王洪濤

摘 要 機械化保護性耕作技術是對傳統(tǒng)耕作技術的變革，是保護生態(tài)環(huán)境、促進農業(yè)增產的重要措施，非常適合應用在旱作中，是實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。為介紹推廣機械化保護性耕作技術，從抑制土壤揚塵，減少水土流失；改善土壤肥力，優(yōu)化土壤結構；降低農業(yè)成本，提高糧食產量；促進作物生產，提高種植產量幾個方面總結了機械化保護性耕作技術的原理與成效，并以山東省寧陽縣為例，總結了玉米機械化保護性耕作技術的應用方式。

關鍵詞 機械化保護性耕作；玉米種植；應用；山東省寧陽縣

中圖分類號：S513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.011

山東省寧陽縣是農業(yè)大縣，20世紀80年代，寧陽縣農業(yè)經濟得到了迅速發(fā)展，但是受到人為、自然因素的影響，農業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化，給農業(yè)經濟的發(fā)展帶來了一定的挑戰(zhàn)。寧陽縣氣候干旱，年平均降水量689.6 mm，秋冬降水量偏少，常發(fā)生春旱，農業(yè)生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化。為了實現(xiàn)農業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，除了做好節(jié)水灌溉、退耕還林等工作，還需要從耕作制度的改革著手。對此，寧陽縣近些年來積極推行機械化保護性耕作技術，取得了良好的成果。

1 機械化保護性耕作技術的作用

1.1 抑制土壤揚塵，減少水土流失

推廣機械化保護性耕作技術，可以通過秸稈覆蓋地表減輕降水給土壤帶來的沖擊，促進雨水下滲，有效減少地表徑流。美國農業(yè)部提供的數(shù)據顯示，機械化保護性耕作技術可減少60%～80%的水土流失量。這一技術的應用還可以顯著降低風速，避免土壤顆粒被大風吹起，有效改善土壤中的團粒結構，無論是在保水還是保土方面，都具有明顯優(yōu)勢[1]。

1.2 改善土壤肥力，優(yōu)化土壤結構

機械化保護性耕作技術通過利用殘渣與秸稈，提高土壤中有機物的含量，優(yōu)化土壤的理化性質。根據西北農林科技大學的研究，在連續(xù)3年采用機械化保護性耕作技術的農田中，土壤的氮、磷、有機物含量均有所增加，全氮、全磷、有機物質增加量分別為15.5%、9.4%、17.9%。另澳大利亞農業(yè)研究部的研究測試顯示，連續(xù)推行15年機械化保護性耕作技術后，土壤中的蚯蚓數(shù)量明顯增加，蚯蚓的大量繁殖可進一步改善土壤的理化性質，提高土壤肥力。

1.3 降低農業(yè)成本，提高糧食產量

山東省常用的耕作方式有耙磨、翻耕、鎮(zhèn)壓等，這些方式在農業(yè)發(fā)展進程中曾經做出極大的貢獻，但這種農作方式工序復雜、能耗較高、勞動力消耗大，顯著增加了農業(yè)生產成本。以玉米種植為例，傳統(tǒng)的種植方式瑣碎、復雜，種植成本達到每公頃

3 400元，占相關產量總價值的30%左右。在使用機械性保護性耕作技術后，可減少4～5道工序、降低23%～29%的成本；再加上機械性保護性耕作技術的增產明顯，可增加20%～30%的產量，有效提高了農民收益。

1.4 促進作物生產，提高種植產量

利用機械化保護性耕作技術，可以改善作物生長的微生態(tài)環(huán)境。以春玉米種植為例，使用機械化保護性耕作技術可有效改善幼苗的生長環(huán)境，且玉米各期的生長效果都要優(yōu)于傳統(tǒng)耕作方式，產量也更高。從中國農業(yè)大學的研究數(shù)據來看，春玉米實施機械化保護性耕作技術后，水分利用率提高了17.2%，產量增加16.8%；冬小麥在實施機械化保護性耕作技術后，水分利用率提高了15.8%，產量增加15.2%。

