玉米保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)及配套機(jī)具研究

王宏勛

（喀左縣農(nóng)機(jī)校，遼寧 朝陽 122300）

保護(hù)性耕作技術(shù)是在能夠保證種子發(fā)芽的前提下，通過少耕、免耕、化學(xué)除草技術(shù)措施的應(yīng)用，盡可能保持作物殘茬覆蓋地表，減少土壤水蝕、風(fēng)蝕，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)。保護(hù)性耕作技術(shù)有利于旱區(qū)保水保土、增產(chǎn)增收和保護(hù)環(huán)境。其主要內(nèi)容包括秸稈殘茬保護(hù)土壤、以深松代翻耕、免耕播種和化學(xué)除草，關(guān)鍵技術(shù)為地表殘茬處理、合理深松、免耕播種、藥劑雜草控制和病蟲害綜合防治。

1　保護(hù)性耕作主要內(nèi)容

1.1　地表秸稈殘茬處理技術(shù)

地表秸稈殘茬處理技術(shù)是保護(hù)性耕作技術(shù)的核心，是將農(nóng)作物秸稈經(jīng)機(jī)械作業(yè)處理后留在地表作覆蓋物。主要方式有：1）秸稈粉碎處理。粉碎前茬作物秸稈后拋撒，使秸稈均勻覆蓋在地表。2）直立秸稈處理。在風(fēng)沙大的地區(qū)，收獲后對秸稈不做處理，留秸稈直立在地里，播種時將秸稈按播種機(jī)行走方向撞壓，使其倒伏在地表。3）留根茬處理。在使用作物秸稈的地區(qū)，收獲時留根茬高度20～30 cm。4）粉碎淺旋處理。在風(fēng)沙較大的地區(qū)，秸稈粉碎后，用旋耕機(jī)淺旋表土，使作物秸稈與旋耕層土壤混合。技術(shù)要點(diǎn)是：根據(jù)不同的地區(qū)、不同的條件、不同的作物，采取不同的秸稈處理方式。

1.2　免耕或少耕播種施肥技術(shù)

免耕或少耕播種施肥技術(shù)是指用免少耕播種機(jī)將種子和肥料播施到有秸稈覆蓋的地里。主要方式有：1）播種施肥處理。用免耕播種機(jī)一次完成開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓作業(yè)。2）帶狀旋耕播種施肥處理。用帶狀旋耕播種施肥機(jī)一次完成帶狀開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓作業(yè)。技術(shù)要點(diǎn)是：1）選用適于北方的玉米保護(hù)性耕作區(qū)的免耕播種機(jī)；2）選擇與播種機(jī)配套的施肥裝置，確?；实目茖W(xué)使用。

1.3　深松技術(shù)

對土壤粘重（壤質(zhì)土壤容重在 1.3 g/cm3以上、粘質(zhì)土壤容重1.4 g/cm3以上）或剛開始施行保護(hù)性耕作且土壤中有犁底層存在的地塊，應(yīng)進(jìn)行深松作業(yè)，以利于雨水入滲。技術(shù)要點(diǎn)是：根據(jù)土壤條件和免耕地表的秸稈覆蓋狀況，確定合理的作業(yè)周期及深松方式。

1.4　雜草、病蟲害控制與防治技術(shù)

北方旱區(qū)由于低溫和干旱，一般情況下雜草和病蟲害不嚴(yán)重，但必須隨時觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。雜草采取噴除草劑、機(jī)械或人工除草方法清除；病蟲害主要采取農(nóng)藥拌種方法預(yù)防；蟲害采用噴殺蟲劑方法處理。

2　保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)配套機(jī)具

保護(hù)性耕作的技術(shù)流程是：前茬作物秸稈或根茬處理—根據(jù)不同地域、不同條件進(jìn)行合理深松—免少耕播種施肥處理—雜草、病蟲害控制與防治處理。由于保護(hù)性耕作技術(shù)作業(yè)要求較高，其配套機(jī)具的結(jié)構(gòu)及性能一般比傳統(tǒng)機(jī)具復(fù)雜且要求高。為了進(jìn)一步降低成本，可以應(yīng)用一些傳統(tǒng)機(jī)械來進(jìn)行保護(hù)性耕作作業(yè)，如噴霧機(jī)、秸稈還田粉碎機(jī)、圓盤耙等；但對于保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，需要應(yīng)用專門的配套機(jī)具，如免耕播種機(jī)、深松機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)等。

