谈玉米机械化保护性耕作中的机械深松

郭宝海　周宇超

摘要：通过玉米机械化保护性耕作的介绍，阐述了玉米机械化保护性耕作中机械深松的技术要求和深松方法，指出了玉米机械化保护性耕作中机械深松的重要意义。

关键词：保护性耕作；机械深松；要求与方法；重要意义

中图分类号：$233.73

文献标识码：A

d0i.10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.040

玉米保护性耕作，是指在从事玉米农田生产中，重点加大对改善土壤质量和保护生态环境等自然资源进行充分保护的一种新型玉米种植模式，也是蓄水保墒、提高作物抗旱能力，减少风蚀、水蚀对土壤的破坏，实现农业可持续发展的一项先进农业耕作新技术。

玉米保护性耕作的效应主要有以下几方面：一是提高自然降水利用率、蓄水保墒。秸秆覆盖地表，遮挡阳光对地表的照射，土地升温慢，降低因温度升高和风速带来的水分蒸发；同时秸秆覆盖地表，阻挡了降雨时水流速度，增加了水分入土渗透率，增加土壤对水的贮存量。二是降低风蚀水蚀、减少水土流失。保护性耕作动土少，秸秆又覆盖地表，阻挡了风、水对地表的侵蚀，保护了水土流失。三是增加土壤肥力、改善土质结构。覆盖地表的秸秆腐烂后增加了土壤的有机质、促进了微生物繁衍，既增加了土壤肥力又改变了土壤结构。四是节本增效、可持续发展。实施玉米机械化保护性耕作，能减少作业工序，提高作物抗旱能力，是实现农业可持续发展的新途径。

玉米机械化保护性耕作技术，主要有四个生产环节：一是秸秆覆盖，在秋天玉米收获时使用机械化收获，秸秆粉碎还田、覆盖地表，覆盖率应大于或等于全部秸秆量的30%；二是免耕播种，在来年春季不进行田问秸秆清理。不进行灭茬起垄、翻耙地等一系列常规耕整地作业，播种时期土壤墒情、气温、地温达到适宜播种时，直接使用专用玉米免耕播种机，在秸秆覆盖的地块进行播种作业，一次完成施底肥、口肥，播种镇压；三是机械植保，利用高杆打药机进行适时喷施药剂除草、喷施预防病虫害药剂；四是机械深松。

多年进行机械化耕作，由于秸秆的覆盖，机组的压实，必然造成土壤板结，不利于玉米根系生长。机械深松是解决常规作业带来的动土量大、机车功率消耗高、不利于保持水土等问题的一项耕作技术，也是保障保护性耕作技术实施效果的关键技术措施。深松作业是使用专用保护性耕作深松机，在不引起土壤全面翻转、不打乱土壤原有耕层情况下，打破犁底层，在犁底层之下形成“鼠道”。

1.机械深松的技术要求

玉米机械化保护性耕作对土壤机械深松的技术要求，主要体现在不同时期进行深松时对深松机具的技术要求，对土壤、农时的农艺要求，机具耕作时的作业条件要求和作业质量要求。

1.1机械深松的机具要求

机械深松的目的是在不翻转土壤的情况下，打破犁底层，调节土壤耕层的固体、液体和气体三项比例，创造耕层虚实并存的结构状态，使土壤免受侵蚀，提高蓄水抗旱能力。深松作业时土壤比较坚硬，深松机入土困难，拖拉机牵引阻力大；秸秆和残茬覆盖地表，容易聚堆和缠结机具。中耕深松时要在合理范围，即达到了深松的目的又不能损伤植物的生长根系。所以对深松机选择要合理。

目前常用的深松机，按机具结构原理可分为单柱式和框架式两种，单柱式有凿式深松、铲式深松、震动式深松、偏柱式深松；按机械作业性质可分为局部深松和全方位深松。不同的深松机具因结构特点不一样，作业性能也有一定差异，适用土壤及耕地类型也有一定变化。一般来讲，以松土、打破犁底层为目的的，常采用梯形框架式全方位深松机和震动深松机，动土量大、单一耕幅较宽；以蓄水保墒为目的的，采用局部深松，诸如偏柱式深松机，耕层底部松土量较大，地表动土量较少。深松机要配置碎土或镇压装置，并根据作业量、耕深确定机具型号。在苗期深松并施肥的深松机，要选择尽可能窄的开沟施肥装置，机架的高度要保证作物通过性，不影响作业质量。

1.2深松的农艺要求

玉米保护性耕作的机械深松，根据深松目的分为两个深松期，蓄水保墒在秋收后进行深松，施肥排涝在中耕时深松，也就是苗期深松。

秋季深松作业，在作物收获后到大地封冻前进行，注意土壤湿度，湿度过大不宜进行深松作业，适宜深松作业条件的土壤含水量在13%-22%，如果在雨后或土壤含水率较高时深松，将产生土垡或秸秆聚堆，影响来年免耕播种，深松深度应控制在打破犁底层，底部土壤形成“鼠道”式空隙结构。

苗期深松，兼顾追肥作业，应在六月下旬至七月上旬进行，一定要注意土壤的墒情，持续干旱地块不宜深松，即使不干旱湿度够用，在深松时也要防止起大土垡，俗称“端盘子”发生。耕层下是沙土层和山坡地不适合深松，防止漏水或沙石泛起。

