吉林省玉米免耕播種保護(hù)性耕作技術(shù)簡析

趙紀(jì)輝

（梨樹縣農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊(duì)，吉林梨樹 136500）

自20世紀(jì)70年代開始，我國加強(qiáng)了對保護(hù)性耕作技術(shù)的研究，經(jīng)過多年的試驗(yàn)、推廣、應(yīng)用和研究，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的玉米免耕保護(hù)性耕作模式能夠顯著提高玉米發(fā)芽率，促進(jìn)玉米根系生長發(fā)育，提升抗倒伏性，同時由于采用全程機(jī)械化和免耕、少耕的耕作模式，能夠大大降低生產(chǎn)成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用秸稈還田、秸稈覆蓋或留高茬等耕作技術(shù)，可有效減少土壤沙漠化，控制沙塵，有效抑制揚(yáng)沙等自然災(zāi)害情況的發(fā)生；增大土壤粗糙度，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高有機(jī)質(zhì)含量；保存、蓄滯雨水，防止形成地表徑流，減少和阻礙土壤養(yǎng)分散失。數(shù)據(jù)顯示，保護(hù)性耕作模式可有效減少地表徑流60%左右，減少土壤流失近80%，減少大風(fēng)揚(yáng)沙60%左右，實(shí)現(xiàn)玉米平均每667 m2增產(chǎn)77 kg，增產(chǎn)率10%左右[1]。

吉林省春季氣溫回升快并常伴有大風(fēng)大氣，土壤表層水分蒸發(fā)快，且春季降水相對較少、分布極不均衡，春旱多發(fā)，土壤墑情差，影響出苗。隨著近幾年吉林省玉米種植面積的激增，病蟲害發(fā)生頻繁且為害加重，生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥的施用量也不斷增加，不僅增加了生產(chǎn)成本，更導(dǎo)致土壤出現(xiàn)板結(jié)、鹽漬化、肥力下降等問題，吉林省耕地黑土層厚度已由開墾初期的60 cm左右，下降至目前的不足20 cm，而且每年仍以3 mm左右的削減速度在減少[2]。此外，吉林省農(nóng)村青壯年勞動力流失嚴(yán)重，傳統(tǒng)的玉米生產(chǎn)方式需要常年反復(fù)耕翻土壤，人工進(jìn)行播種、施肥、除草等田間操作，不僅造成土壤結(jié)構(gòu)破壞、養(yǎng)分嚴(yán)重流失，而且導(dǎo)致勞動力成本不斷增加。免耕保護(hù)性耕作模式，采取免耕或少耕播種方式，加大機(jī)械化投入力度，提高勞動效率，使吉林省玉米每667 m2耕地生產(chǎn)成本由500～600元，降低至150～200元，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價值。

1 整地施基肥

吉林省素有“黑土地之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，土壤表層有機(jī)質(zhì)含量3%～6%，部分地區(qū)甚至在15%以上，為玉米的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)提供了富饒且豐富的土壤資源[3]。隨著我國北方地區(qū)黑土地保護(hù)性耕作項(xiàng)目的展開，吉林省更加重視秸稈還田和秋施基肥、整地技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

在秋季玉米采收后利用玉米聯(lián)合收獲機(jī)或秸稈粉碎機(jī)，將玉米秸稈粉碎后進(jìn)行覆蓋和還田處理。秸稈經(jīng)過腐解能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，增加土壤孔隙度，促進(jìn)農(nóng)作物根系發(fā)育，提高抗倒伏性，有助于玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。吉林省種植的玉米大多為活稈成熟，應(yīng)利用秸稈粉碎機(jī)及時將秸稈粉碎，避免繼續(xù)消耗土壤養(yǎng)分和水分，同時采收后玉米秸稈水分含量相對較高，方便粉碎處理。在每年秋季玉米機(jī)械化收獲后，在地表以上留出25 cm左右高的根茬，殘留的根茬有助于固定土壤，避免水土流失和風(fēng)蝕的發(fā)生。