2 寧陽縣玉米機械化保護性耕作技術的應用

2.1 推廣現(xiàn)狀

寧陽縣總面積1 125 km2，共有耕地面積5.33萬hm2，

其中丘陵耕地面積達2.13萬hm2。從2008年開始，寧陽縣大力發(fā)展機械化保護性耕作技術，并以此為推動農村經濟發(fā)展的主要措施；2009年，寧陽鎮(zhèn)建立了第一個萬畝保護性耕作示范園。截至2022年底，寧陽縣農業(yè)綜合化機械化水平在80%以上，被評為2022年度“兩全兩高”農業(yè)機械化示范縣（示范市）。為了發(fā)展機械化保護性耕作技術，寧陽縣政府推出了一系列的扶持政策，將機械化保護性耕作技術的推廣任務下達到各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，制定了對應的獎勵政策，并通過召開現(xiàn)場發(fā)布會、增加作業(yè)補貼及累加補貼等舉措，顯著促進了機械化保護性耕作技術的發(fā)展，出現(xiàn)了推廣面積持續(xù)增加、機械數(shù)量快速增多的良好局面，秸稈還田、玉米機收、小麥免耕作業(yè)模式得到了跨越式的發(fā)展。

2.2 實際應用

2.2.1 玉米品種的選擇

玉米品種會直接影響玉米產量，根據寧陽縣的土壤環(huán)境、氣候情況、土地利用率等，需要選擇成熟穩(wěn)定、產量高、抗逆性強、出芽率高的品種，并確保在使用免耕播種技術的條件下，玉米品種的出芽率超過95%。寧陽縣是中晚熟種植區(qū)，活躍積溫介于2 300～2 500 ℃，綜合各項因素，玉米品種主要選擇MY73。

2.2.2 種植方式

寧陽縣玉米種植的方式有2類。1）寬窄行交替種植。這一模式不改變原有的種植行數(shù)，將傳統(tǒng)的均勻壟種植改為寬窄行交替種植，寬行為90 cm或80 cm，窄行通常為40 cm或50cm。寬行、窄行分別為休耕帶與種植生長帶，每年進行交替種植。這一模式可充分發(fā)揮出MY73的品種優(yōu)勢，還可提高田地的通風透光性，從而提高產量。2）均勻壟種植。均勻壟種植是寧陽縣長期以來慣用的一種種植方式，不少農民依然在沿用這種耕作方式，即每年交替在壟臺與壟溝種植，

2年為一個周期。均勻壟種植可以利用壟臺、壟溝的高留茬固土，以及便于結合秸稈覆蓋減緩土壤表層的流動，有效減少揚塵對生態(tài)環(huán)境帶來的影響。

2.2.3 耕作方式

1）秸稈覆蓋還田。秸稈覆蓋還田即在秋季機械收獲中將秸稈覆蓋在地表，于次年春季進行相應的處理，既是處理秸稈的最優(yōu)途徑，也可有效提高土壤肥力。針對寬窄行交替種植、均勻壟種植方式的不同，需要采用對應的秸稈覆蓋還田方式。針對寬窄行交替種植，通常采用秸稈全部覆蓋還田+機械化收獲的方式，提前對秸稈進行集中化處理，將待播種帶完全清空，將秸稈堆放在“休閑帶”上[2]。對于容易出現(xiàn)春旱的地塊，在播種前幾天需要進行免耕播種。如果地塊的秸稈量較少，可額外進行秸稈歸行。針對均勻壟種植，則使用秸稈全量覆蓋還田均勻免耕播種技術，在前茬玉米收獲后，將其覆蓋于地表，次年春季實施均勻行免耕播。主要是采用秸稈全覆蓋+機械收獲的方式，秸稈切碎長度控制在10 cm內，割茬高度不超過8 cm。