1.3机械深松的质量要求

机械深松作业后的地面要平整，深松的深度、行宽度要保持一致，与下一年免耕播种苗带保持平行。深松作业带间距要根据种植行距来确定，深度在打破犁底层为宜，一般耕深在30～50cm，深松作业周期为2-3年，具体深松深度和作业周期视土壤状况而定。深松作业应配备碎土、镇压装置，以平整地表填充过大深松沟缝隙。在苗期深松作业，机车速度不能过快，速度太高容易造成土块或黏土条甩压苗带，同时也会造成土壤松动过大透风，损伤根系生长，苗期深松必须要碎土镇压。

2.机械深松的方法

玉米机械化保护性耕作模式主要有宽窄行种植模式和等距离种植模式。宽窄行种植模式可以进行秋季深松和苗期深松；等距离种植模式只能进行秋季深松，苗期深松会造成土壤透风，影响作物根系生长，所以等距离种植模式一般不进行苗期深松。

2.1宽窄行种植模式秋季深松

宽窄行种植模式秋季深松是在玉米收获后至大地封冻前，土壤含水率不大于22%时，用专用深松机械于当年休闲带进行深松。深松位置于休闲带中心线上，深度要打破犁底层，一般在35cm以上，40cm最适宜。通过深松休闲带为下一年的免耕播种创造良好的种床和耕层条件，通过一冬的雪水浸泡扩大土壤疏松范围，利于来年的玉米根系生长。由拖拉机的动力确定深松机行数，普遍以2行和4行为主，震动式深松机为好。作业后地表秸秆不聚堆，没有较大垡体和黏条，深松沟缝隙小、合墒好。可以配备碎土装置进行平整，达到来年免耕播种状态。

2.2等距离种植模式秋季深松

等距离种植模式秋季深松大体同宽窄行种植模式秋季深松，不同之处在于深松部位，位于当年相邻两苗带中心线。如果是垄侧种植的，深松中心线在垄的另一侧，深松时要偏置深松机，转弯后要调整偏置。用震动深松机配备碎土装置联合作业效果好。

2.3

宽窄行种植模式苗期深松

宽窄行种植模式苗期深松携同施肥作业，使用的是深松施肥机，属于专用深松机。机械在宽行也就是休闲行作业，作业时将肥料施于苗带外侧15～25cm之间，施肥深度在8～15cm，在保证不伤根、伤苗的情况下，尽量贴近苗带。宽窄行种植模式苗期深松作业时期在玉米大喇叭口期，吉林省大体在六月中旬末进行作业，深松施肥机的深松深度30cm以上，同时配备镇压、碎土装置为好。苗期深松对干旱半干旱地区，特别是伏季旱情严重的地区，以及保墒能力较差的地块，应斟酌考虑是否采用苗期深松，防止因深松带来土壤透风、旱情加重，造成粮食减产。

3.机械深松的主要意义

在过去的几十年中，大部分地区都是中小型拖拉机配套灭茬耕整地机械进行耕作，导致土壤中只有12-15cm左右的耕层，土壤严重板结，耕作阻力加大，犁底层增厚，阻碍着土壤上下水、气的贯通，阻碍着自然降水的贮存；连年的耕翻作业，导致土壤中蚯蚓、土壤微生物大量减少，土壤毛细管受到破坏，土壤养分输送能力减弱，土壤不能返浆；常规的耕种习惯翻、耙、压，翻动土壤严重，造成土壤风蚀、水蚀严重，降雨径流现象突出，土壤保墒能力明显不足。多种情况的产生使农作物只能在夹层狭小的空间生长，根系发展没有空间，抗旱、抗风、抗病能力减弱。

3.1实施机械深松，可以打破土壤犁底层

犁底层主要由机械的压实，自然降雨或土壤冻融导致土壤密度、质量增加，形成土壤黏粒沉积，在耕层下与深层土壤问类似一块木板的硬土层。通过机械深松，能把这一土层钩破，提高土壤的透水、透气性能，土壤质地变疏松，利于根系深扎。

3.2实施机械深松，可以提高土壤蓄水保墒能力

一般来讲，深松后的地块比未深松的地块土壤渗水速度要提高5～10倍，一小时时间内能接纳300～600mm的降水量，多蓄水11～22m³，阻止径流的形成。并且大量雨水存于地下，降低了土壤水分的蒸发散失和流淌损失，实现伏雨旱用、天旱地不旱，为作物生长提供了丰富的水资源。

3.3实施机械深松，有利于作物根系生长

据科技人员测量，玉米根系入土深度可达2m以上，但80%以上的根系分布在距离表土约30cm以内的耕层土壤中，这部分根系吸收了玉米全部生育期的95%以上的养分和80%以上的水分。实施机械深松，扩大了土壤疏松深度，改善了土壤质量，增强了土壤毛细效果，为作物根系扩大了生长空间，利于根系的发达生长。

3.4实施机械深松，有利于地温回升，粮食增产增收

通过机械深松，可以增大土壤孔隙度，增加耕层土壤与外界大气的热量交换，从而加快地温的回升。深松不翻动土壤，可以保持植被覆盖，防止土壤的风蚀、水蚀现象，起到保护和培育土壤的效果。

总之，实施机械深松，破除了犁底层，改善了土壤团粒结构，蓄水保墒提高抗旱能力，防止土壤风蚀与水土流失，为作物根系创造了良好的生长环境，是玉米机械化保护性耕作中核心技术之一。