朝阳县旱地玉米春免耕机械化保护性耕作技术

2023-08-25丛培来

南方农业 2023年8期

丛培来

（朝阳县农业机械化技术学校，辽宁朝阳 122629）

朝阳县隶属于辽宁省朝阳市，位于辽宁省西部，属温带大陆性季风气候，全年无霜期达149 d，年平均降水量为486 mm，年平均气温为10.5 ℃。朝阳县是我国的粮食生产大县，全县耕地面积超9.3 万hm2，年粮食产量在50 万t 左右。朝阳县春季气温总体偏高，大风天气多发，降雨偏少且呈明显的阶段性和区域性。部分地区春旱严重，土壤墒情差，旱地玉米出苗慢、苗不齐、缺苗等问题频发，导致玉米千粒重低、穗粒数少，不仅造成较大的经济损失，挫伤了农户种植玉米的生产积极性，还制约了当地玉米产业的快速发展。从2015 年开始，朝阳县大力推进黑土地保护性耕作项目，引进并推广玉米保护性耕作技术，建立高标准、高质量的玉米保护性耕作项目示范基地，通过施用有机肥、秸秆有效还田、地膜及秸秆留高茬覆盖、免耕机械化播种、膜下滴灌、化学除草等配套技术，改善农业农村生态环境、抑制土壤沙化、减少春季大风扬沙、增加土壤有机质含量、改善土壤理化性质，使5～10 cm土层玉米根系的分布范围更广、须根量更多，土壤含水量增加28%以上，当地玉米植株的抗旱性和抗倒伏性显著提高。膜下水肥一体化技术及全程机械采收技术的应用，缓解了当地气候变暖导致的田间病虫源基数增加、害虫世代叠加、危害范围广、玉米受灾较重等问题。大量现代化农机的应用，降低了劳动力投入成本，解决了农村青壮年劳动力不足的问题，使朝阳县旱地玉米免耕保护性耕作区平均每667 m2增产50～100 kg，增产率达到10%～15%，实现了较高的经济效益、社会效益和生态效益。

1 播种前准备

1.1 选地

玉米对土壤的适应性较强，为提高朝阳县玉米单位面积产量，确保玉米免耕机械化农机的有效使用，建议选择地势相对平坦，耕层深厚，土质疏松，土壤肥力较高，保水保肥性好，排灌方便，相对集中连片，便于改变垄向，交通便利的丘陵或向阳缓坡地块，坡度在7°以下。为方便大型免耕播种机、联合收割机等农机田间作业，免耕机械化保护性耕作项目地块面积应在0.5 hm2以上[1]。避免在土壤黏重板结、低洼地、盐碱地及连年重茬的地块种植玉米。

1.2 秋季整地施基肥

为了提升土壤有机质含量，减少水土流失、风蚀等不利因素的影响，改善春季土壤墒情，实现玉米一播全苗、齐苗、壮苗，朝阳县普遍在秋季前茬作物采收后进行整地施基肥处理。前茬作物采收后，利用联合收割机将前茬作物秸秆粉碎后直接还田，粉碎的秸秆长度应小于10 cm，并均匀地平铺于地表。前茬作物的秸秆需留出25～30 cm 高的根茬，残留的根茬有助于固定土壤，提高土壤的蓄水、保肥能力，减少地表径流，做到秋水春用，增加5～10 cm 土壤有机质含量和土壤全氮含量，有效改善春季土壤墒情[2]。随后每667 m2撒施充分腐熟的农家肥2 500～3 500 kg，配合施入长效复合肥25～50 kg 和尿素5～10 kg。上冻前，利用中大型拖拉机耕翻土壤，深度为20～25 cm，将有机肥和作物秸秆深翻至玉米根系主要分布的土层中，并配合翻、旋、松等精细作业，清除田中大的石块和土块。整地后及时灌透水，踏实土壤，保墒防寒，加快有机肥和秸秆腐解，利用冬季低温杀死土壤中的病菌、虫卵。秋季整地施基肥并结合秸秆还田和高留茬覆盖能够减少朝阳县地表径流60%～70%，减少秋冬季大风扬沙60%～65%，增加秋冬季田间贮水量14%～17%，实现秋水春用，有效改善当地春季土壤墒情，利于玉米播种。

