玉米精量免耕播種技術(shù)試驗(yàn)示范項(xiàng)目結(jié)果分析

○農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機(jī)鑒定總站 徐 峰 張 健 程勝男 張樹閣

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機(jī)推廣總站

為配合《東北黑土地保護(hù)性耕作行動(dòng)計(jì)劃（2020-2025年）》，完善保護(hù)性耕作生產(chǎn)模式，加快關(guān)鍵技術(shù)和裝備普及應(yīng)用，2020年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定總站、農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)開發(fā)推廣總站，在遼寧、吉林、黑龍江三省開展了秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)試驗(yàn)示范項(xiàng)目，在省、縣農(nóng)機(jī)推廣機(jī)構(gòu)以及農(nóng)機(jī)合作社等實(shí)施主體的共同努力下，考核了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、適用性、可靠性、先進(jìn)性，探索形成了適宜的區(qū)域性秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)模式、技術(shù)路線、機(jī)具配套方案等。

一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.試驗(yàn)?zāi)康奶剿餍纬蛇m宜的區(qū)域性秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)模式。

2.試驗(yàn)方法開展秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)與傳統(tǒng)耕整地播種技術(shù)、秸稈全量覆蓋還田不同保護(hù)性耕作模式之間對(duì)比試驗(yàn)，考核秸稈全量覆蓋還田玉米精量播種保護(hù)性耕作技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、適用性、可靠性、先進(jìn)性。

3.試驗(yàn)面積在遼寧省、吉林省、黑龍江省各確定1個(gè)試驗(yàn)示范點(diǎn)，面積500畝左右。

4.播種模式采用田間集中連片試驗(yàn)方式，每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)4種播種類型試驗(yàn)。以吉林省為例，保護(hù)性耕作作業(yè)方式設(shè)置了寬窄行免耕播種、歸行免耕播種以及歸行條耕播種，具體見表1。

5.選擇機(jī)具免耕播種機(jī)選擇質(zhì)量較好，保有量較多的某品牌牽引式高性能免耕播種機(jī)以及兩行普通玉米精量播種機(jī)各1臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)示范。同時(shí)配備了拖拉機(jī)、歸行機(jī)、條耕機(jī)、植保機(jī)、玉米籽粒收獲機(jī)等各1臺(tái)。

表1 播種作業(yè)模式

6.對(duì)比內(nèi)容

（1）生育進(jìn)程調(diào)查分別記錄四種不同播種模式播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽雄期、抽絲期、灌漿期的日期。

（2）產(chǎn)量情況分別記錄四種不同播種模式的每畝棒數(shù)、每棒總粒、每棒實(shí)粒、千粒重、理論產(chǎn)量、實(shí)產(chǎn)、產(chǎn)量增減等。

（3）播種作業(yè)成本分別統(tǒng)計(jì)四種不同播種模式的施肥費(fèi)、人工費(fèi)、燃油費(fèi)、機(jī)具折舊費(fèi)等成本。其中人工費(fèi)包括機(jī)手、輔工，用工等費(fèi)用，其他費(fèi)用包括整地成本等，機(jī)具按五年折舊，不算殘值。傳統(tǒng)播種模式還包括耕整地的人工費(fèi)、燃油費(fèi)、機(jī)具折舊費(fèi)等。

（4）生產(chǎn)試驗(yàn)分別記錄記錄四種不同播種模式的作業(yè)面積、純作業(yè)時(shí)間、故障排除時(shí)間、故障次數(shù)、有效度、作業(yè)效率、機(jī)具通過性、動(dòng)土率、晾籽率的等。

（5）土壤監(jiān)測(cè)分別監(jiān)測(cè)四種不同播種模式玉米收獲后的土壤堅(jiān)實(shí)度、土壤含水率、土壤有機(jī)質(zhì)含量（理化指標(biāo)）、每平方米土壤蚯蚓數(shù)量等指標(biāo)。

（6）綜合經(jīng)濟(jì)效益分別統(tǒng)計(jì)四種不同播種模式的節(jié)本情況、增效情況以及綜合效益。

二、試驗(yàn)分析

以下以吉林省試驗(yàn)示范項(xiàng)目的數(shù)據(jù)為參考，對(duì)秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)和傳統(tǒng)耕整地播種技術(shù)在苗期長(zhǎng)勢(shì)、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益進(jìn)行分析。

1.苗期長(zhǎng)勢(shì)分析秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)地塊，由于不動(dòng)土（少動(dòng)土）導(dǎo)致地溫較傳統(tǒng)種植地塊相對(duì)偏低，苗期和拔節(jié)期的玉米株高、莖粗略低于傳統(tǒng)種植，但由于免耕播種機(jī)通過性好，一定程度上提高了播種質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了苗全、苗齊、苗壯，抽雄、吐絲期、灌漿期作物后期長(zhǎng)勢(shì)不受影響，實(shí)現(xiàn)反超，這也充分體現(xiàn)了覆蓋免耕保護(hù)性耕作“先慢后快、先弱后強(qiáng)”的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，玉米生育期長(zhǎng)勢(shì)情況見表2。通過科學(xué)的田間管理，保護(hù)性耕作農(nóng)田病蟲草害防控效果與傳統(tǒng)田無明顯差異。

