玉米秸秆覆盖保护性耕作技术试验示范

李金玉

(密山市农业机械技术服务中心，黑龙江 密山 158300)

0 引言

玉米秸秆覆盖保护性耕作技术是一项节本增产的农机化新技术，以“一翻两免”的轮耕模式，有效解决了土壤低温和春季干旱威胁的问题。玉米秸秆留茬覆盖还田，控制了土壤风蚀水蚀和沙尘污染，提高了土壤肥力和抗旱节水能力，节能降耗和节本增效明显,适宜于寒地玉米种植区域。保护性耕作技术推广应用，遏制了黑土地退化，恢复提升耕地地力，保障粮食安全，解决了玉米秸秆处理的一大难题，确保国家秸秆禁烧政策的顺利实施，保护了生态环境。

1 试验材料与方法

1.1 基地情况

在黑龙江省密山市裴德镇兴利村6组进行大田试验，保护性耕作面积1.2 hm2，常规耕作面积2 hm2。

1.2 试验设计

秸秆覆盖保护性耕作：玉米直收收获+秸秆覆盖+机械深松+免耕播种；常规耕作：机械收获+秸秆离地+根茬粉碎+机械起垄+精量播种。

1.3 试验材料

供试品种：龙单86。品种来源为以龙系379为母本，H277为父本，杂交方法选育而成。

特征特性：在适应区出苗至成熟生育日数为122d左右，需≥10 ℃活动积温2 400 ℃左右。该品种幼苗期第一叶鞘紫色，叶片绿色，茎绿色。株高270 cm，穗位高95 cm，成株可见17片叶。果穗圆柱型，穗轴粉红色，穗长19.1 cm，穗粗5.4 cm，穗行数16～18行，籽粒偏齿型、黄色,百粒重35.9 g。

2 技术要点

2.1 收获作业技术要点

秋季收获时必须按照标准化进行收割作业，采用联合收割机自带粉碎装置或秸秆粉碎还田机将玉米秸秆直接粉碎还田并均匀覆盖地表,秸秆粉碎长度10 cm左右,覆盖率30%以上。在培肥地力的同时，用秸秆盖土，根茬固土，保护土壤，减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发，提高天然降雨利用率。

2.2 机械深松技术

在不破坏土壤结构和地表植被的情况下，以打破犁底层为原则，疏松深层土壤，提高天然降雨利用率，增加土壤蓄水保墒能力。深松方式为局部深松或全方位深松，深松间隔3年一次，作业深度35 cm以上，适耕条件土壤含水率15%～22%。

2.3 表土处理技术

为防止因秸秆堵塞、地表坚硬不平整等问题而影响免耕播种作业质量，可采取浅耙等表土处理方式对土壤实行浅层耕作，作为良好种床的一项辅助技术。

2.4 免耕播种施肥技术

免耕播种：用吉林康达2BMZF-2免耕播种机对秸秆覆盖地块进行免耕播种作业，一次性完成破茬开沟、施肥播种、覆土镇压等复式作业。播种深浅一致，下籽均匀，覆盖严密，播深4 cm，保苗株数67 500株·hm-2。

施肥情况：采用种肥同播每667 m2施用磷酸二铵18 kg、氯化钾8 kg、尿素6 kg；在玉米拔节前每667 m2追施大颗粒尿素20 kg。

2.5 杂草控制技术

保护性耕作技术取消了对病虫草害的翻埋作业，依靠使用性能先进的植保机械喷洒高效、低毒、低残留的化学除草剂或杀虫剂的办法控制杂草、病虫害。秸秆覆盖保护性耕作田块杂草控制，在播种后采用除草封闭，用百草枯等化学药剂对杂草进行灭除；苗后2～3叶机械喷洒烟嘧莠除草。常规田播后苗前用乙二嗪除草剂进行封闭灭草，玉米4叶期用烟嘧莠进行苗后除草。

2.6 中耕深松作业标准

实施保护性耕作的地块要适时开展中耕深松作业，一般情况下需要2～3次中耕作业。第一次中耕是在出苗前(苗前深松)，主要是深松放寒、增加地温，中耕深度为 25～30 cm。第二次中耕在玉米株高15～20 cm，起到浅覆土除草的效果。第三次中耕，在玉米追肥时进行。