2 春季免耕机械化精量播种

2.1 种子处理

免耕机械化精量播种虽然大大节省了人工和种子的成本，但是也对种子质量提出了更高的要求，而种子处理是保证种子质量的重要环节。1）选种。购买回来的种子通常要进行人工筛选或机械筛选，剔除其中瘪粒、杂粒、半粒及霉粒，将经过筛选的种子置于阳光下晾晒2 d，期间要不断翻动，确保所有种子均接受到光照，利用太阳光中的紫外线杀死种子表面的细菌和虫卵。2）抗旱锻炼。采用干湿循环的方法处理种子，可提高种子的抗旱能力。具体方法是将经过精选和晾晒的种子放入20～25 ℃的温水中浸泡24 h，取出晾干后，将500 kg种子放入浓度为1%的氯化钙溶液中浸泡5～6 h，随后取出晾干。3）拌种。用70%吡虫啉可湿性粉剂或70%噻虫嗪种衣剂同种子按照1 ∶5 的质量比进行拌种和包衣[3]。经过抗旱锻炼和包衣处理的种子出苗快、苗齐、苗壮，而且对玉米大斑病及金针虫、地老虎等地下害虫具有较好的预防效果。播种前，还要对种子进行发芽率测试，发芽率在98%以上的种子方可进行播种。

2.2 抢墒播种

玉米是一种喜温作物，种子在温度超过10 ℃时才能正常萌发。朝阳县春季升温快且常伴有大风，土壤墒情较差，待气温稳定在12 ℃以上，10 cm 左右土温稳定在8 ℃以上，土壤田间相对持水量达到60%时就要进行抢墒播种。考虑该地区主栽玉米品种的特性，朝阳县春播玉米的时间一般为每年的4 月25 日至5 月5日，抢墒播种能有效预防当地频发的晚霜伤害。

2.3 免耕机械化精量播种

朝阳县春季播种前不整地，能降低春季大风对土壤的侵蚀，有效减少春季60%的扬沙和沙尘暴天气，对土壤耕层起到了较好的保护作用。利用中大型玉米免耕精量播种机，不进行任何的整地作业，直接在留茬地、秸秆覆盖地块一次性完成破茬、开沟、起垄、播种、施肥、铺管、覆膜、覆土及镇压等多项作业。机械化播种能够将播种深度准确控制在3～5 cm，实现播种均匀，深浅一致。朝阳县部分干旱地区可将播种深度调节至4～7 cm。免耕精量播种机的单双籽率大于90%，覆土深度控制在8～10 cm，在播种的同时采用侧深施肥技术一并施入种肥，肥料施在种子下方3～5 cm处，避免烧种[4]。朝阳县保护性耕作主要采用大垄双行种植模式和休耕轮作种植模式。1）大垄双行种植模式。将传统的均匀小垄扩大至垄台宽度为70～80 cm 的大垄，在其上种植双行玉米，中间铺设滴灌管。大行距80 cm 左右，小行距40 cm 左右，垄间距100 cm 左右，方便大型农机作业。每667 m2保苗3 500～4 500株，种植密度较传统种植模式增加了10%～15%。此种植模式可改善玉米群体环境，提升当地光、热资源的利用率，实现增效提质的目标。2）休耕轮作种植模式。按照宽窄行、垄向为南偏西18°～20°进行播种，大行距控制在160～165 cm，小行距在40～50 cm，株距在14～16 cm，每667 m2保苗4 300～4 700 株。第2 年在前1 年耕作行的东侧距离根茬25 cm 左右的位置进行播种，耕作行宽和休闲行宽均保持不变；第3 年在前1 年播种行的同侧，距根茬30 cm 左右的位置进行播种，耕作行和休闲行仍保持不变。第4 年重新回到第1 年的播种位置，3 年为1 个耕作周期，4 年为1 个轮回。此种植模式可最大限度利用朝阳县丰富的光能资源，提高植株光合作用效率，增加单位面积产量和品质。

