高標準保護性耕作應用效益分析

尹 飛

（凌源市農業綜合行政執法隊，遼寧 凌源 122500）

遼寧省現代農業生產基地建設工程中心和中國科學院沈陽應用生態研究所具有多年保護性耕作技術試驗研究、示范推廣工作經驗，科研、推廣實力雄厚，而凌源市小城子鎮興發農機專業合作社具有相應的實踐經驗，可充分發揮各自優勢為高質量完成基地工作提供了有力保障。

1 基本情況

凌源市小城子鎮興發農機專業合作社擁有保護性耕作機具 128臺，其中大中型拖拉機36臺，免耕播種機10臺，深松機28臺，秸稈歸行機2臺，條耕機25臺，秸稈粉碎機 3臺。基地總面積69.47hm2，位于凌源市小城子鎮楊大營子村三組、小城子村二組，播種前地表玉米秸稈覆蓋量430 kg/667 m2、覆蓋率80%，今春免耕播種前采用偏柱式全方位深松機進行深松作業。

2 試驗設計

遼寧省現代農業生產基地建設工程中心和中國科學院沈陽應用生態研究所基地提供技術支撐服務。兩單位都具有多年保護性耕作技術試驗研究、示范推廣工作經驗，科研、推廣實力雄厚，可充分發揮各自優勢為高質量完成基地工作提供了有力保障。為做好工作，特開展了以下工作：

2.1 制定技術支撐工作方案

課題組制定技術支撐工作方案，明確任務和分工，第一時間與項目實施單位進行對接，深入現場查看基地土質條件以及作業機具狀況，并與項目建設單位簽訂《縣級高標準保護性耕作基地建設技術服務與合作協議書》，進一步明確責任和義務。針對上年數據監測缺乏統一標準情況，2021年制定了《保護性耕作監測指標體系》，規定了監測指標項目范圍、統一了數據監測方法。

2.2 確定技術模式和機具配套方案

在課題組與建設單位共同商定的基礎上，劃定試驗示范地塊分別制定作業方案、機具配套方案、模式試驗方案，確定在試驗基地實施以下2種技術模式與傳統耕作模式（CK）對比試驗。

2.2.1 技術模式Ⅰ

均勻行免耕播種（60 cm）平均行距60 cm，株距27 cm，品種強盛199，施肥10 kg/667 m2，口肥玉米專用肥 50 kg/667 m2，壟距60 cm、播種量4115株/667 m2，播種時間為2020年4月24-26日。

2.2.2 技術模式Ⅱ

寬窄行免耕播種（大小行40∶80 cm）平均行距60 cm。株距27 cm，品種強盛199，施肥10 kg/667 m2，口肥玉米專用肥 50 kg/667 m2，壟距60 cm、播種量4115株/667 m2，播種時間為2020年4月24-26日。

2.2.3 傳統耕作（CK）

平均行距60 cm，株距27 cm，品種強盛199，施肥10 kg/667 m2，口肥玉米專用肥 50 kg/667 m2，壟距60 cm、播種量4115株/667 m2，播種時間為2020年4月24-26日。

主推技術模式（主要作業模式）：秸稈集行寬窄行免耕播種模式（40∶80 cm）

3種對比試驗模式：秸稈集行寬窄行免耕播種模式、條旋免耕播種模式、均勻行常規種植模式（CK）。采用保護性耕作機具：2行免耕播種機1臺、條耕機1臺、前置集行機1臺。

2.2.4 深入現場進行技術試驗、指導和培訓

課題組2021年深入田間地頭開展工作共計20多人次，完成了技術指導、技術培訓、數據查測等工作，召開春秋季2次現場會，培訓鄉鎮農業技術骨干及駕駛人員246人次。

春季作業免耕播種是保護性耕作關鍵環節，課題組人員克服了春季風塵大等困難，按照預訂方案布置試驗、指導作業。玉米生長中后期，邀請省植保部門專家進行病蟲害防治技術指導。按《監測指標體系》要求，針對不同模式對作物生長和產量進行數據查測，同時對不同模式投入產出進行了調研。針對農民對保護性耕作技術認識不高、技術知識了解不多的情況，課題組發揮基地示范引領的功能、采取多種形式開展技術培訓等宣傳活動。在播種期、結合田間作業和玉米長勢對建設單位技術人員、周邊農戶及基層技術人員進行實地培訓，現場講解模式要點、注意事項、機具調整使用方法等，培訓人數120多人。