2.1　秸稈還田與根茬還田機(jī)具

隨著秸稈還田與根茬還田技術(shù)在國內(nèi)得到重視與推廣，秸稈還田機(jī)具的種類與型式也不斷發(fā)展和更新。秸稈還田機(jī)具主要分為玉米收獲機(jī)配裝的還田機(jī)構(gòu)和單獨(dú)作業(yè)的還田機(jī)構(gòu)。由于我國玉米機(jī)收面積有限，玉米收獲機(jī)保有量不大，因此秸稈還田主要采用單獨(dú)作業(yè)機(jī)具進(jìn)行作業(yè)。秸稈還田機(jī)具主要分為4類：秸稈還田機(jī)、碎茬作業(yè)機(jī)、碎茬起壟深松（深施肥）聯(lián)合作業(yè)機(jī)和秸稈根茬還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)。

1）秸稈還田機(jī)。秸稈還田機(jī)大體上可分為高稈作物用和矮稈作物用兩種。此類機(jī)具在東北基本上不應(yīng)用。

2）碎茬作業(yè)機(jī)。此類機(jī)具是我國特有的機(jī)具，目前在東北地區(qū)應(yīng)用最廣，保有量在4萬臺以上。其機(jī)構(gòu)多為中央傳動，以與 13.2～22.1 kW（18～30 馬力）中小拖拉機(jī)配套的居多。近年來隨著大型拖拉機(jī)數(shù)量持續(xù)增多，對與之配套的大型碎茬作業(yè)機(jī)的需求量在不斷增加。

3）碎茬起壟深松（深施肥）聯(lián)合作業(yè)機(jī)。此類機(jī)具是在碎茬作業(yè)機(jī)上配裝其他工作部件，各機(jī)型大體結(jié)構(gòu)相似，功能多于單獨(dú)的碎茬作業(yè)機(jī)。

4）秸稈根茬還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)。秸稈根茬還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)是新一代還田機(jī)具。以往的秸稈及根茬還田采用分段式作業(yè)，一般先由與中型拖拉機(jī)配套的秸稈還田機(jī)進(jìn)行秸稈切碎拋撒作業(yè)，再由與小型拖拉機(jī)配套的碎茬作業(yè)機(jī)進(jìn)行碎茬和掩埋作業(yè)。雖然這種作業(yè)方式基本上滿足了農(nóng)藝要求，但其在作業(yè)過程中機(jī)具需要二次進(jìn)地，會對土地過度壓實(shí)，同時存在作業(yè)效率低、損耗大等問題。而且，如果兩次作業(yè)時間間隔過長或安排不合理，會造成大量碎秸稈被風(fēng)刮走，存留秸稈的養(yǎng)分也會大量散失，嚴(yán)重影響秸稈還田的效果。因此，近年來一些科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家開始研制秸稈根茬還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)。

秸稈根茬還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)由安裝有秸稈還田刀輥的還田機(jī)機(jī)架及安裝有碎茬刀輥的碎茬機(jī)架兩部分組成，拖拉機(jī)動力輸出軸的動力由變速箱經(jīng)過皮帶、鏈條分別帶動兩個刀輥工作：秸稈還田刀輥反向旋轉(zhuǎn)，碎茬刀輥正向旋轉(zhuǎn)。作業(yè)時，秸稈被前進(jìn)的機(jī)組撞倒后又被高速旋轉(zhuǎn)的秸稈粉碎部件抓入秸稈粉碎室，并在粉碎刀的打擊和切割作用下被粉碎，粉碎后的秸稈從粉碎室后方的出口拋出，落在碎茬刀輥前方的田面上，隨后碎茬刀輥將仍長在田面上的作物根茬粉碎，碎茬時耕起的土壤同時完成對碎秸稈及殘茬的部分掩埋，防止被風(fēng)吹走。

