章丘区夏玉米应用机械化保护性耕作技术监测数据分析

○山东省济南市章丘区农业发展服务中心 高文静 宋占奎

机械化保护性耕作技术是在能够保证种子发芽的前提下，通过免（少）耕播种、化学除草、机械深松等技术措施的应用，尽可能减少土壤耕作并使作物秸秆残茬覆盖地表，减少水蚀风蚀，提高土壤肥力和抗旱能力，实现农业可持续发展的一项农业耕作技术。章丘区农作物种植模式为小麦玉米一年两作，近几年承担了农业农村部保护性耕作试验监测项目，采集了大量翔实的数据。本文将对玉米整个生育期采集的数据进行分析，对保护性耕作技术推广提供数据支撑。

一、试验监测基地安排情况

由于章丘区农作物种植模式为小麦玉米一年两作，既有水浇田也有山旱地，因此分别建立了水浇田和旱作田监测点各1个，每个监测点面积100亩，其中80亩保护性耕试验作田、20亩传统耕作对比田，保护性耕作试验田在第一年秋季玉米收获后小麦播种前安排机械振动深松作业，同时留出20亩试验田不安排机械振动深松作业进行对比，这样我们就在水浇田、旱作田分别形成了保护性耕作、未深松保护性耕作、传统耕作三个对比试验区。

二、试验监测数据测定及分析

1.土壤水分测定及分析。采用TSCⅡ型智能化土壤水分快速测试仪在玉米播种前、玉米收获期对土壤水分进行了测定，分别测定0～5cm、5～10cm、10～15cm、15～20cm深度的土壤含水率。具体数据见表1，表中数据为五点平均数值。

对于水浇田来讲，无论采取保护性耕作、未深松保护性耕作、传统耕作种植，还是玉米播种前、玉米收获期等不同时期，土壤含水率变化不是很大；但对于旱作田来讲，玉米播种前和玉米收获期第一年土壤含水率，保护性耕作的土壤含水率分别为8.83%和6.16%，未深松保护性耕作的土壤含水率分别为8.7%和6.13%，明显高于传统耕作的7.425%和5.89%。第二年，保护性耕作的土壤含水率分别为8.95%和11.38%，未深松保护性耕作的土壤含水率分别为8.61%和10.61%，也明显高于传统耕作的8.07%和10.25%，且保护性耕作土壤含水率最高。

2.土壤容重测定及分析。采用土壤容重仪对玉米播种前的土壤容重进行了测定，分别测定0～10cm、10～20 cm、20～30 cm深度的土壤容重。具体数据见表2，表中数据为三点平均数值。

对水浇田来讲，第一、二年保护性耕作土壤容重为1.73、1.4 g/cm3，未深松保护性耕作的土壤容重分别为1.88g/cm3、1.45 g/cm3，传统耕作的土壤容重分别为1.93g/cm3、1.48 g/cm3；对旱作田来讲，第一、二年保护性耕作土壤容重为1.76g/cm3、 1.38 g/cm3，未深松保护性耕作的土壤容重分别为1.79g/cm3和1.4 g/cm3，传统耕作的土壤容重分别为1.83g/cm3和1.41 g/cm3，保护性耕作土壤容重最低。

3.土壤肥力测定及分析。在玉米播种前，对20cm深度土壤有机质和养分含量进行了检测。具体数据见表3，表中数据为三点平均数值。

表3 玉米播种前土壤肥力

土壤有机质含量第二年与第一年对比，水浇田和旱作田都基本无变化；但对速效氮、速效磷和速效钾来讲，保护性耕作和未深松保护性耕作第二年数据都高于第一年数据，而传统耕作数据还出现了降低情况。

4.玉米出苗率及种植密度的测定及分析。玉米出苗后，测定5m长度范围内的玉米株数，与5m理论播种粒数进行比较，得出玉米出苗率。具体数据见表4。

表4 玉米出苗率及基本苗数

玉米出苗后，量取21株玉米距离，计算出玉米的平均株距，同时量取5行玉米的距离，计算出平均行距，最后计算出玉米的种植密度。具体数据见表5。

表5 玉米种植密度

对出苗率来讲，三种种植模式，无论第一年还是第二年，出苗率都在90%左右，符合要求；对种植密度来讲，从两年数据分析三种种植模式的种植密度差别不大。

5.玉米产量的测定及分析。玉米产量测定采取五点取样，表中数据为五点平均数。具体数据见表6。

表6 玉米产量

对水浇田来讲，保护性耕作第一、二年玉米亩产量分别为606kg和748.96 kg，未深松保护性耕作的玉米亩产量分别为586kg和681.15 kg，传统耕作的玉米亩产量则分别为515kg和660.16 kg；对旱作田来讲，保护性耕作第一、二年玉米亩产量为502.7kg和655.79 kg，未深松保护性耕作的玉米亩产量分别为481.54kg和607.54 kg，传统耕作的玉米亩产量分别为432.42kg和543.67 kg。保护性耕作玉米产量最高，未深松保护性耕作次之，传统耕作最低。

6.秸秆覆盖量和覆盖率的测定及分析。玉米播种前、后地表小麦秸秆覆盖状况监测：覆盖率是用20m绳子20cm一个点，共100个点，记录有秸秆的点数。覆盖量是称量1m2秸秆重量，再计算亩秸秆量。具体数据见表7。

表7 玉米播种前、后秸秆覆盖状况

无论水浇田，还是旱作田，小麦秸秆还田后秸秆量太大、覆盖率过高，从播种现场的反馈情况看，对玉米免耕播种机械的通过性有一定影响。

三、结论

1）机械化保护性耕作技术的机械深松作业使得土壤含水率明显提高，土壤容重有了一定程度的降低。

2）秸秆还田覆盖使得土壤肥力优于传统耕作，虽然对机械通过性有一定影响，但玉米出苗率仍符合要求。

3）机械深松作业和秸秆还田覆盖提高了土壤含水率和土壤肥力，保护性耕作玉米产量明显高于传统耕作。

总之，玉米整个生育期的试验监测数据充分体现出了机械化保护性耕作技术的优势，机械化保护性耕作技术是一项值得推广、实现农业可持续发展的先进农业耕作技术。