3 田間試驗情況

通過一年的工作，技術模式得到進一步提升，建設單位及周邊農戶對保護性耕作技術有了更多了解和掌握；實施單位取得了降低生產成本、增加糧食產量的效果，科技人員得到實際鍛煉，工作能力有所提高。但也必需看到，受疫情影響，不能技術人員不能出差，親臨現場做技術檢測和指導，玉米在授粉期數據無法采集，但苗期和收獲期數據正常采集，對生長期監測影響不大。需進一步加大技術培訓和宣傳工作力度，制定計劃、分層次開展培訓，讓更多農戶了解、掌握和應用這項技術。

3.1 技術實施內容

按農業農村廳發《實施方案》要求，開展技術模式試驗及數據監測工作。凌源市小城子鎮縣級高標準黑土地保護性耕作應用基地模式包括：主推模式1種、試驗模式3種與傳統耕作模式進行對比試驗示范。查測數據包括土壤主要理化指標、作物生態指標、經濟指標等。推作業模式為：秸稈集行寬窄行免耕播種。

3.2 不同模式對比試驗

3.2.1 試驗設計及田間布置

處理Ⅰ、處理Ⅱ及處理CK平均壟距60 cm，寬度均為10壟；共計面積5.33 hm2。

3.2.2 工藝路線、技術要點

播種前將秋季機械收獲后覆蓋地表的秸稈進行秸稈粉碎還田處理，均勻拋灑地表，進行夾帶滴灌帶的免耕播種作業，還田粉碎后的秸稈長度不超過10 cm，種植壟距60 cm。采用德邦大為2BMG-2高性能免耕機作業。作業前按《說明書》要求，根據預定的種植密度、施肥量、播種施肥深度等指標對播種機進行全面檢查調整，并進行試作業。

3.2.3 處理Ⅱ

寬窄行免耕播種（40∶80 cm）大小壟秸稈集行寬窄行免耕播種模式。地表秸稈前進行后播種，確保40 cm播種帶無秸稈。寬窄行種植40 cm/80 cm，40 cm播種帶機械鋪設滴灌帶（可以免耕播種機自帶鋪設滴灌帶裝置），采用德邦大為2BMG-2高性能免耕機作業，拖拉機前置集行機同時作業。按《說明書》要求，根據預定的種植密度、施肥量、播種施肥深度等指標對播種機進行全面檢查調整，并進行試作業。

3.2.4 技術要點

秸稈打包離田包括摟條、打包、裝車、運輸四項作業，采用聯合整地機一次完成滅茬旋耕起壟作業。于2021年10月22日在凌源市小城市鎮楊大營子村由劉華等4人對不同種植模式玉米產量做了檢測（表1）。

表1 不同種植模式玉米產量對比

4 結果及討論

4.1 苗期

4.1.1 出苗率

常規作業出苗率低于2種保護性耕作模式，這是由于2021年4月下旬-5月上旬春旱傳統耕作旋耕整地后失墑嚴重，和播種時地表條件有關，有秸稈覆蓋地塊減少水分蒸發，保水效果好。2種保護性耕作模式出苗率都在93%以上，傳統耕作苗率約在86.8%。

4.1.2 株高

常規作業由于失墑嚴重，比秸稈覆蓋地表條件的地塊晚出苗5～7 d。出苗后秸稈覆蓋地塊地溫略低于常規作業模式地塊，玉米苗在10片葉前處于劣勢，但中后期生長迅速，而且根系較發達。

4.2 產量

傳統耕作產量886.1 kg/667 m2，條耕和歸行2種技術模式產量都在1000 kg/667 m2以上，分別高于傳統耕作產量239 kg，其高產原因是遼西地區雨水較充沛，保護性耕作免耕播種地塊抗倒伏效果明顯，上一年秸稈腐爛后土壤腐殖質的作用，可以認為保護性耕作有明顯的增產效果（第2年效果逐漸顯現）。

