○黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣總站 佟思宇 孫征權(quán) 陳 實(shí)
黑龍江省黑土耕地面積1.56億畝,占國(guó)家發(fā)布的東北黑土區(qū)耕地面積56.1%,以黑土、暗棕壤、草甸土、白漿土、黑鈣土為主。由于多年的秸稈焚燒和淺耕、旋耕等傳統(tǒng)耕作方式的高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)利用,黑土區(qū)耕地長(zhǎng)期透支,地表裸露,加之“風(fēng)蝕、水蝕”,黑土地逐年變薄。黑龍江省農(nóng)機(jī)推廣總站經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn),提出黑土地區(qū)秸稈覆蓋免耕條件下秸稈腐爛和抗低溫保全苗技術(shù)機(jī)理,創(chuàng)造性提出秸稈全量原位覆蓋免耕播種、秸稈全量條帶歸行免耕播種、秸稈全量條帶少耕免耕播種、秸稈少量覆蓋免耕播種4項(xiàng)保護(hù)性耕作核心技術(shù)模式,為不同區(qū)域黑土地保護(hù)提供了科學(xué)的解決方案。
1.秸稈原位覆蓋免耕播種。秋收時(shí)采用配帶秸稈粉碎裝置的玉米聯(lián)合收獲機(jī)作業(yè),玉米秸稈直接粉碎全量還田,留茬高度10cm,粉碎長(zhǎng)度以10cm撕裂狀為宜,均勻拋撒覆蓋地表越冬。收獲機(jī)未安裝粉碎裝置或粉碎效果不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的需另用秸稈精細(xì)粉碎還田機(jī)進(jìn)行二次粉碎作業(yè),秸稈粉碎長(zhǎng)度5—10cm。收獲、運(yùn)輸?shù)溶?chē)輛進(jìn)地作業(yè)時(shí)不破壞原壟形,第二年春季使用免耕播種機(jī)原茬播種。
2.秸稈條帶歸行免耕播種。實(shí)施平播壟管地塊,玉米收獲時(shí)秸稈粉碎覆蓋地表,秋季或下年播種前采用秸稈歸行機(jī)把播種帶秸稈清理到休閑帶上,使用免耕播種機(jī)在清理后的播種帶進(jìn)行播種,形成寬行90cm或70cm與窄行40cm隔年交替種植模式。
3.秸稈條帶少耕免耕播種。對(duì)于秸稈覆蓋量大或地表堅(jiān)硬的地塊,秋季或次年春季用帶有深松、滅茬、碎土、條耕功能的條耕機(jī),對(duì)壟體種床秸稈(根茬)進(jìn)行條帶耕作,深松深度25—30cm,條耕帶寬20—30cm,地表土壤擾動(dòng)率不超過(guò)50%,條耕后及時(shí)鎮(zhèn)壓防止跑墑,達(dá)到待播狀態(tài),春播時(shí)用免耕播種機(jī)沿條耕帶對(duì)行播種。
4.秸稈少量覆蓋免耕播種。秋收時(shí)秸稈部分離田,剩下殘余秸稈均勻覆蓋地表越冬,保持剩余秸稈覆蓋率不低于30%,翌年春季使用免耕播種機(jī)直接免耕播種。
1.品種選擇。采用通過(guò)審定且熟期適宜的品種。秸稈全量原位覆蓋地塊前期地溫上升較慢,宜采用所需≥10℃活動(dòng)積溫比當(dāng)?shù)鼗顒?dòng)積溫少100℃的品種。
2.深耕深松。連續(xù)三年(含三年)以上未耕翻的保護(hù)性耕作地塊,應(yīng)采用聯(lián)合整地機(jī)作業(yè),深松深度30cm以上,達(dá)到土壤細(xì)碎、疏松、平整,每平方米直徑大于3cm土塊不超過(guò)5個(gè),嚴(yán)禁濕耕。
3.莖葉除草。玉米出苗3—5葉期采用噴桿式噴霧機(jī)及時(shí)進(jìn)行苗后莖葉化學(xué)除草,也可結(jié)合中耕進(jìn)行苗期機(jī)械除草。
4.秸稈二次粉碎。前茬收獲機(jī)未安裝粉碎裝置或粉碎效果不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的需另用秸稈粉碎還田機(jī)進(jìn)行二次粉碎作業(yè),秸稈粉碎長(zhǎng)度5—10cm,以撕裂狀為宜。
