免耕施肥播种技术在南疆的应用现状、存在问题及对策

2018-07-09陈换美郭振华

新疆农垦科技 2018年5期

陈换美，郭振华

（新疆巴音郭楞职业技术学院，新疆库尔勒 841000）

0 引言

免耕施肥播种技术是一种保护性的耕种技术，是我国重点发展的新的农业机械技术，该技术一次性完成切茬、开沟、施肥、播种、覆土等多个工序，与传统耕作方式比较，一方面减少了作业的程序，节约了劳动时间，提高了劳动效率，另一方面可以提高化肥的利用率，减少翻土和耕、耙的次数，保护环境，减少土壤水分流失，抑制沙尘暴，增加作物产量等[1]。南疆春、冬两季刮风易形成恶劣的沙尘暴气候，并且发生频繁，持续时间较长，近些年喀什、和田等地甚至出现了能见度不足一米的黑沙尘暴，据2016年气象部门的调查，南疆各城市内的沙尘，70%左右来源于周边干旱裸露的农田[2]。严重影响着南疆城市人民的生产和生活。因此，选用一种新的耕种模式来适应南疆农业可持续发展的要求迫在眉睫。

1 南疆免耕施肥播种技术应用现状及存在的主要问题

1.1 免耕施肥播种技术应用现状

在我国东北地区从20世纪90年代初期开始对免耕播种技术进行研究，并且取得了一定的研究成果[3]。免耕施肥播种技术可以概括为：免耕、切茬、播种、施肥、覆土。作物收获后地表秸秆覆盖率较高，由于秸秆的缠绕和堵塞的影响，普通的播种机不能完成播种作业，但是采用免耕施肥播种技术，即用大马力的动力设备带动免耕施肥播种机械可以一次完成切茬、开沟、施肥、播种、覆土等多道工序，并能保证较高的作业质量。该技术的最大优点是减少了田间作业的工序，很大程度地提高了农业生产的效率。免耕施肥播种机械适用范围广，对于小麦，玉米等作物都适用，对于不同作物的播种施肥我们可根据目标产量调整机械播种施肥的行距和播种施肥的量。研究结果表明采用免耕施肥播种技术的优点主要有:一方面免耕可以有效减少土壤水分和养分的流失，很大程度减轻土壤风蚀现象，保护环境，还田后的作物秸秆可以改善的土壤结构，增加水分入渗和土壤有机质，另一方面可提高化肥的利用率和作物产量，降低作业成本，增加农民收入。利用免耕播种施肥机械进行耕作，从节约资源、保护环境、降低作业成本、增加农民收入等农业生产可持续发展的需求出发，免耕施肥播种技术在南疆有很大的发展空间。

免耕施肥播种技术实施情况：南疆在兵团农业生产的机械化程度高，地块面积大，有利于作物种类种植的统一规划，统一机械作业，有利于免耕播种施肥作业技术的实施，2009—2014年，南疆兵团免耕播种施肥技术作业总面积累计8 000 hm2以上，2016年免耕播种机具总保有量为99台（套）[4]。在南疆兵团随着我国对保护性耕作技术的逐步推行，免耕施肥播种技术的推广和实施呈现播种面积逐渐增加的趋势。在南疆地方随着农村科技下乡科学种田等文化的宣传，农民们也逐渐了解免耕播种施肥技术的优势，逐渐接受保护性耕作观念。但是地方上实行土地承包制度，地块面积相对较小，作物种植种类较多，一方面农民个人购买大型动力设备和免耕施肥播种作业机械的能力有限，另一方面免耕播种施肥机械主要适用的作物种类有限，这就限制了该技术在南疆地方上的推广。但是随着南疆地区的各农机部门逐年加大对农机购买的补贴政策，研究技术人员对免耕播种施肥机械适应性能的不断改进，在南疆普及免耕施肥播种技术指日可待。