4.2.1 機組進地作業次數分析

比較不同模式的機組進地作業次數，M1均勻行（60 cm）5次，M2寬窄行（40∶80 cm）5次，M4常規（60 cm）10次。機組進地作業次數由少到多的順序為：免耕模式5次＜常規作業10次。3種保護性耕作模式機組進地作業次數明顯少于常規作業，可有效地減輕對土壤的壓實，減少對土壤團粒體結構的破壞。

4.2.2 經濟效益分析

（1）667 m2投入。統計不同作業模式畝投入，作業成本由低到高順序為：免耕模式91元/667 m2＜常規作業171元/667 m2，3種保護性耕作模式與常規作業相比，作業成本降低80元/667 m2。

（2）667 m2產出。常規與保護性耕作模式（寬窄行40∶80 cm）產出對比：主導模式寬窄行（40∶80 cm）產出為1035.8/667 m2×2.0元/kg=2071.6元/667 m2，常規796.8 kg/667 m2×2.0元/kg=1593.6元/667 m2，秸稈打包收入200元/667 m2，1593.6+200=1793.6元/667 m2。

（3）扣除生產成本和土地租賃費用產出效益對比。主導模式寬窄行（40∶80 cm）技術模式經濟效益：2071.6-1366=705.6元/667 m2。常規CK經濟效益：1793.6-1446=347.6元/667 m2。

（4）主導模式寬窄行技術模式與傳統耕作相比增加經濟效益：705.6-347.6=358元/667 m2

（5）經濟效益：經濟效益=節本+增效=（1446-1366）+（2071.6-1793.6）=80+278= 358元/667 m2。

綜上所述，基地應用保護性耕作技術（秸稈覆蓋大小壟免耕技術模式40∶80 cm）與常規作業相比，節本80元/667 m2，增收358元/667 m2。2021年秋季傳統耕作由于玉米根系扎根淺，抗倒伏性能差與秸稈覆蓋免耕技術相比其產量相差較大。傳統耕作雖然秸稈收入200元/667 m2，但耕地質量沒有得到改善；經濟效益358元/667 m2，共358000元。加上基地項目對基地補助150000元，總效益498000元，實施主體（農機專業合作社）可獲利50萬元。

5 結論與建議

5.1 結論

（1）秸稈覆蓋率在60% 左右且播前秸稈均勻覆蓋的條件下，性能優良的免耕播種機、采取寬窄行或均勻行種植方式，可直接進行免耕播種作業；地表秸稈量大、分布不均勻時，播種前可進行地表處理，如采取條旋、集行模式作業。在種植密度大（4500株/667 m2以上）、產量高（750 kg/667 m2以上）秸稈量過大時，也可采取秸稈部分離田分方式，即采用彈齒撿拾器打包機，不摟條，將少部分秸稈打包離田。

（2）保護性耕作簡化了玉米生產工藝，可減少機組進地作業次數、顯著降低作業成本、具有一定的增產效果，應用保護性耕作技術不但可以保護耕地、增強糧食生產后勁，同時農戶也能達到降低生產成本、增產增收的目的。

（3）采用保護性耕作技術模式作業，改善土壤環境，化解土壤板結現狀，玉米的根系發達，抗倒伏效果明顯。

（4）朝陽地區為我省半干旱地區，春旱情況時有發生，保護性耕作由于采取秸稈覆蓋方式，可以有效抑制春季土壤水分蒸發，為播種出苗創造條件，因此，應在朝陽地區大力推廣保護性耕作技術。

5.2 建議

（1）秸稈覆蓋大小壟免耕技術模式40∶80 cm，通風透光增產效果明顯，但傳統小壟距40～55 cm給免耕播種通過性能帶來了困難，建議應用保護性耕作均勻壟應不少于60 cm。

（2）對于遼寧西部干旱地區，應該在免耕播種機加裝滴灌架，在播種同時鋪設滴灌帶，確保在干旱時玉米生長能吸收到充足水分。

（3）建議實施單位購置具有拋撒功能的秸稈粉碎機，2022年增加秸稈全量還田二次機械粉碎模式對比試驗。