黑土地秸秆覆盖免少耕播种保护性耕作技术

○黑龙江省农业机械化技术推广总站

一、适宜区域

主要适用于积温高、风沙大、降水不足、土壤瘠薄的中西部干旱地区；从秸秆还田、保护黑土地和发展绿色生态农业的角度，适用范围基本扩展到全省所有玉米产区。

二、技术模式

三、技术特点

1.关键技术

（1）秸秆全量原位覆盖保护性耕作技术。秋收时采用配带秸秆粉碎装置玉米联合收获机作业，玉米秸秆直接粉碎全量还田，留茬高度10cm，粉碎长度以10cm秸秆撕裂状为宜，均匀抛撒覆盖地表越冬。收获机未安装粉碎装置或粉碎效果不达标准的需另用秸秆精细粉碎还田机进行二次粉碎作业，秸秆粉碎长度5～10cm。收获、运输等车辆进地作业时不破坏原垄形，第二年春季使用免耕播种机原茬播种。

（2）秸秆全量条带少耕覆盖保护性耕作技术。对于秸秆覆盖量大或地表坚硬的田块，秋季或次年春季用带有深松、灭茬、碎土、条耕功能的条耕机，对垄体种床秸秆(根茬)进行条带耕作，深松深度25～30cm，条耕带宽20～30cm，地表土壤扰动率不超过50%，条耕后及时镇压防止跑墒，达到待播状态，春播时用免耕播种机沿条耕带对行播种。

（3）秸秆全量条带归行覆盖保护性耕作技术。实施平播垄管地块，玉米收获时秸秆粉碎覆盖地表，秋季或下年播种前采用秸秆归行机把播种带秸秆清理到休闲带上，使用免耕播种机在清理后的播种带进行播种，形成宽行90cm或70cm与窄行40cm隔年交替种植模式。

（4）秸秆少量覆盖保护性耕作技术。秸秆需要离田利用地块，应保持剩余秸秆覆盖率不低于30%，且均匀覆盖地表，第二年春季使用免耕播种机直接免耕播种。

2.配套装备

（1）秸秆精细粉碎还田机。双轴式大功率设备，采用垂爪捡拾和刀片粉碎相结合的结构，作业幅宽以2.8～3.5m为宜，配套动力160～210hp，前轴装有捡拾垂爪，后轴为U型刀和直刀相结合的结构，由中间一个齿轮箱带动，秸秆粉碎长度10cm以内，均匀抛撒地表。

图1 秸秆精细粉碎还田

（2）条带耕作机。有深松灭茬、碎土镇压等功能，在苗带间进行深耕灭茬作业，深松深度25～30cm，条耕带宽20～30cm，土壤扰动率不超过50%。主要采用大直径缺口圆盘刀有效切断种床秸秆杂草并松土，两侧对置设计的限深轮限制圆盘刀入土深度，八字形对置设计的渐开线式拨草轮。

图2 条带耕作

（3）秸秆归行机。悬挂式秸秆归行机或搂草机，将播种带秸秆清理归集到空闲带。也可采取前置式秸秆归行机同步进行归行与播种作业。

图3 秸秆归行

（4）免耕播种机。强制拔草免耕播种机、扫茬播种一体免耕机、自动平衡免耕播种机等，一次性作业完成清茬开沟、施肥播种、覆土镇压等工序，作业速度控制在6～8km/h，播深为镇压后3～5cm，施肥深度8～10cm，肥带宽度在3cm以上，化肥与种子上下垂直间距和左右侧面间距均在5cm以上，肥、种分施在不同的垂直面内。温度大的地块选取轻体免耕播种机。

图4 精量免耕播种

四、解决的问题

1）秸秆覆盖，减少了土壤水份蒸发和风蚀水蚀，解决了春季播种土壤干旱和土壤保护的问题。

2）秸秆腐烂，增加了土壤有机质含量，解决了土壤地力下降和秸秆焚烧的问题。

3）减少耕作，减少了动土和作业工序，解决了土壤耕层破坏、水分损失和生产成本过高的问题。

五、推广应用情况

2003～2014年，黑龙江省先后在兰西、泰来、肇州等地经过布点试验，全省专门组建以机械化保护性耕作为核心的现代农机专业合作社近20个；2015～2016年，建立18个旱田机械化保护性耕作示范县，每个县安排核心示范区面积1000亩，且依托当地农机合作社建立2个示范基地进行典型示范；2015～2017年，开展了玉米秸秆还田试验示范，形成了“秸秆还田耕种机械化技术模式”和“一翻两免轮耕轮作技术模式”，从农艺上验证了开展秸秆覆盖还田保护性耕作的可行性和必要性；2018～2019年，结合“一翻两免”耕作模式，着手示范推广机械化保护性耕作农机标准化技术模式，落实10个示范县，每个县依托一个农机合作社安排200亩示范面积，探索黑龙江省主要农作物在秸秆覆盖还田情况下如何耕种提供科学实用的农机化技术解决方案。2020年，全省共建立58个高标准保护性耕作技术应用基地，保护性耕作实施规模达到1330万亩，其中10个整县推进应用基地面积均在1000亩以上，示范引领效果十分显著。目前，全省已经具备了成熟的技术体系和装备体系，各类型免耕播种机保有量近2.5万台，并向智能化发展，技术创新能力不断加强。

六、取得的效益

同传统耕种方式相比，实施此项技术减少了春季清理秸秆、机械耕整地等作业环节，土壤水分充足肥力提升，可降低作业成本约30～40%，亩均节省作业成本55元/亩，粮食增产幅度可达到3%～8%，平均亩增产30公斤/亩，按玉米平均市场价格1.3元/公斤计算，亩均增加产值39元/亩，亩均节本增效94元/亩。土壤有机质含量每年提升0.01～0.03个百分点，黑土耕地质量提升，土壤有机质含量每年提升0.01～0.03个百分点，蓄水保墒和抗旱能力增强，空气污染明显改善。