安徽省保护性耕作技术模式研究

何超波，吴然然，武小燕，吴 广，孔 寿

(1.安徽省农业机械技术推广总站，安徽 合肥230001； 2.安徽省广德市农业机械服务中心，安徽 广德242200；3.安徽省滁州市农业机械化技术推广站，安徽 滁州239000)

0 引言

安徽省地处暖温带过渡地区，农业资源丰富，流经境内的长江、淮河两大河流将全省分为3大农业区域，形成了以麦玉(豆)、麦稻、稻油为主的农业种植模式。安徽省现有耕地中70%为中低产田，亟待改良，其中土壤缺乏有机质是重要因素[1]。相关研究显示，秸秆还田能显著改善土壤理化性状，提高土壤全氮和有机质含量[2-3]。但在应用过程中，由于秸秆还田装备的局限、技术应用不到位等因素的影响，造成耕作层过浅，土壤中碳氮比失调，生长环境恶化，出苗率低；土壤暄松，抗旱保温性差造成黄苗、死苗；有的甚至无法播种等问题[4]。秸秆覆盖条件下的免耕播种，可以有效解决秸秆翻埋还田带来的诸多问题，尤其是缓解各级政府在秸秆禁烧中的压力[5]。本文通过试验和示范研究，探索解决保护性耕作技术应用中的关键性问题，总结形成适宜安徽地区的麦玉、麦豆、稻油3种种植结构下的保护性耕作技术模式，对推动秸秆还田技术应用，保护改良土壤、提高农作物产量、提升农民生产效益具有重要意义[6]。

1 麦玉连作区保护性耕作技术模式

安徽省的保护性耕作技术工艺探索是从玉米免耕播种开始的，皖北地区连续多年开展玉米免耕播种技术示范，通过试验确立前茬小麦秸秆处理适宜方式，并在此基础上探索适宜的玉米播种方式，从而建立起秸秆还田条件下的夏玉米免耕种植机械化技术模式[7]。

1.1小麦收获秸秆还田方式

在麦玉连作区，前茬小麦秸秆处理方式不仅影响下茬玉米的播种质量，且直接影响当季的收割质量。影响小麦秸秆处理质量的关键参数包括小麦留茬高度与秸秆粉碎长度，按照秸秆还田的标准，要求秸秆粉碎长度≤10 cm，目前小麦收获机加装秸秆切碎装置，作业时均能达到要求，但作业留茬高度受收割机机手主观意识的影响，不能控制在合适的范围内，且割茬高度显著影响小麦收割质量及下茬玉米播种质量[8-9]。

研究显示，降低留茬高度，收获机的喂入量增加，机器进行脱粒、分离、清选的运转时间将延长，从而影响收获机收获单位面积农作物的作业时间，且留茬高度越低油耗越高，籽粒损失率也越大。经过试验发现，履带式收获机留茬高度每下降10 cm，作业时间增加60～75 min/hm2，油耗增加7.5～9 L/hm2；其中将留茬高度从30 cm降为10 cm，增加油耗16.5 L/hm2，籽粒损失增加0.4%～0.5%。轮式收获机留茬高度每下降10 cm，作业时间增加30 min/hm2，油耗增加3 L/hm2；其中将留茬高度从30 cm降为10 cm，增加油耗6 L/hm2，籽粒损失增加0.3%～0.4%。

试验证明，麦玉种植模式小麦割茬适宜高度为15～30 cm，麦豆种植模式、稻麦种植模式小麦适宜割茬高度≤15 cm。

1.2小麦秸秆还田条件下玉米免耕播种方式

由于秸秆处理装备的不同，麦玉轮作模式下的小麦收获形成了不同的秸秆处理方式，通过开展试验探索不同小麦秸秆处理方式对玉米产量的影响。

在玉米播种前，选择3种不同小麦秸秆还田处理方式进行试验。T1：联合收获机加装碎草器→限茬收割(留茬25 cm左右)→板茬宽行播种玉米；T2：联合收获机加装碎草器→不限茬收割→秸秆粉碎还田→板茬宽行播种玉米；T3：秸秆不还田。对比3种不同处理方式对玉米生长及产量的影响。

技术操作要求：联合收获机加装秸秆切碎抛撒装置收获小麦，收获后秸秆切碎均匀抛撒，秸秆切碎长度≤10 cm，粉碎长度合格率≥85%；秸秆粉碎还田机作业时，秸秆切碎长度≤15 cm，粉碎长度合格率≥85%，且无明显漏切；麦收后适墒板茬播种，播深一致，一般为3～5 cm，等行种植，行距60 cm左右。