表2 玉米生育期長(zhǎng)勢(shì)情況表

2.經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）減少機(jī)具投入秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)，只要購(gòu)買一臺(tái)免耕播種機(jī)就可以進(jìn)行作業(yè)精準(zhǔn)播種、精量施肥，減少耕作、施肥機(jī)具投入。

（2）減少生產(chǎn)成本從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，同傳統(tǒng)耕種方式相比，實(shí)施秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種減少了春季清理秸稈、機(jī)械耕整地等作業(yè)環(huán)節(jié)，可減少作業(yè)次數(shù)、人工成本、燃油成本，降低作業(yè)成本27%～66%。平均每畝可節(jié)約支出90元左右。

（3）提高作物產(chǎn)量用秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種機(jī)械化技術(shù)，持續(xù)應(yīng)用還有穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過試驗(yàn)地塊實(shí)際收獲計(jì)算的產(chǎn)量可以得出，保護(hù)性耕作技術(shù)3種模式的平均產(chǎn)量高于常規(guī)播種，高出5～67kg/畝，最高增產(chǎn)幅度達(dá)7.4%，其中寬窄行歸行播種（T3）最高。在適宜地區(qū)應(yīng)用東北玉米秸稈全量還田覆蓋免耕保護(hù)性耕作生產(chǎn)模式，每畝最高可實(shí)現(xiàn)節(jié)支增收達(dá)146.8元。

3.生態(tài)效益分析在東北地區(qū)推進(jìn)秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種機(jī)械化技術(shù)，可有效保護(hù)黑土地，實(shí)現(xiàn)耕地可持續(xù)利用。一是減輕風(fēng)蝕水蝕。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)全過程不動(dòng)土，秸稈留茬覆蓋，既有擋風(fēng)固土的作用，也可以減輕風(fēng)蝕水蝕造成的土層變薄、黑土退化等問題，同時(shí)有效促進(jìn)“沙塵暴”防治。二是增加土壤有機(jī)質(zhì)。通過檢測(cè)結(jié)果可以得出（見表7～8），保護(hù)性耕作地塊土壤堅(jiān)實(shí)度較低，土壤含水率較高，土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，土壤氮、磷、鉀元素相應(yīng)增加。土壤肥力和蓄水保墑能力明顯提高。長(zhǎng)期應(yīng)用可使大量碳元素以固態(tài)形式留在土壤中，顯著提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)蚯蚓等有益生物生長(zhǎng)，保護(hù)性耕作地塊每平方米土壤蚯蚓數(shù)量是傳統(tǒng)地塊的5倍多，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，培植了土壤肥力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。

表3 產(chǎn)量情況表

表4 作業(yè)成本統(tǒng)計(jì)合表 單位：元/畝

表5 生產(chǎn)收益統(tǒng)計(jì)表

表6 綜合經(jīng)濟(jì)效益匯總表 單位：元/畝

4.社會(huì)效益分析 一是解決秸稈焚燒。秸稈直接還田是解決秸稈露天焚燒問題最經(jīng)濟(jì)、最便捷、最可持續(xù)的一種方式；是促進(jìn)秸稈轉(zhuǎn)化利用的有效途徑，進(jìn)一步解決部分地區(qū)秸稈禁燒的難題。二是增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力?？捎行p少表土水分蒸發(fā)，促進(jìn)玉米苗期發(fā)根，增強(qiáng)植株抗旱能力；同時(shí)，表土不松散，根系更發(fā)達(dá)，可有效應(yīng)對(duì)植株倒伏問題，2020年受多場(chǎng)臺(tái)風(fēng)影響在周邊地塊大面積倒伏的情況下，應(yīng)用秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種機(jī)械化技術(shù)的地塊基本未發(fā)生倒伏。

表7 土壤含水率監(jiān)測(cè)表

表8 土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)報(bào)告

三、優(yōu)化技術(shù)模式

1.凝練主推技術(shù)通過對(duì)比試驗(yàn)以及東北不同地區(qū)不同農(nóng)藝情況，凝練了三種典型的保護(hù)性耕作播種技術(shù)模式。