3 试验结果分析

3.1 生育时期调查

春季土壤墒情好气温高，从表1可以看出，秸秆覆盖免耕地块较常规播种地块晚出苗3天，拔节晚3天，抽雄晚2天，吐丝晚2天，成熟期基本一致。

表1 生育时期调查表

3.2 植株生长性状调查

从表2可以看出，秸秆覆盖免耕地块与常规耕作地块株高、穗位高、茎粗差别不大，因秋季遭受台风影响，秸秆覆盖免耕地块抗倒伏性要明显好于常规耕作地块，空秆发生率也较常规耕作地块低。

表2 植株生长性状调查表

3.3 土壤温度对比

从表3可以看出，秸秆覆盖免耕地块比常规耕作地块土壤平均温度高0.2～0.5 ℃，有助于玉米根系的生长。

表3 保护性耕作与传统耕作土壤温度差异

3.4 土壤水分对比

从表4可以看出，秸秆覆盖免耕地块比常规耕作地块的含水量高，为作物生长提供了条件。

表4 土壤含水量对比表 单位：%

3.5 投入产出调查

从表5可以看出，秸秆覆盖保护性耕作较常规耕作每公顷节约成本1 320元，每公顷增产195 kg，每公顷增效益319.8元，综合节本增效收益达到1 639.8元。

表5 投入产出统计表

4 对比分析

4.1 对土壤温度的影响

秸秆粉碎还田覆盖在地表，土壤温度略高于对比田，并且日间吸收热量增强，夜晚散失热量慢，有利于玉米根系吸收养分进行光合作用，加快玉米生长速度，平均穗长21 cm，玉米籽粒饱满。

4.2 对土壤水分影响

经过连续试验测试，结果表明不同耕作模式土壤水份发生了显著变化，其结论是秸秆残茬覆盖+深松+免耕施肥播种耕作模式，具有较强的蓄水保墒性能，秸秆残茬覆盖，阻止了阳光对地表的直射，既能减少土壤水分蒸发又能减少地表雨水径流，起到蓄水作用。传统农业生产由于耕作次数多，土壤耕层水分蒸发消耗快，严重影响和制约农作物生长发育。

4.3 整地模式对比分析

保护性耕作整地模式同常规耕作相比，具有更强的优势。秸秆覆盖免耕作业，采用秋季深松整地，可有效打破长期以来犁耕或灭茬形成的坚硬犁底层，提高土壤的透水、透气性能，更适宜作物生长发育，有利于作物根系深扎。而且机械深松深度可达35 cm以上，常规耕作方法根本达不到此耕深。机械深松作业可以提高土壤蓄积雨水和雪水能力，在干旱季节又能提高耕作层的蓄水量，可有效实现天旱地不旱。机械深松还可有效排涝，防止急雨对地表土壤的冲蚀。

4.4 对土壤有机质的影响

大量秸秆覆盖还田，秸秆中的有机质、有效元素直接增加土壤有机质，因此随着逐年秸秆还田量增加、腐解，土壤肥力不断提高，特别是作物秸秆还田再经过深松，腐解速度加快，使土壤养分明显高于传统耕作，据检测，玉米根系更发达，吸收养分能力增强，说明秸秆覆盖还田具有培肥地力的良好效果。

5 结论

通过免耕、秸秆覆盖、合理深松、化学除草除虫作业，达到了保水、保土、保肥、抗逆增产的效果；减少机械作业次数，提高粮食质量和产量，达到节本增效的目的；免耕播种后玉米根系发达，具有抗倒伏作用；有效的减少水土流失和土壤风蚀，改善了环境，为农业可持续发展提供了保障。

试验结果表明：虽然受到气候和旱情的不同程度影响，秸秆粉碎残茬覆盖+深松+免耕施肥播种模式比常规耕作模式增产195 kg·hm-2，增加产值319.8 元·hm-2，每公顷节约成本1 320 元，综合节本增效收益达到1 639.8 元·hm-2，秸秆覆盖保护性耕作方式在大田生产中具有显著推广应用价值。