3种不同小麦秸秆处理方式下的玉米产量如表1所示。由表1可知，T1、T2两种不同秸秆处理方式下的保护性耕作种植玉米平均产量均能达到9 000 kg/hm2以上，两种处理方式下的产量间没有明显差异，但比非保护性耕作模式(T3处理)的产量高15%左右。

1.3保护性耕作播种玉米作业模式

通过试验总结，适应安徽省的玉米保护性耕作种植模式主要有两种。

(1)小麦秸秆切碎均匀抛撒覆盖还田后玉米免耕播种。小麦收获时采用联合收获机加装秸秆粉碎抛撒装置进行作业，割茬高度25 cm左右，秸秆切碎均匀抛撒，切碎长度为5～10 cm。在墒情适宜时及时进行玉米免耕播种，播种采用拖拉机配套玉米免耕播种机，一次进地完成板茬开沟、侧深施肥、精量播种和覆土镇压等工序。除满足正常的种肥数量，种子株、行距要求外，播种机要有良好的通过性，避免秸秆堵塞，动土面积小，种肥间距合理，覆土镇压良好。玉米免耕播种的病虫害防治方式主要采用农药拌种预防，播种后喷除草剂。土壤深松可在秋季小麦播种前进行，一般采用离地间隙大、强度好的深松机，每2～3年深松一次，深松深度≥25 cm。在小麦收割前有明显降雨、土壤墒情适宜的情况下，运用此模式可减少作业环节，实现抢时抢墒播种。

(2)小麦高留茬收获，灭茬还田后玉米免耕播种。联合收获机收割小麦时留茬30 cm左右，之后采用拖拉机配套秸秆还田机粉碎还田作业，适墒或造墒后进行玉米免耕施肥播种，免耕播种后的田间管理、深松作业等与第1种方式相同。该模式在小麦收获后需要二次作业方能播种，可能会导致作业成本增加、播种时间推迟、玉米生长时间缩短，影响玉米产量。

2 麦豆连作区保护性耕作技术模式

在参考借鉴玉米免耕模式的基础上，进行大豆免耕精量播种试验探索。经过多年的发展，大豆免耕精量播种技术模式逐渐完善。

2.1小麦秸秆还田大豆免耕播种方式对比

试验设3个处理，在小麦秸秆粉碎还田条件下，对比不同免耕播种方式的大豆产量。T1：小麦收获、秸秆粉碎匀抛→灭茬→大豆免耕精量播种；T2：小麦收获、秸秆粉碎匀抛→大豆免耕精量播种；T3：小麦收获、秸秆粉碎匀抛→大豆免耕覆秸精量播种。

技术操作要求：联合收获机加装秸秆切碎抛撒装置，小麦收获后秸秆切碎均匀抛撒，秸秆切碎长度≤10 cm，粉碎长度合格率≥85%，小麦留茬高度≤20 cm。麦收后适墒播种，播深为3～5 cm，等行种植，行距35～40 cm，株距10～11 cm。用种量90～105 kg/hm2，保苗密度18万～22.5万株/hm2。为保墒促进出苗，大豆播种后应覆土严密、适度镇压。

表1 不同小麦秸秆处理方式下的玉米产量

表2 不同免耕播种方式下的大豆产量

不同免耕播种模式下大豆的产量情况如表2所示。由表2可知，T1方式产量略高于T2，但增加了一次灭茬作业环节，也增加了作业时间和机具对土壤的碾压，综合效益与T2相当。T2方式作业效率高、油耗少，出苗稍有不均，但后期长势较好，成本和产量与其他模式差距不大，尤其在夏收夏种期间便于抢抓农时，具有较好的适应性。T3方式没有增加作业环节，且大豆长势好，产量也最高，效益显著。

2.2保护性耕作播种大豆作业模式

从以上几种大豆免耕播种方式的对比可以看出，秸秆粉碎抛撒后，具有秸秆分离覆盖功能的大豆覆秸式免耕播种机的作业效果较好，大豆产量高，在安徽省具有较好的适应性。作业模式可以总结为“小麦收获秸秆粉碎抛撒后免耕覆秸播种大豆”，该作业模式可以有效进行秸秆清理实现洁区播种，提高秸秆覆盖地表的质量，利于出苗、形成壮苗，有明显的经济效益优势。