（1）秸稈全量覆蓋還田免耕播種技術(shù)模式秋季玉米秸稈粉碎均勻拋撒覆蓋地表越冬（或高留茬），翌年春季不動(dòng)土、不處理秸稈（部分地區(qū)可視情況歸行機(jī)對(duì)播種行（帶）的秸稈進(jìn)行歸行處理），在有秸稈覆蓋的耕地上適時(shí)直接進(jìn)行免耕精量播種，播后及時(shí)進(jìn)行藥劑封閉除草；適時(shí)進(jìn)行病蟲害防治?？梢赃x擇等行距、寬窄行等種植方式，配套苗期深松、田間管理。

適用區(qū)域：鼓勵(lì)所有東北黑土地玉米種植地區(qū)使用，特別是風(fēng)沙干旱區(qū)。

技術(shù)路線：秸稈粉碎覆蓋還田（或高留茬）→春季秸稈歸行（可選）→免耕播種→藥劑滅草→深松追肥→機(jī)械收獲。

（2）秸稈部分覆蓋還田免耕播種技術(shù)模式秋季玉米秸稈粉碎，部分秸稈打捆離田用于畜牧養(yǎng)殖等，秸稈或殘茬覆蓋地表至少30%以上。春季不動(dòng)土、不處理秸稈，在有秸稈覆蓋的耕地上適時(shí)直接進(jìn)行免耕精量播種，播后及時(shí)進(jìn)行藥劑封閉除草；適時(shí)進(jìn)行病蟲害防治。可以選擇等行距、寬窄行以及壟作、平作等種植方式，配套苗期深松、田間管理。

適用區(qū)域：秸稈量大、農(nóng)牧交錯(cuò)帶等秸稈飼用需求大的區(qū)域。

技術(shù)路線：秸稈粉碎還田→秸稈部分打捆離田→免耕播種→藥劑滅草→深松追肥→機(jī)械收獲。

（3）秸稈全量覆蓋還田少耕播種技術(shù)模式秋季玉米秸稈粉碎均勻拋撒覆蓋地表越冬，春季播種前進(jìn)行秸稈歸行、苗帶條耕，動(dòng)土率不高于50%，動(dòng)土深度不能超過10cm，耕作后的秸稈覆蓋率至少30%以上，使用免耕播種機(jī)播種，播后及時(shí)進(jìn)行藥劑封閉除草；適時(shí)進(jìn)行病蟲害防治?？梢赃x擇等行距、寬窄行以及壟作、平作等種植方式，配套苗期深松、田間管理。

適用區(qū)域：秸稈量大、玉米產(chǎn)量高，高緯度冷涼地區(qū)、粘重土區(qū)和丘陵半山區(qū)域。

技術(shù)路線：秸稈粉碎全量還田→春季秸稈歸行→苗帶條耕→免耕播種→藥劑滅草→深松追肥→機(jī)械收獲。

2.完善技術(shù)要點(diǎn)

（1）秸稈粉碎覆蓋采用配帶秸稈粉碎裝置玉米聯(lián)合收獲機(jī)或秸稈粉碎還田機(jī)作業(yè)，粉碎秸稈作業(yè)的質(zhì)量要求是割茬高度≤8cm，秸稈切碎長(zhǎng)度≤10cm，粉碎長(zhǎng)度合格率＞85%，拋撒不均勻率＜20%。秸稈產(chǎn)量小或有放牧條件的風(fēng)沙干旱、積溫較高地區(qū)，玉米機(jī)械收獲時(shí)秸稈粉碎還田機(jī)落地，將秸稈粉成細(xì)碎狀后覆蓋地表越冬。

（2）秸稈歸行處理使用秸稈歸行機(jī)歸行作業(yè)，將待播種行（帶）上的大部分秸稈歸集到非播種行（帶），形成一個(gè)基本潔凈的播種行（帶），免耕播種時(shí)不會(huì)出現(xiàn)秸稈拖堆、機(jī)具通過性差等問題，有利于保證播種和深松作業(yè)質(zhì)量，有利于播種帶地溫回升和玉米苗前期的生長(zhǎng)和發(fā)育。

歸行要把握好作業(yè)時(shí)期，對(duì)秸稈覆蓋量大的地塊、相對(duì)地洼地，可以在秋季深松前進(jìn)行歸行作業(yè)。對(duì)易出現(xiàn)春旱的地塊或者覆蓋下土壤墑情一般，可在播種前幾天，或者歸行后立即進(jìn)行免耕播種；秸稈覆蓋量比較少的地塊，可以在免耕播種機(jī)上配置前置秸稈歸行機(jī)，在播種同時(shí)進(jìn)行歸行處理。

（3）條帶耕作采用帶有深松、滅茬、碎土、條耕功能的條耕機(jī)，在秋季或春季進(jìn)行原壟條耕作業(yè)，壟體條耕帶寬20～30cm，及時(shí)鎮(zhèn)壓條耕帶。