2）機械化整地。整地可提高田地的蓄水能力、優(yōu)化土壤結構，促進玉米生長，如果田塊的黏土層較厚，需要進行深松作業(yè)。為了保障處理效果，需使用秸稈還田機將散落在田地中的秸稈粉碎再進行深松作業(yè)。根據不同地塊的情況，靈活選擇深松+旋耕、深松+淺耕的方式，播種前使用36.77 kW以上的拖拉機配和旋耕機進行作業(yè)。在完成秋收之后可進行深松作業(yè)，深度以30 cm左右為宜。

3）機械化播種。播種作業(yè)由播種機完成，播種首年以寬行90 cm為休耕帶、窄行40 cm為種植帶，此后每年輪換。播種前后都需進行鎮(zhèn)壓，通過播種前鎮(zhèn)壓來提高整地效果，增加土壤中的水分與有機物含量；播種后的鎮(zhèn)壓可促進種子的出芽。鎮(zhèn)壓作業(yè)可使用鎮(zhèn)壓器、拖拉機結合的方式[3]。在播種作業(yè)時，需要應用免耕播種機，每667 m2種子用量2.0～2.5 kg，采用60 cm等行距播種，播種深度為3～5 cm，在土壤含水量13%左右時播種。播種2 d后，使用機械噴藥的方式進行封閉化處理，保障噴灑的均勻性，避免在下雨前噴灑，以充分發(fā)揮農藥藥效。

4）機械化深松。通過機械化深松，可改善氣體、液體的比例，改善土壤結構，提高土壤抗旱能力。在機械化深松作業(yè)時，為了不損傷植物根莖，需科學選擇深松機具，當前常用的機具有框架式與單柱式2種結構，其功能與用途不同，且需要配合鎮(zhèn)壓裝置與碎土裝置使用。例如，為了打破犁層，滿足松土要求，可聯(lián)合使用振動式深松機與全方位深松機；若是為了儲水保墑，可使用耕幅較寬、動土量大的深松機。根據寧陽縣玉米種植的要求，為了滿足苗期深松作業(yè)的要求，通常使用帶有施肥功能的深松機，使用時注意適當提高機架的高度，避免損傷幼苗。另外，寧陽縣的玉米種植共有2個深松期，除了苗期深松之外，還需要進行秋收后蓄水保墑深松，這一階段的深松是為了使土層能夠形成孔隙結構，提高整個土壤的通透性。此次深松于13%～22%的土壤濕度情況下進行，每隔1年進行一次，深度控制在25～40 cm，保持深度的一致性。

2.2.4 植保方式

1）播種期植保。玉米種子在萌芽之前非常脆弱，為了提高種子的出芽率，在這一階段需采用合理的機械化植保方式提高種子抗病能力，為玉米種子的出芽提供良好的條件。盡管在播種前會使用包衣劑處理種子，但依然需重視種植期的植保工作[4]。在玉米播種之前，會使用滅茬機、除草劑來處理土壤，將田間的根茬、雜草完全清理干凈，并使用液態(tài)施肥機與固態(tài)施肥機增施肥料。在完成以上操作之后，根據寧陽縣玉米病蟲害的發(fā)生特點選擇化學藥劑進行機械化噴藥，在機械化噴藥時，需關注以下幾個問題：①藥劑溫度控制在10 ℃以上；②藥劑濃度需要與空氣濕度適宜，用藥類型包括2.5%溴氰菊酯乳油（敵殺死），每667 m2

用量20～40 mL（兌水25 L）；20%氰戊菊酯乳油（速滅殺?。?67 m2用量20～40 mL（兌水25 L）；③為了保障藥劑噴灑的均勻性，噴灑時采用多孔防滴噴頭，噴頭與地面的距離控制在20～40 cm；④根據土壤濕度、藥劑濃度、作業(yè)溫度等控制好拖拉機行駛速度。在噴藥完畢后，需要設置好警示標志。