大豆免耕播种应在麦收后土壤墒情适宜情况下，适时抢墒早播；墒情不足的田块，及时浇水造墒播种。中小粒型品种(百粒质量≤22.0 g)，播种量45～60 kg/hm2；大粒型品种(百粒质量>23.0 g)，播种量60～75 kg/hm2；分枝强的品种定苗22.5万～27.0万株/hm2，分枝弱的品种定苗27万～30万株/hm2。苗期若有缺苗断垄的地块，要及时补苗，确保苗匀、苗全；播种时种肥位于种侧3～5 cm、种下5～8 cm处。结合播种环节实施田间封闭除草，药液用量和施用方法按照相关植保要求进行。

3 稻油轮作保护性耕作技术模式

稻油轮作区保护性耕作作业方式主要体现在油菜播种环节，油菜播种环节实行保护性耕作的技术难度主要在于水稻秸秆还田后免耕播种难、出苗难的问题[10]。针对油菜种植的特性，开展水稻秸秆还田条件下的油菜撒播开沟覆土机械化技术试验，主要通过改变油菜播种量来协调群体优势与个体优势之间的关系，达到稳定油菜产量的目标。

3.1前茬秸秆还田条件下不同油菜播种量对比试验

开展水稻秸秆还田条件下不同播量油菜播种对比试验，设置7个处理，播种量分别为3.00、3.75、4.50、5.25、6.00、6.75和7.50 kg/hm2，对比不同播量下油菜的长势和产量。

技术操作方式：水稻联合收获秸秆切碎均匀抛撒，秸秆切碎长度≤10 cm，粉碎长度合格率≥85%；油菜播种方式均为撒播机开沟，即油菜籽与底肥混合后均匀撒施田间，之后进行机开沟覆土；播种时间为9月底，油菜品种一致，播种管理方式一致。

不同播量条件下油菜的产量情况如表3所示。由表3可知，前茬秸秆还田条件下，随着播量的增大，油菜株型逐渐变矮，且分支逐渐减少，首支分支高度升高，花期缩短，角果成熟度差异减小，株数逐渐增多而单株角果数和每角粒数减少。经过测产，播种量为4.5～6.0 kg/hm2的范围下油菜八五折产量均超过3 000 kg/hm2，达到最佳；播种量<4.5 kg/hm2或者播种量>4.5 kg/hm2，油菜的产量都会降低。

3.2保护性耕作播种油菜作业模式

油菜机开沟覆盖免耕直播是在适宜的土壤墒情下，将油菜种子、基肥均匀抛撒在地表，再使用开沟机械按照一定间距进行开沟，使开沟的泥土定向覆盖在种、肥表面的技术。主要技术要点如下。

(1)秸秆处理。水稻收割时选择加装秸秆粉碎抛撒装置的联合收获机作业，作业时割茬高度<15 cm，秸秆切碎长度5～10 cm，秸秆切碎均匀抛撒。秸秆还田后增施一定量的氮肥，以促进秸秆腐解。大田土壤含水量要求15%～30%。

(2)适时早播。免耕直播油菜适宜播期为9月下旬—10月上旬。

(3)播种作业。土壤墒情适宜时，最佳播种量为4.5～6.0 kg/hm2，墒情较差或推迟播种时适当增加播量。油菜种子与三元复合肥搅拌均匀后撒播，撒播要求到边到角、无明显漏撒。播后及时开沟覆土，开沟时一般畦面宽140 cm、沟宽20 cm、沟深15 cm，沟土均匀抛撒覆盖在畦面，覆土厚度1～2 cm，覆土均匀，开沟要做到沟底平整、沟壁坚实、3沟相通，方便排灌。

(4)化学除草。油菜免耕播种要做好除草工作，采用“一杀、二封、三补”进行化学除草，可减轻草害和用工，相关操作按照植保技术要求进行。

4 结束语

通过试验和示范研究，探索解决保护性耕作技术应用中的关键性问题，总结形成适宜安徽地区的麦玉、麦豆、稻油保护性耕作技术模式。试验表明，麦玉连作区保护性耕作技术模式以小麦联合收获秸秆粉碎抛撒或灭茬粉碎还田后免耕播种玉米为主，根据天气情况、土壤墒情、机具保有情况等具体选择作业方式。麦豆连作区保护性耕作技术模式以小麦秸秆粉碎抛撒后，具有秸秆分离覆盖功能的大豆免耕覆秸播种机的作业效果最佳，可作为主要的大豆播种保护性耕作技术模式。稻油连作区保护性耕作技术模式以水稻秸秆粉碎抛撒后，加大播量撒播机开沟作业为主，且此种方式需在适宜土壤墒情下操作。