（4）免耕播種使用免耕播種機(jī)在有秸稈殘茬覆蓋的原壟上一次性完成種床清理、破茬開溝、施肥播種、覆土鎮(zhèn)壓等項(xiàng)作業(yè)。播深為鎮(zhèn)壓后3～5cm，施肥深度8～10cm，作業(yè)速度8～10km/h。春播季節(jié)，當(dāng)表層10cm土壤平均地溫穩(wěn)定在12℃以上，土壤含水率在10%～25%時(shí)可進(jìn)行免耕播種。

（5）病蟲草害防治病蟲草害防治方法參照常規(guī)種植方式并遵循當(dāng)?shù)刂脖７乐我蟆榉乐垢采w免耕播種后引發(fā)的病蟲草害，一般在播后苗前及時(shí)噴施高效除草藥劑進(jìn)行土壤封閉處理。對(duì)少量未封閉住的雜草可在苗后3～5片葉時(shí)進(jìn)行苗后除草；病蟲害防控或植株化控須用自走式高地隙噴桿噴霧機(jī)或無人植保機(jī)進(jìn)行高效藥劑噴施，確保施藥效果。

（6）深松追肥根據(jù)條件，特別是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，優(yōu)先選擇苗期深松作業(yè)，以提高播種帶地溫，促進(jìn)玉米苗期生長(zhǎng)，減少夏季雨季水蝕和地面徑流，增加土壤耕層蓄水量。采用高地隙中耕施肥機(jī)在玉米拔節(jié)前后結(jié)合深松進(jìn)行追肥作業(yè)，施肥后覆土嚴(yán)密，深松深度22～25cm，施肥深度8～10cm。

（7）機(jī)械收獲玉米完熟后，采用自走式玉米收獲機(jī)（配備秸稈粉碎還田裝置）進(jìn)行收獲作業(yè)，在秋季收獲果穗或籽粒的同時(shí)，將粉碎后的秸稈全量均勻覆蓋地表，不進(jìn)行任何整地作業(yè)。玉米籽粒水分降到25%以下時(shí)，可采用自走式玉米籽粒聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行直接脫粒收獲。

3.遴選配套機(jī)具免耕播種機(jī)是秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種應(yīng)用最關(guān)鍵、也是最核心的作業(yè)工具，應(yīng)選用配有撥草裝置、缺口圓盤切草裝置、雙圓盤種肥開溝裝置和雙圓盤高強(qiáng)度種位鎮(zhèn)壓裝置的牽引式免耕播種機(jī)，確保實(shí)現(xiàn)窄開溝、少動(dòng)土、肥位準(zhǔn)、種位精、鎮(zhèn)壓實(shí)、通過強(qiáng)、效率高的免耕播種作業(yè)質(zhì)量，進(jìn)而保證高出苗率、高齊苗率和高保苗率。因市場(chǎng)上免耕播種機(jī)具品牌繁雜，性能差異較大，故須選用保有量大和知名企業(yè)生產(chǎn)的大品牌機(jī)具，以保證作業(yè)性能、質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性。保護(hù)性耕作推薦機(jī)具配套方案見表9。

表9 推薦機(jī)具配套方案

四、結(jié)論與建議

1.結(jié)論 秸稈全量覆蓋還田玉米精量免耕播種技術(shù)比傳統(tǒng)耕整地播種技術(shù)更為先進(jìn)、適用，具有節(jié)約生產(chǎn)成本、增加糧食產(chǎn)量、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、保地溫、抗干旱、抗倒伏等優(yōu)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益顯著。通過對(duì)東北地區(qū)玉米不同秸稈還田模式試驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)（見表10）進(jìn)行分析，采用秸稈集行方式覆蓋還田，產(chǎn)量最高，效果最好。

表10 東北地區(qū)玉米不同秸稈還田模式試驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)

2.建議

1）建立推動(dòng)保護(hù)性耕作的長(zhǎng)效機(jī)制，加大資金的投入力度和地方政府的推進(jìn)力度，提高實(shí)施新技術(shù)的積極性，改善裝備結(jié)構(gòu)，提高技術(shù)的應(yīng)用水平。

2）優(yōu)化耕作模式，在試驗(yàn)示范的基礎(chǔ)上，在遵循保護(hù)性耕作技術(shù)生產(chǎn)機(jī)理的前提下，要因地制宜，不斷優(yōu)化和完善適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝特點(diǎn)的保護(hù)性技術(shù)模式，既要科學(xué)合理，更要簡(jiǎn)便易行，讓更多的農(nóng)民容易接受和實(shí)施。

3）對(duì)于苗帶秸稈量過大，播種時(shí)開溝器將大量秸稈壓入苗帶影響種子著床問題，建議在春季播種前進(jìn)行秸稈集行處理，在清理出的苗帶進(jìn)行免耕播種，寬行、窄行隔年交替種植，既做到土壤保護(hù)，又保證播種質(zhì)量。