5.護(hù)苗中耕。采用配帶護(hù)苗器的中耕追肥機(jī)進(jìn)行“一鏟三趟”。定苗后及時(shí)進(jìn)行第一遍深松,深度15—20cm。第二次深松在拔節(jié)初期結(jié)合第一次追肥進(jìn)行,中耕應(yīng)保護(hù)原壟形。第三次深松在小喇叭口期結(jié)合第二次追肥進(jìn)行,多培土,有利于提高地溫和防澇。追肥以尿素為主,畝施肥量20kg,可根據(jù)土質(zhì)、墑情、苗情自行調(diào)整。
6.滅茬處理。秸稈二次粉碎后,地表仍有大量根茬影響免耕播種作業(yè)的,需用滅茬機(jī)另外作業(yè)一遍,滿(mǎn)足免耕播種作業(yè)要求。
1.改良土壤。
(1)保肥機(jī)理。秸稈腐解后,每年可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量0.01%—0.03%,同時(shí)每還田1t玉米秸稈(烘干重),可為土壤提供有機(jī)碳452kg,提供氮磷鉀養(yǎng)分28.6kg,同時(shí)歸還鈣、硫、鎂、硅及其他微量元素。土壤物理性狀和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)明顯改善。作物根系腐爛后在土壤中形成大量孔隙,提高了土壤通透性,為土壤生物繁衍和活動(dòng)創(chuàng)造提供良好環(huán)境??捎行б种茡P(yáng)塵和水土流失,減少和降低風(fēng)水侵蝕50%。
連續(xù)三年土壤有機(jī)質(zhì)含量變化圖(%)
連續(xù)三年土壤含水率記錄表(單位:℃)
(2)保水機(jī)理。秸稈覆蓋還田越冬,保護(hù)土壤不受風(fēng)沙和雨水的侵蝕,春季播種前不動(dòng)土或少動(dòng)土,不破壞土壤耕層結(jié)構(gòu),減少土壤水分的無(wú)效蒸發(fā),天然降水利用率提高,地表徑流減少,土壤含水率平均提高2%—3%,土壤蓄水保墑能力提高10%,天然降水利用率提高12%—16%。
(3)保土機(jī)理。土壤的水、肥、氣、熱可協(xié)調(diào)供給,土壤容重降低0.05%—0.16%,孔隙度增加2%—6%,犁耕比阻減少,土質(zhì)疏松且通氣性提高,耕層貯存水分、養(yǎng)分能力增強(qiáng),農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)。
(4)保溫機(jī)理。秸稈覆蓋還田保持了土壤耕層水分,由于保溫保濕效果好,夜間土壤溫度散失速度較慢,晝夜溫差減少2—3℃,利于作物根系的生長(zhǎng)發(fā)育,為作物后期長(zhǎng)勢(shì)奠定了良好基礎(chǔ)。在冷涼地區(qū)由于地溫回升慢,播種期延后,不利于種子萌發(fā)和苗期生長(zhǎng),因此采取條耕、歸行、少覆蓋等作業(yè)方式,播種帶部分裸露,增加播種帶土壤陽(yáng)光輻射,提高地溫,保護(hù)性耕作仍可實(shí)現(xiàn)一次播種促苗全、苗齊、苗壯。
2.節(jié)本增收。與農(nóng)戶(hù)旋耕滅茬起壟播種等傳統(tǒng)耕種方式相比,實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)減少春季秸稈清理、滅茬整地等機(jī)械作業(yè)環(huán)節(jié),節(jié)省機(jī)械作業(yè)成本約30%—40%,同時(shí)節(jié)省農(nóng)田作業(yè)用工40%—50%;減少機(jī)具作業(yè)次數(shù),降低機(jī)車(chē)燃油消耗。保護(hù)性耕作技術(shù)具有播量精準(zhǔn)、側(cè)深施肥、保水保墑等特點(diǎn),且實(shí)施保護(hù)性耕作地塊有機(jī)質(zhì)含量逐年提高,土壤地力逐漸提升,糧食增產(chǎn)幅度可達(dá)到3%—8%。
連續(xù)三年畝均投入產(chǎn)出變化表表(單位:元)