农机深松整地田间试验设计研究

孙凤娟

在欧美地区，深松整地技术已经得到大面积推广应用，到2015年，欧美地区深松整地作业面积所占比例已经达到60%左右，是全球深松耕地作业面积占比最高的区域。其发展实践已经证明，深松整地对于改良和保护耕地有显著的作用，因而，欧美国家的耕作方式变化与深松整地技术综合利用的结合日趋紧密。农机深松整地在我国起步较晚。近年来，党中央、国务院高度重视农机深松整地工作。2014中央一号文件强调“大力推进机械化深松整地”，2014年和2015年国务院《政府工作报告》对“农机深松整地”提出具体要求。2014年以来，青岛市委市政府对于农机深松整地的实施发展，给予了充分肯定和大力财政支持，要求积极探索和大力推广。

农机深松整地是指以打破犁底层为目的，通过拖拉机牵引松土机械，在不打乱原有土层结构的情况下松动土壤的一种机械化整地技术。实施农机深松整地作业，可以打破坚硬的犁底层，加深耕层，还可以降低土壤容重，提高土壤通透性，从而增强土壤蓄水保墒和抗旱防涝能力，有利于作物生长发育和提高产量。国内外大量的实践证明，深松整地技术好处多多。然而，任何一项新技术的推广应用，都必须从一切实际出发，因地制宜，辅之以试验示范，才能探索出一条适合于本地域发展的可行路径。下面就以青岛市深松创新示范试验基地设计为例，探索研究农机深松整地田间试验设计过程中需要注意的问题。

一、试验地块的选取及处理

要实施对比试验并获得精确的试验结果，科学合理的地块选择至关重要。按照田间试验技术规范要求，试验地应选择地势平坦、整齐、肥力均匀，避开道路、山边、树边、村庄、高大建筑物等，在当地具有代表性的地块。

本次试验选择在平度市白埠镇，该地属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候；年平均降水量680毫米，年际振幅较大，多集中于夏秋两季，小麦生长季降雨量偏少；属平原地带，土壤多属潮土，土壤有机质含量基本上在5级以下，属缺乏范围。地下水较为匮乏。此类土壤在青岛所占比重较大，具有代表性。所选试验地块的气候、降雨、土壤等均在青岛市具代表性，更利于试验技术的下一步推广。

二、试验因子的分析及确定

首先，田间试验需要有明确的目的性。一个试验研究任务，要圆满完成并形成技术体系，会涉及到很多因素。以本次试验为例，要研究深松技术对于土壤中的水肥气热等、作物生长发育尤其是作物产量的影响，就必然涉及到其他耕整地技术、作物品种、土壤性质、肥料施加、灌溉管理、田间管理、深松机具类型等各个方面。但是，如果在一个试验方案中面面俱到，势必给试验的实际操作带来巨大的难度，甚至无法进行。因此，在制定试验方案时，必须在充分了解目前研究现状的基础上，对试验研究的任务作仔细深入的分析，抓住关键，突出重点。本次试验将试验的核心放在深松技术的创新集成处理上，重点分类探索单一深松、联合深松、松翻结合、作物密植等几个方面，既明确了试验目的，又便于试验的具体实施。

其次，试验要有可比性。试验的可比性，是为了确保试验具有实际意义，一是要求试验的各个处理间可以相互比较，二是保证试验研究的因素必须有标准处理作为对照（一般以当地农民习惯采用的方式作为对照）。试验要有实际针对性，针对农民群众最关心的问题设计安排、试验论证。本次试验选择了以往农民群众常用的先浅翻1遍再旋耕以达到待播状态的耕整地方式作为对照，处理代码为CK。这样一来，便于下一步试验成果的广泛推广应用。

三、试验配套综合技术的合理运用

在《全国农机深松整地作业实施规划（2016-2020年）》中提到，全国有七个适宜深松类型区，其中，青岛市属于一年两熟适宜深松类型区，此类型区尚未形成一套完整的深松整地创新集成技术体系可供参照。因此，结合本地土壤、气候、机型、季节、作物、降水、种植习惯等各方面地域特点，在整个试验过程设计的考量上，科学合理配套运用秸秆还田、旋耕、深翻、施肥、作物密植、收获等综合技术，实现农机农艺的深度融合，从而使试验区产生数据成为重要参考依据，形成一套具有区域代表性的深松整地作业适宜的技术模式和技术路线，很有必要。

因此，本次试验围绕深松技术设计了四个试区：单一深松区、深松联合耕作模式区、深松深翻轮作区、作物密行种植区。第一试区的单一深松区设计了两个试验因子，为复因素试验：因素1--深松机具，因素2--深松深度。因素1设2个水平：重型平凿双翼深松机、曲面深松机，这是目前实际应用中的两种常用机具。因素2设2个水平：25cm、35cm。两个深松深度的选择出于这样的考虑：深松技术规范要求深松必须≥25cm，这是其一；拉开两个水平间的差值，选择各相差10cm，以增强区分度，这是其二。两因素各个因子间相互组合形成4个深松处理：A1B1-重型平凿双翼深松机深松25cm，A1B2-曲面深松机深松25cm，A2B1-重型平凿双翼深松机深松35cm，A2B2-曲面深松机深松35cm。第二试区的深松联合耕作模式区意在探讨两种深松联合整地的作业模式（模式一为深松联合整地1遍，旋耕1遍；模式二为深松联合整地2遍，不旋耕）对于土壤理化性状和作物生长发育等的影响的差异性。第三试区的深松深翻轮作区，意在探讨深松时间间隔的适宜周期，同时兼顾与深翻的结合，探索松翻结合后的集成效应。第四试区的作物密行种植区，突出了农机农艺的融合。

四、试验区布置图的设计及解析

为确保试验的可靠性，试验区按照种植试验规范设计安排，分类设计四个试区15种处理（含对照处理），每种处理各重复3次，合计45个试验小区。试验区南北划分3个作业区，作业区之间设计隔离带，一是为方便机具掉头回转，二是为避免南北各区块之间相互干扰；每个作业区东西各划分15个小区，小区间设计隔离带，也是为避免小区块之间相互干扰。每个小区设计宽度既考虑了深松机、深翻机、旋耕机等耕整地机具的作业幅宽，实现不漏耕、不重复耕，也保证了在有效深松作业范围內小麦播种苗带宽幅，实现了试验地块现有条件下深松机具作业幅宽与小麦播种机具作业幅宽的优化组合，避免了试验地块不必要的浪费。

最后需要指出的是，本次试验的重点是深松技术集成创新与传统耕整地技术之间的对比试验，为了提高试验对比度和精确度，除播种前的耕作流程具有差异外，各试验小区的秸秆还田、作物、施肥、农药品种、灌溉相同，田间管理与收获作业相同。