3 科学除草

传统中耕除草劳动力成本高、除草效果不理想而且破坏土壤耕层，造成朝阳县水土流失严重，土壤肥力下降。现阶段，朝阳县玉米免耕机械化保护性耕作模式普遍采用大型自走式喷药机进行除草作业，喷药均匀，省时省工，可提高劳动效率、降低生产成本、提高经济收入。借助免耕精量播种机，在播种的同时将除草剂喷施于地表。对于田间及四周以阔叶类杂草为主的玉米种植地块，采用70%甲草嗪或75%苯磺隆干悬浮剂进行土壤封闭；对于周边及田间以禾本科杂草为主或连作的玉米种植地块，用90%乙草胺或72%异丙草胺进行土壤封闭。若前期土壤封闭效果不理想，在玉米播种3～5 d 后、杂草未出土时，在阴天、晴天的9:00 或傍晚无风条件下，利用大型自走式喷药机喷施72%都尔，再加上50%甲草嗪或50%安威乳油防治草害。也可以在玉米长至3～5 片叶、杂草处于2～4 叶期时，机械喷施4%玉农乐悬浮剂和40%阿特拉津胶悬剂，进行茎叶喷雾除草。注意大型自走式喷药机作业前需要进行调试，多孔防滴喷头喷洒药剂的覆盖面应有6°～9°的重复角，喷头与地面的距离保持在30～40 cm，防止漏喷，喷药后应立即设置警示标识，避免人畜接触中毒[5]。

4 膜下水肥一体化

为进一步提高水分和肥料的利用率，避免水资源浪费，提高劳动效率，缓解干旱对朝阳县玉米生产的影响，免耕机械化保护性耕作一般采用膜下水肥一体化技术。在免耕播种的同时，机械铺设滴灌管和黑色地膜。黑色地膜不仅能有效抑制田间杂草的生长，而且可以提高地温，减少地表水分蒸发，使播后苗期0～10 cm 土层的相对含水量增加3.7%左右。膜下滴灌系统的有效应用，实现了测土施肥、随水追肥。滴灌头将水分直接输送至玉米根系附近，不仅节省60%以上的灌溉水源，还更利于根系的吸收，避免了水土流失，提高了水分利用率。在播种后，应利用膜下滴灌系统立即灌1 次透水。随后，在6 月上中旬玉米拔节期，利用施肥罐随水每667 m2施用20～25 kg 高效冲施肥；7 月中下旬玉米孕穗期，玉米对水分的需求量较大，在灌水的同时利用水肥一体化设备每667 m2随水施入10～15 kg 高效冲施肥；9 月初玉米灌浆期，根据土壤水分和植株长势，适时灌水并追施少量的高效冲施肥。玉米喜肥水，充足的养分和水分，能够保障植株茎、叶中营养物质的运输，避免出现早衰或脱肥现象，是确保玉米高产优质的关键。

5 机械化采收

玉米机械化采收是朝阳县玉米免耕机械化保护性耕作技术的重要组成部分。在当地实际生产中，建议选用4YZP-6YS 自走式玉米联合收割机，该机型可一次性完成6 行玉米的摘穗、剥皮、集箱及秸秆粉碎还田等作业，具备转弯灵活、动力充足等特点，十分适合采收小块地的玉米。自走式玉米联合收割机的工作效率为0.20～0.33 hm2·h-1，相当于30～40 人一天的工作量。机械化采收的果穗丢失率、籽粒丢失率和籽粒破损率均保持在2%以下，远远低于人工采收6%的损失率，相当于增加了4%左右的产量，机械化收割的籽粒完整度在95.7%左右。近年来，朝阳县秋季气候条件不稳定，玉米成熟期常遇到阴雨天气，机械采收抢时抢工，短时间内就能够完成采收工作，避免玉米淋雨发霉，影响产品品质。机械化收割效率高、用时短，可适时晚3～5 d，让玉米籽粒充分灌浆，促进干物质的积累，使机械化收割的玉米籽粒含水量在30%以下。