擦亮新时代黑土地保护的“底色”
——大川机械种植专业合作社示范应用秸秆全覆盖免耕栽培技术
2021-07-06吉林省榆树市大川机械种植专业合作社
吉林省榆树市是粮食生产大市,也是秸秆产出大市。近年来,随着现代农业科技的推广与应用,全市玉米产量不断提高,玉米秸秆也在逐年增多。为有效破解秸秆处理、黑土地有机质下降双重难题,2016年,榆树市大川机械种植专业合作社与东北黑土地保护与利用科技创新联盟(以下简称黑土地联盟)合作,引进该联盟研发的“玉米秸秆全覆盖宽窄行平作免耕栽培技术”(以下简称秸秆全覆盖免耕栽培技术)及其机具,进行田间示范应用,成功找到了“既种好地又不用烧秸秆”的方法。
示范应用背景
秸秆全覆盖免耕栽培技术是黑土地联盟在分析总结美国、加拿大等国免耕栽培技术应用的基础上,研发的适合我国东北区域的玉米秸秆全量覆盖栽培技术。该技术以玉米秸秆全量覆盖为核心,建立了秸秆覆盖与处理、播种、施肥、除草、防病及收获全程机械化栽培技术体系。试验结果表明,采用秸秆全覆盖免耕栽培技术,不仅实现了秸秆不用移出田、不用烧,而且带来了良好的综合效应:一是有利于提高土壤蓄水保墒能力。据测定,试验地块土壤含水量增加20%~40%,土壤表层2厘米的有机质含量增加40%,20厘米的有机质含量增加12.91%。二是有利于改善土壤生物性状。试验地块每平方米蚯蚓的数量增加到120多条,是常规垄作的6倍。大量蚯蚓活动,恢复了土壤孔隙度,使土壤十分适合玉米根系的生长。三是有利于减少风蚀。在风沙区应用该技术,土壤剥离现象较轻,土壤风蚀量每年每公顷可减少800多吨。四是有利于节本增效。与常规种植相比,运用该技术每公顷可节约成本1200~1500元。
表 大川机械种植专业合作社示范应用地块情况
示范应用情况
2016年,作为黑土地联盟的示范点,大川机械合作社在新庄镇7个村7个地块6.5公顷的耕地上采用了秸秆全覆盖免耕栽培技术。
大川机械合作社采用秸秆全覆盖免耕栽培技术后,改传统等行距垄作为宽窄行距平作或垄作,以秸秆条带分离处理、集中覆盖为核心,利用机械完成玉米收获、秸秆覆盖、土壤疏松及免耕播种、施肥、病虫草害防治等环节作业。除一般常规免耕播种作业工序外,秸秆全覆盖免耕栽培技术主要有两个独有和新增的作业工序:
一是使用专用机具分离处理覆盖秸秆的工序。具体作业流程是:当年秋季采用玉米收获机进行收获作业的同时粉碎玉米秸秆,全部均匀抛撒留在田里;在秋季或第二年春季播种前,使用黑土地联盟研发的玉米苗带秸秆分离处理机,把当年的休闲带,也就是第二年的播种带田面上覆盖的秸秆,分离拨开到两边,形成一个宽约50厘米基本没有秸秆覆盖的播种带,为后续免耕播种创造条件。秋收时,大川机械合作社使用这种专用机具单程处理两个播种带,用18马力小拖拉机配套,每天早出晚归,可作业15公顷;秋收后和春播前,一台机器每天可作业200公顷左右。
二是使用全覆盖下专用深松施肥机进行苗期深松施肥作业。苗期深松施肥是东北大部分地区免耕作业不可缺少的关键环节。针对秸秆覆盖量大后产生的拖堆等问题,长春市恩达农业装备公司研制出带新型扁形深松施肥铲的苗期深松施肥机,可以在秸秆全覆盖下深松施肥作业,作业质量完全达到了秸秆全覆盖免耕栽培技术的要求。
示范应用效果
秸秆全覆盖免耕栽培技术在大川机械合作社示范的第一年,尽管增产与节本效果不明显,但由于采用了将播种带上覆盖的玉米秸秆分离到休闲带的处理方式,播种带上基本没有玉米秸秆,从而使秸秆多影响播种、播种带由于秸秆覆盖多前期地温低影响玉米苗生长等问题迎刃而解。与对照田比较,苗齐、苗全、苗壮,保苗率增加5%以上,而且田块抗旱能力增强。
如今,经过5年多秸秆全覆盖免耕栽培技术应用示范,大川机械合作社获得了良好的生态效益、经济效益、社会效益。
在生态效益上,一是解决了秸秆焚烧问题。按每公顷产量玉米11吨、草谷比1.5计算,合作社6.5公顷示范面积产生的107.25吨秸秆实现了全量还田。实践表明,在当前情况下,该技术是有效解决秸秆问题的较可行、易推广、成本低的办法。二是逐步减少了化肥施用量。秸秆全部覆盖留地降解还田,腐烂程度达90%以上,有助于逐年提升土壤质量,培肥地力,减少化肥用量,连续实施5年后化肥施用量减少20%以上。三是减少了农药污染。秸秆全量覆盖田里经分离后,休闲带上的秸秆多且厚,抑制了杂草的生长,第一年就少用了15%的除草剂。四是减少了风蚀。据2020年春季的田间观察,采用翻耕方式的农田,刮风时常有沙尘现象,而秸秆全量覆盖的农田表层土壤风蚀现象明显减弱。
在经济效益上,一是减少了作业成本。同常规人工捆运秸秆、旋耕起垄施肥相比,每公顷地可节省费用825~900元。二是可享受政府补贴。在享受政府保护性耕作补贴前提下,大川机械合作社在免耕播种、深松这两项作业环节不收农户1分钱,这样农户每公顷还可节省费用675元左右。三是减少了农资农机投入。采用秸秆全覆盖免耕栽培模式,第一年可减少除草剂施用量15%,每公顷地可节省18元;从第二年开始可逐年减少5%的化肥施用量,每公顷地可节省近150元;节省的秸秆打捆机、大型搂草机等农机配套机具的投入,均摊在生产成本上,每斤玉米占7~8分钱,按每公顷产量11吨计算,每公顷可降低成本1540~1760元。
在社会效益上,2020年5月以来,东北三省和邻近县市的领导、专家、种粮大户、农民合作社等纷纷前来新庄镇参观考察,普遍对这项技术持好评态度;周边乡镇的不少农民朋友慕名前来观看,都比较认可,说这招好;新庄镇多次组织本镇种粮大户到示范地块参观学习,专门邀请黑土地联盟的专家进行技术指导,不少种植大户争相与大川机械合作社签订种植协议。
“秸秆全覆盖,苗带做分离;免耕质量好,地温不再低;招法最简便,节本又环保”,这句话形象地概括了秸秆全覆盖免耕栽培技术的优势。2021年,大川机械合作社加大了对该技术的推广力度,力争在全镇8个村2000户农户中推广2000公顷、辐射2600多公顷土地。
(吉林省榆树市大川机械种植专业合作社供稿)