1.2 免耕施肥播种机械发展现状

我国引进过国外研制的免耕施肥播种作业机械作业效率高，但是结构复杂，外形尺寸大，需要配套的动力设备，能耗较高，操作和维护必需有专门的技术人员来完成，使用的成本较高，适用于大型农场或兵团大规模种植同种作物的区域[5-6]。在南疆地方上大多是农民承包土地，地块较分散，种植作物的种类也比较多，不适合采用国外引进的大型设备。要发展本地现代农业，必需依靠本土的研究人员设计适合当地农业生产方式的机械，但是目前，由新疆研究人员设计生产的免耕施肥播种作业设备尚存在一些问题，主要集中在以下几个方面：一是联合作业的程度不够高。通常完成免耕播种和施肥需要至少2次作业。二是设计的机具通畅性不好，作物的根茬和杂草很容易堵塞开沟器，工作一段时间就需要人工清理开沟器上的杂草和根茬。三是作业设备工作效率不高。与国外引进的设备相比速度较低，工作的宽幅不大。四是机具容易出现故障，工作的可靠性低，与传统的播种机比较，免耕施肥播种机工作的环境恶劣、所受载荷情况复杂，会致使机具一些重要的部件（例如开沟器）容易损坏。

在南疆免耕施肥播种作业曾使用过的机型有1998年山西省的新绛机械厂设计生产的2BGM-3型施肥免耕播种机，该机械采用了整体的种子和肥料侧位分施的方法，有2个开沟器分别对应施肥和播种，这种开沟器的幅宽大，开沟的阻力也大，入土能力较强，同时施肥和播种，种子和肥料的间距小，可以提高肥料的利用率，但是能耗较高[7]。2003年，由石河子大学的机械工程学院研制的2BCM-6型免耕施肥播种机，采用了三点悬挂的方式，配套的动力为40.6 kW，工作机执行部件入土性能很好，开沟器不容易被堵塞，优点主要有能实现整机的仿形和各个工作部件单体仿形，可以仿形的范围较大，来保证施肥和播种作业深度稳定和一致。缺点是覆土性能不好，开沟器开沟的深度还有宽度不够大，施肥播种时有漏播的情况[8]。2004年，由中国农业大学研制的2BMF-4C轮齿式玉米施肥免耕播种机，开沟器结构上采用了垂直式切草盘和齿轮式拔草器，防堵能力较强，并且对土壤的搅动量较小；开沟器是尖角铲式结构，开出的沟形较窄，入土性能较好，可实现自动回土，基本不用覆土，结构比较简单；肥料和种子垂直分施，种肥间的距离在5 cm左右，能够满足大施肥量的情况下不烧种子的要求。机具整体采用了平行四边形的单体仿形，保证了播深的稳定性和均匀性，但该机型只适用于玉米的免耕施肥播种，对于小麦和棉花的施肥播种效果不好[9]。

通过多次对比试验，南疆目前使用较多的是新疆石河子大学2008年研制的2BQM－6型免耕施肥播种机，该机械可适应多种作物的免耕播种和施肥，也能适应不同的种植密度，这种设备的最大优点是可以进行深施肥，减少肥料的浪费，降低生产成本，播种施肥效率高，机具的通过性很好，与传统的播种施肥方式相比较，作物增产效果要明显。2BQM－6型免耕施肥播种机田间试验情况：种子颗粒间距的合格率85%以上，重播漏播率不超过5%，作业过程中种子破损率不到1%，种子滑移率小于30%，覆土合格率大于95%，播种深度4～6 cm，全程操作机具无堵塞[10]。该机型是南疆兵团保护性耕作技术使用的主要机型，目前在南疆地方上的使用也在逐年增加，也是未来发展方向。

