錦州地區玉米保護性耕作試驗研究

摘要：以錦州市義縣地區的鄉級高標準黑土地保護性耕作應用基地的調查數據為基礎，從土壤理化指標、出苗率、株高、產量等方面與傳統耕作模式進行對比試驗。結果表明，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式在提升土壤溫度、玉米出苗率、植株高度與籽粒產量等指標方面均高于傳統耕作模式。

關鍵詞：保護性耕作；玉米產量；秸稈覆蓋；旋耕

中圖分類號：S513；S345 " " 文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0085-03

我國是秸稈生產大國，秸稈資源產量豐富，其中玉米秸稈產量約占秸稈資源總量的33%[1]。近些年，由于秸稈產量增加，農村能源結構得到改善，但也存在秸稈分布零散、體積大、運輸成本高等問題，這導致大量秸稈資源未被利用，浪費較為嚴重[2]。按照《東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020—2025年）》的要求，遼寧省大力推廣保護性耕作技術，即在農作物收獲的同時將秸稈粉碎后直接還田，將其均勻覆蓋地表以越冬，春季直接進行免（少）耕播種，以此來減少地表裸露面積、解決因風沙所造成的水土流失等問題，同時也可降低生產成本、提高土壤肥力、增加糧食產量[3]。以錦州市義縣地區鄉級高標準黑土地保護性耕作應用基地的調查數據為基礎，從土壤理化指標、出苗率、株高、產量等方面與傳統耕作模式進行對比，并分析保護性耕作的效果，從而為遼寧地區保護性耕作的深入實施提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗田情況

試驗地點位于義縣頭道河鎮西五臺村的鄉級高標準黑土地保護性耕作應用基地內，所屬地區為溫帶大陸性季風氣候，屬于半干旱半濕潤過渡地區，四季分明，雨熱同季，日照充足，溫差較大，平均氣溫8.7 ℃，年平均降水量約489.4 mm，且降水主要集中在夏季，年平均日照2 521.3 h，生長季為4—9月，日照時數為1 251 h，年無霜期約157 d。土壤條件適中，且以棕壤土為主。試驗田玉米品種為鐵權3157。于2023年4月29日測定的土壤主要理化指標詳見表1。

由表1可知，傳統耕作模式中土壤有機質和全氮含量明顯低于苗帶碎旋耕和均勻行免耕耕作模式，原因是傳統耕作模式中往年的化肥施用量較高，且秸稈打包離田，由此導致土壤酸化、有機質含量大幅降低。

1.2 試驗設計

試驗田共分為3個區域，均為80 m×60 m的長方形地塊。每個區域設1個處理，3個處理分別為：玉米秸稈全量覆蓋還田均勻行免耕播種技術模式（均勻行免耕）、玉米秸稈全量覆蓋還田苗帶碎混旋耕少耕播種技術模式（苗帶碎旋耕）和傳統耕作播種技術模式。每個區域隨機選擇5個面積為10 m×2 m的監控區，并測量其土壤溫度、苗期出苗率、株高及籽粒產量，同時計算經濟效益等指標。

1.3 技術模式

基地內保護性耕作全部采用秸稈全量還田免（少）耕播種高標準技術模式。

1.3.1 均勻行免耕（NT）技術模式 技術要點：玉米秸稈全量覆蓋還田均勻行免耕播種技術模式是指在前茬玉米收獲時，同時將秸稈粉碎后全量均勻拋撒地表，次年春季播種前或播種時再對秸稈進行歸行處理，即將播種帶上的秸稈集中到休閑帶后，并在播種帶上進行免耕播種作業。還田粉碎的秸稈長度應在10 cm以內，種植壟距60 cm。

技術流程：前茬玉米機械收獲→秸稈全部粉碎還田→秸稈均勻拋灑覆蓋地表→春季秸稈歸行處理→免耕播種→病蟲草害防治→秋收秸稈[4]。

1.3.2 苗帶碎旋耕（XT）技術模式 技術要點：玉米秸稈全覆蓋還田苗帶碎混旋耕少耕播種技術模式是指在玉米收獲時，同時將秸稈粉碎后全量均勻拋撒地表，次年春季播種前利用旋耕機對播種帶上面的秸稈和根茬進行打碎并旋入土壤，除此之外不進行任何其他形式的動土作業。還田粉碎的秸稈長度應在10 cm以內，種植壟距60 cm。

