表2 植株生長性狀調查表

3.3 土壤溫度對比

從表3可以看出，秸稈覆蓋免耕地塊比常規耕作地塊土壤平均溫度高0.2～0.5 ℃，有助于玉米根系的生長。

表3 保護性耕作與傳統耕作土壤溫度差異

3.4 土壤水分對比

從表4可以看出，秸稈覆蓋免耕地塊比常規耕作地塊的含水量高，為作物生長提供了條件。

表4 土壤含水量對比表 單位：%

3.5 投入產出調查

從表5可以看出，秸稈覆蓋保護性耕作較常規耕作每公頃節約成本1 320元，每公頃增產195 kg，每公頃增效益319.8元，綜合節本增效收益達到1 639.8元。

表5 投入產出統計表

4 對比分析

4.1 對土壤溫度的影響

秸稈粉碎還田覆蓋在地表，土壤溫度略高于對比田，并且日間吸收熱量增強，夜晚散失熱量慢，有利于玉米根系吸收養分進行光合作用，加快玉米生長速度，平均穗長21 cm，玉米籽粒飽滿。

4.2 對土壤水分影響

經過連續試驗測試，結果表明不同耕作模式土壤水份發生了顯著變化，其結論是秸稈殘茬覆蓋+深松+免耕施肥播種耕作模式，具有較強的蓄水保墑性能，秸稈殘茬覆蓋，阻止了陽光對地表的直射，既能減少土壤水分蒸發又能減少地表雨水徑流，起到蓄水作用。傳統農業生產由于耕作次數多，土壤耕層水分蒸發消耗快，嚴重影響和制約農作物生長發育。

4.3 整地模式對比分析

保護性耕作整地模式同常規耕作相比，具有更強的優勢。秸稈覆蓋免耕作業，采用秋季深松整地，可有效打破長期以來犁耕或滅茬形成的堅硬犁底層，提高土壤的透水、透氣性能，更適宜作物生長發育，有利于作物根系深扎。而且機械深松深度可達35 cm以上，常規耕作方法根本達不到此耕深。機械深松作業可以提高土壤蓄積雨水和雪水能力，在干旱季節又能提高耕作層的蓄水量，可有效實現天旱地不旱。機械深松還可有效排澇，防止急雨對地表土壤的沖蝕。

4.4 對土壤有機質的影響

大量秸稈覆蓋還田，秸稈中的有機質、有效元素直接增加土壤有機質，因此隨著逐年秸稈還田量增加、腐解，土壤肥力不斷提高，特別是作物秸稈還田再經過深松，腐解速度加快，使土壤養分明顯高于傳統耕作，據檢測，玉米根系更發達，吸收養分能力增強，說明秸稈覆蓋還田具有培肥地力的良好效果。

5 結論

通過免耕、秸稈覆蓋、合理深松、化學除草除蟲作業，達到了保水、保土、保肥、抗逆增產的效果；減少機械作業次數，提高糧食質量和產量，達到節本增效的目的；免耕播種后玉米根系發達，具有抗倒伏作用；有效的減少水土流失和土壤風蝕，改善了環境，為農業可持續發展提供了保障。

試驗結果表明：雖然受到氣候和旱情的不同程度影響，秸稈粉碎殘茬覆蓋+深松+免耕施肥播種模式比常規耕作模式增產195 kg·hm-2，增加產值319.8 元·hm-2，每公頃節約成本1 320 元，綜合節本增效收益達到1 639.8 元·hm-2，秸稈覆蓋保護性耕作方式在大田生產中具有顯著推廣應用價值。