2.2　免耕或少耕播種施肥機(jī)具

保護(hù)性耕作的種子和肥料需要播施到有秸稈覆蓋的地里，必須使用免耕播種機(jī)或帶狀旋耕播種施肥機(jī)。

1）免耕播種機(jī)。免耕播種機(jī)除了要有傳統(tǒng)播種機(jī)的開溝、下種、下肥（少量）、覆土、鎮(zhèn)壓功能外，一般還必須有清草排堵功能、破茬入土功能、種肥分施功能和地面仿形功能，以滿足免耕覆蓋地的特殊要求。

以吉林康達(dá)生產(chǎn)的2BMZF輪齒撥草型玉米免耕覆蓋精播機(jī)為例，介紹其如何實(shí)現(xiàn)上述功能。一是避免秸稈雜草纏繞機(jī)件或堵塞機(jī)體。該機(jī)具采用了“垂直切草盤+輪齒式撥草器”的排堵方案，同時可清理種床，排堵能力強(qiáng)（可達(dá) 10 t/hm2），且土壤擾動少。該機(jī)具克服了以往多數(shù)播種機(jī)采用“垂直切草盤+分草板”的排堵裝置，只能在秸稈覆蓋量較?。ǖ陀?～5 t/hm2）情況下通過的問題；克服了部分播種機(jī)上采用“八字形雙分草盤”，排堵能力也較強(qiáng)，但土壤翻動量大、不利于旱地保墑的問題。二是具有破茬入土功能。免耕地面比較堅(jiān)硬，又有作物根茬，需要選擇入土能力強(qiáng)的開溝器。應(yīng)用較多的是雙圓盤開溝器和尖角鏟式開溝器。圓盤開溝器不容易纏草或挑起草根，通過性好，但需要較大的鎮(zhèn)壓力才能入土，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障多。該機(jī)具采用尖角式開溝器，溝型窄，入土性能好，可以自動回土，且結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉。三是具有種肥分施功能。該機(jī)具采用復(fù)合型種肥分施開溝器，種肥垂直分施，間距在5 cm以上，滿足了大施肥量和不燒種子的要求；采用指夾式精確施肥播種機(jī)，同時采用KDL6型單壟漏播報(bào)警和計(jì)數(shù)裝置，實(shí)現(xiàn)可靠、精密播種。四是在保護(hù)性耕作地面平整性差的情況下保證播深一致。采用平行四邊形單體仿形，提高了播深一致性。

2BMZ系列免耕播種機(jī)能夠在有全部秸稈覆蓋的情況下作業(yè)，一次進(jìn)地完成側(cè)深施肥、清理種床秸稈、整理種床、單粒播種、覆土、重鎮(zhèn)壓等工序。使用免耕播種機(jī)減少了清理秸稈和整地環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本，便于全程機(jī)械化；防止風(fēng)蝕、水蝕，蓄水保墑，抗旱效果顯著；秸稈腐爛還田使土壤有機(jī)質(zhì)增加，恢復(fù)地力，提高了肥料利用率；作業(yè)時動土少，減少土壤水分蒸發(fā)，提高了土壤水分利用率。

2）帶狀旋耕播種施肥機(jī)。帶狀旋耕播種施肥機(jī)利用帶狀旋耕機(jī)淺旋，進(jìn)行一次性表土作業(yè)，整理種床，然后直接播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓作業(yè)。該機(jī)具能夠松土平地、除草，并將種床中秸稈部分混入土中，有利于為播種創(chuàng)造良好的種床；但旋耕作業(yè)會打死土層中的蚯蚓，對土壤結(jié)構(gòu)破壞較大，不利于保水保土。所以一般不提倡進(jìn)行旋耕，只有在剛實(shí)行保護(hù)性耕作的地區(qū)為了保證播種質(zhì)量可過渡性使用。