2）苗期植保。寧陽縣玉米耕地常見病害以玉米銹病、白斑病、紋枯病為主，蟲害主要是粘蟲與玉米螟。在病蟲害初期，每667 m2使用50%多菌靈可濕性粉劑100 g配制成500倍液、戊唑醇懸浮劑20～30 mL兌水30 kg噴施；拔節(jié)期間，可使用4.5%的高效氯氰菊酯50 mL+滅幼脲50 mL，兌水30 kg噴施；在苗期植保時，需要根據耕地面積的差異選擇藥劑噴施工具，對于小面積耕地，采用背負式噴霧機；對于大面積耕地，使用自走式噴霧機。自走式噴霧機有四輪式、三輪式兩類，作業(yè)方式靈活，作業(yè)幅度可以達到7 m、高度可以達到1.8 m，可以根據實際操作要求進行調整。

3）穗粒期植保。在穗粒期，需要進行1次深耕、2次中耕，在大喇叭口期，需要噴灑烯世寶與矮壯素，用法用量為烯世寶25 mL兌水30 kg噴霧、50%矮壯素15～30 g加水30 kg對玉米植株頂部葉片噴霧。在穗粒期，若出現(xiàn)嚴重病害，可使用80%的代森錳鋅或者18.7%的嘧菌酯，可起到良好的防治效果。寧陽縣玉米穗粒期植保主要通過使用植保無人機進行，其主要結構包括飛行平臺、控制系統(tǒng)、噴灑裝置，在操作時，要求將其高度控制在植株上方0.5～1.0 m，同時要設置好無人機的飛行速度，確保施藥的均勻性。

2.2.5 收獲方式

為了保證收獲質量，同時滿足秸稈處理要求，寧陽縣大力推廣機械化收獲方式，以提高根茬合格率，降低果穗的破損率。在機械化收獲時需滿足以下幾個要點。1）果穗籽粒成熟后4 d左右進行機械化收獲，這一時期秸稈變黃，便于后續(xù)的粉碎工作，可以減小機械功率的消耗。2）機械化收獲作業(yè)需要考慮地塊大小和種植間距，收獲前提前劃定好作業(yè)路線。3）在收獲作業(yè)時，需要將聯(lián)合收獲機轉換到運輸狀態(tài)，如果機械前方的坡度超過15°，則嚴禁中途換擋。在操作時，需要全程觀察機具的狀態(tài)，如果機具在中途出現(xiàn)故障，需要等到熄火后再進行檢查。

為了保障機械化收獲的質量，還需注意以下幾個問題：1）在收獲前做好田間調查工作，明確果穗下垂度、倒伏程度、行距、密度，制定好收獲作業(yè)計劃；2）提前4～5 d做好對田間障礙物的標示，確保收獲作業(yè)的安全性；3）正式收獲前先進行試收獲，確保機具滿足要求后再正式作業(yè)；4）操作前要調整好摘穗板，避免由于間隙不當對玉米籽粒造成破壞；作業(yè)時需要實時觀察果穗箱的情況，果穗箱滿后要及時進行卸貨，防止出現(xiàn)卡堵的情況；5）要控制好收獲高度，以小于10 cm為宜，如果收獲高度過大，容易損壞刀具[5]。在安裝除茬機時，要嚴格根據說明書控制刀具的深度，確保除茬可以做到深淺一致。

3 結語

山東省是我國重要的糧食產區(qū)，在國家糧食戰(zhàn)略安全儲備工作中發(fā)揮著不可替代的重要作用。寧陽縣作為一個農業(yè)大縣，近年來積極推廣機械化保護性耕作技術，并將這一技術應用在玉米種植中，有效減少了水土流失，改善了環(huán)境質量，提高了玉米的產量和品質，具有較好的發(fā)展前景。

參考文獻：

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[3] 王清明.玉米保護性耕作及全程機械化種植技術的探析[J].種子科技，2022，40（23）：43-45.

[4] 魏思琳，楊印生，王海娜.玉米種植農戶對機械化保護性耕作技術的認知研究[J].中國農機化學報，2016，37（10）：214-220.

[5] 焦利.小麥、玉米機械化保護性耕作技術推廣技術總結分析[J].農家科技，2019（9）：124.

（責任編輯：張春雨）