图1 2BQM－6型免耕施肥播种机结构示意图

1.3 在南疆推广免耕施肥播种技术存在的主要问题

南疆引进免耕施肥播种技术是从21世纪初开始的，到目前为止在兵团已经得到大规模推广应用，但在地方上还处于小面积试用阶段，未能大规模的推广，主要原因有以下几个方面：

1.3.1 地方上干部和群众对免耕施肥播种技术的认识不透彻

地方上一些干部和群众认为免耕播种不能给种子创造好的发芽和生长环境，不能有效灭除杂草和病虫害，农作物收割以后要经过深耕细耙，已经成为很多年固定的耕作模式，农民们没有接触过免耕施肥播种技术，没看到免耕作业的效果，接受这种新的耕种方式，还需要一个较长的适应过程。

表1 玉米苗期指标对比

表2 玉米中期长势指标对比

表3 玉米后期长势及产量对比

1.3.2 农民对免耕施肥播种机械的购买力有限

免耕播种施肥作业机械普遍价格比较高，南疆经济比较落后，农民个人大都无法承担大型动力设备和免耕播种施肥机械，很大程度上限制了免耕施肥播种技术的推广。

1.3.3 机具性能不能完全适应当地生产要求

引进的免耕播种施肥机械对当地地块的大小不适应，作业中要根据地块大小来调整排种量、排肥量和播幅宽度，使作业效率降低。免耕施肥播种技术对土壤的条件和播种条件的适应能力差，免耕播种施肥只适用于小麦和玉米，南疆种植的主要经济作物是棉花，棉花秸秆和根茬较硬造成机具通过性不好，容易堵塞开沟器，机具可靠性不高，还需对机具进行改进。

2 免耕播种施肥技术推广的可行性分析

2.1 免耕播种技术的优势

2.1.1 可为种子发芽和生长创造一个良好的环境条件

免耕施肥播种作业时，作物的秸秆和杂草随着开沟器的开沟分流，都流向两侧，自动形成了垄，经过旋耕的种床在沟里，这样给种子的发芽和生长创造了良好的环境条件，同时沟垄相间有利于水分渗入，垄对刚发芽的作物幼苗也起到防风防沙的保护作用，同时也有利于作物的通风透气，为作物生长创造了一个良好的环境。

2.1.2 防止土壤水分流失，蓄水保墒

由于免耕施肥播种作业机械开沟的作用，使种子播撒在沟底，为作物生长创造了一个良好的小环境和小气候。当降水量小的时候，沟垄相间，由于坡面的存在，水分会在重力的作用下流到作物的根部，与此同时，坡面的存在还会减少作物的根部因为风力的作用和阳光的直射造成的水分流失。另外地表有作物秸秆覆盖，可以实现保土和保水的作用，蓄水和保墒的效果好。

2.1.3 增产增收效果好

近2年在南疆试验的结果表明，使用免耕施肥播种技术的耕作模式与传统耕作模式相比较平均玉米增产约38.5 kg/667 m2。

2.2 免耕播种技术作业与传统作业玉米产量、长势对比情况分析

在南疆地区种子、肥料等参数相同的条件下，对采用免耕播种技术和传统播种技术的玉米在苗期、长势中期、长势末期的生长指标和产量进行比较（表1～3）。通过对比可以看出，玉米采用免耕播种技术明显较采用传统播种技术在苗期、长势中期、长势末期和产量方面有优势，总之，随着少耕、免耕耕作技术逐渐被我国农民群众所接受，积极推广这项技术，对提高作物产量和品质有很大帮助。

3 推广实施免耕播种施肥技术的几点建议

（1）实施作业和农机具购买补贴。免耕播种施肥作业机械比传统播种机械价格高，财政直接补贴作业费，可以激发农民购买和使用的积极性。（2）加大对农机技术人员和农民的培训和宣传力度。通过培训、宣传和引导，促进免耕播种施肥技术走上快速发展道路。（3）积极开展农机技术服务工作，深入示范户，解决技术难题，切实为农户提供实实在在的技术和服务，进行全方位的技术服务。