技術流程：前茬玉米機械收獲→秸稈全部粉碎還田→秸稈均勻拋灑覆蓋地表→春季滅茬旋耕起壟→免耕播種→防治病蟲害→秋收秸稈。

1.3.3 傳統耕作（CT）技術模式 技術要點：傳統耕作播種技術模式是指在玉米收獲的同時將秸稈粉碎打包離田，再利用旋耕機將根茬旋入土壤，待起壟作業后即可完成播種作業。玉米收獲時可利用打包（捆）機將秸稈捆扎并裝車運輸。

技術流程：前茬玉米機械收獲→秸稈粉碎打包離田→滅茬旋耕起壟→防治病蟲害→秋收秸稈。

2 結果與分析

2.1 不同耕作模式下的土壤溫度

2023年4月29日測定不同耕作模式下的土壤溫度，結果詳見表2。

由表2可知，均勻行免耕耕作模式在土壤深度5 cm處的土壤溫度略低于苗帶碎旋耕和傳統耕作模式；當土壤深度達到10 cm時，苗帶碎旋耕耕作模式下的土壤溫度明顯高于其他兩種，而均勻行免耕耕作模式下的土壤溫度略低于傳統耕作模式；當土壤深度達到20 cm時，均勻行免耕耕作模式下的土壤溫度明顯高于傳統耕作模式，而苗帶碎旋耕耕作模式下的土壤溫度則居中，這說明秸稈均勻拋灑覆蓋地表能明顯增加地溫，且苗帶碎旋耕耕作模式對提升土壤表層溫度有明顯作用。

2.2 不同耕作模式下的玉米出苗率及株高

2023年6月6日測定不同耕作模式下的玉米苗生長情況，結果詳見表3。

由表3可知，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米平均出苗率在83.6%以上，而傳統耕作模式下的出苗率為82.4%，苗帶碎旋耕耕作模式高于均勻行免耕耕作模式近1個百分點；均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米植株高度均優于傳統耕作模式，且苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米植株高度高于傳統耕作模式2 cm。

2.3 不同耕作模式下的玉米產量

2023年10月8日測定不同耕作模式下的玉米產量情況，結果詳見表4。

由表4可知，傳統耕作模式下的玉米平均產量為609.06 kg/667 m2，而均勻行免耕耕作模式和苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米平均產量比傳統耕作模式高4.1%和7.2%。

2.4 經濟效益分析

1）作業成本：按667 m2統計作業成本（農機折舊費未計入），均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式的作業成本為108元，比傳統耕作模式作業節省60元。

2）土地產出：均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式的667 m2平均產量分別為634.83 kg和656.47 kg，比常規作業增產25.77 kg和47.41 kg。按2.7元/kg計算，則分別增收69.6元和128元。

綜上計算可得出，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式與傳統耕作模式相比，667 m2節本增收分別為129.6元和188元。

3 結論與討論

試驗結果表明，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式在提升土壤溫度、玉米出苗率、植株高度與產量等指標方面均高于傳統耕作模式，且苗帶碎旋耕耕作模式的各項指標明顯優于均勻行免耕耕作模式，原因可能是苗帶碎旋耕能增加深層土壤擾動，同時將粉碎的秸稈深翻入土以改善土壤中的空氣流通狀態，有利于秸稈加速腐解為植物生長所需的有機物，使植株根系更容易下扎，從而加速作物的生長發育。

參考文獻

[1] 牟力.東北地區實施保護性耕作的經營與建議[J].農業科技與裝備，2021（9）：117-118.

[2] 苗永軍.東北地區實施玉米保護性耕作技術的常見問題與對策[J].農機科技推廣，2022（9）：33-34.

[3] 樊禹銘.凌源地區玉米保護性耕作試驗研究[J].農業科技與裝備，2023（1）：31-33.

[4] 劉清華.應用保護性耕作技術防治耕地退化研究[J].農業科技與裝備，2021（9）：115-116.

Experimental Study on Protective Tillage of Maize in Jinzhou Area

WU Jinming

（Jinzhou Academy of Agricultural Sciences， Jinzhou Liaoning 121000，China）

Abstract： "Based on the survey data of township high standard black land conservation tillage application base in Yixian county， Jinzhou City， the experiment of soil physicochemical index， seedling rate， plant height and yield were compared with the traditional tillage mode. The results showed that the soil temperature， seedling emergence rate， plant height and grain yield of maize were all improved by the uniform line no-tillage and seedling belt broken rotary tillage modes compared with the traditional tillage mode.

Key words： "protective tillage; maize yield; straw mulching; rotary tillage