2.3　機(jī)械化深松整地機(jī)具

深松整地是保護(hù)性耕作一項(xiàng)重要技術(shù)，在國內(nèi)外備受關(guān)注和重視。深松整地技術(shù)是指通過拖拉機(jī)牽引深松機(jī)或帶有深松部件的聯(lián)合作業(yè)機(jī)具，在不打亂原有土層結(jié)構(gòu)的情況下，疏松土壤，打破犁底層，加深耕作層，增加土壤透氣性和透水性，改善作物根系生長環(huán)境的土壤耕作機(jī)械化技術(shù)。該技術(shù)對于改善土壤耕層結(jié)構(gòu)、打破堅(jiān)硬犁底層、實(shí)現(xiàn)土壤蓄水保墑、增強(qiáng)抗旱防澇能力、提高抗倒伏能力、促進(jìn)糧食增產(chǎn)具有重要作用。隨著我國農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)的不斷發(fā)展和淺旋作業(yè)的多年普及應(yīng)用，深松整地技術(shù)在我國北方廣大地區(qū)得到了大面積推廣應(yīng)用，其相關(guān)技術(shù)逐步成熟；深松作業(yè)機(jī)具也逐漸完善和提高，成為整地和改良土地的重要作業(yè)機(jī)具，更是近年來大力推廣的保護(hù)性耕作作業(yè)機(jī)具重要品類。保護(hù)性耕作深松機(jī)具與傳統(tǒng)耕作深松機(jī)具的差別是需要在秸稈覆蓋的地面上作業(yè)，所以要求深松機(jī)具具有防止秸稈堵塞功能，可以通過加高機(jī)梁的離地間隙、多鏟時采用雙梁結(jié)構(gòu)等措施實(shí)現(xiàn)。

吉林康達(dá)生產(chǎn)的1SZL-240型偏柱式深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)具有出色的作業(yè)性能，可以在秸稈覆蓋條件下進(jìn)行深松整地作業(yè)，一次進(jìn)地完成深松、平地、碎土、鎮(zhèn)壓等工序。該機(jī)具可以在秸稈全覆蓋、留茬條件下深松整地，也可以進(jìn)行常規(guī)深松整地；安裝兩個深松部件，增加施肥裝置，還可以滿足寬窄行保護(hù)性耕作模式苗期深松追肥作業(yè)。該機(jī)具采用高架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，深松深度達(dá)到30 cm時，主梁與地面距離也可以達(dá)到60 cm；采用偏柱式深松部件，犁底層帶動幅度寬，耕層破壞少，作業(yè)阻力小，保證了深松效果；采用耕幅可調(diào)式設(shè)計(jì)，可根據(jù)作業(yè)需要實(shí)現(xiàn)間隔深松和全面深松；采用通用機(jī)架，通過變換多種型號來滿足不同動力配套的需要。

2.4　病蟲草害控制與防治機(jī)具

病蟲草害控制與防治是保護(hù)性耕作的重要技術(shù)內(nèi)容之一。目前主要采用化學(xué)藥品來控制與防治病蟲害的發(fā)生，結(jié)合松土作業(yè)進(jìn)行機(jī)械除草。對病蟲草害控制與防治技術(shù)配套機(jī)具的要求是先進(jìn)、可靠、準(zhǔn)確、安全、合理。當(dāng)前保護(hù)性耕作病蟲草害控制與防治機(jī)具種類繁多，結(jié)合農(nóng)村實(shí)際情況，以小型機(jī)為主，可選用噴霧、噴粉機(jī)具和超低容量噴霧機(jī)具，傳統(tǒng)噴霧機(jī)也可使用。

3　結(jié)語

保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)的配套機(jī)具具有特殊性。選用保護(hù)性耕作機(jī)具，既要注重機(jī)具的先進(jìn)性，又要注重適用性及經(jīng)濟(jì)性。機(jī)具的選型要優(yōu)選具有多種作業(yè)功能的復(fù)式作業(yè)機(jī)型，大、中、小型合理配套。

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