在秋季施用基肥和秸稈還田作用顯著：1）可以借助秋后整地將農(nóng)家肥翻入地下，有助于延長有機(jī)肥的腐解時間；2）有機(jī)肥在腐解過程中向土壤放熱，有助于提高春季地溫，實(shí)現(xiàn)玉米的早播；3）秸稈營養(yǎng)基質(zhì)可大大提高土壤養(yǎng)分的有效性，改變土壤理化性能，破壞吉林省高發(fā)的玉米螟及地下害蟲的寄生環(huán)境，降低病蟲害的發(fā)生率。對于秸稈還田后的地塊，每 667 m2耕地施入腐熟農(nóng)家肥1 500～2 000 kg，將腐熟農(nóng)家肥均勻撒施在秸稈上，并增施尿素4.5～5.0 kg，加快秸稈的分解，補(bǔ)充土壤中的氮素，有助于春季出苗。入冬上凍前要對土壤進(jìn)行一次深翻，將粉碎玉米秸稈、腐熟農(nóng)家肥一并翻入地下，深度控制在20～25 cm，將秸稈和農(nóng)家肥保留在耕層中，深翻的同時配合翻、旋、松等土壤耕作措施，清除大的石塊和土塊。隨著近幾年吉林省冬季降水量的逐年下降，冬季大風(fēng)導(dǎo)致土壤風(fēng)蝕、墑情差，因此生產(chǎn)中建議種植戶在秋季整地后對表層土壤及時鎮(zhèn)壓，以提高土壤的蓄水保墑能力。把木耢子裝配在中大型輪式拖拉機(jī)前，將表層土壤耢平，隨后配套V型鎮(zhèn)壓器對土壤進(jìn)行全面鎮(zhèn)壓，使表層土壤細(xì)碎疏松。

2 免耕播種

2.1 種子選擇及處理

針對吉林省的氣候、土壤及病蟲害發(fā)生情況，種植戶應(yīng)選擇生育期活動積溫比當(dāng)?shù)仄骄顒臃e溫少100～150 ℃的種子，優(yōu)先選擇果穗適中、根強(qiáng)稈壯、抗旱、抗倒伏、耐密植、對當(dāng)?shù)刂饕∠x害具有較高抗性、適宜機(jī)收機(jī)播的優(yōu)質(zhì)玉米雜交種，如先玉335、鄭單958、吉農(nóng)大808、吉第816、吉單92號、農(nóng)大3138、中單2號、丹玉13、良玉99及遼單33號等。

保護(hù)性耕作采用機(jī)械化免耕播種，為提高種子出芽率，實(shí)現(xiàn)一播全苗、苗齊苗壯，播種前必須對種子進(jìn)行科學(xué)有效的處理。針對吉林省春季升溫快，病蟲害發(fā)生率較高的實(shí)際，采用種衣劑進(jìn)行包衣是預(yù)防病蟲害，尤其是防治該地區(qū)常發(fā)的金針蟲、地老虎、蠐螬等地下害蟲最有效的方法。在對種子進(jìn)行人工或機(jī)械的精選和晾曬后，用200～400 mg·kg-1的琥珀酸或萘乙酸浸種12～24 h，隨后用70%噻蟲嗪種衣劑、70%吡蟲啉可濕性粉劑或呋喃丹與種子按照1∶5的質(zhì)量比進(jìn)行拌種或包衣。

2.2 播種期的確定

吉林省玉米春季播種的初始?xì)鉁胤€(wěn)定在12 ℃，地表以下10 cm左右土溫保持在8 ℃以上時，即可進(jìn)行播種。但由于采用秸稈覆蓋技術(shù)，地溫回升相對較慢，溫度較低，因此播種時間比傳統(tǒng)種植模式要稍晚一些，應(yīng)實(shí)時監(jiān)控地溫回升速度和溫度變化來確定播種期。吉林省玉米免耕保護(hù)性耕作區(qū)的播種期一般為每年的4月上中旬到5月初。

2.3 機(jī)械免耕播種

吉林省春季溫度升高快且常伴有大風(fēng)天氣，免耕播種技術(shù)可實(shí)現(xiàn)春季不動土直接播種，可明顯減輕土壤風(fēng)蝕和減少當(dāng)?shù)卮杭镜纳硥m天氣。免耕播種機(jī)的播種深度一般調(diào)節(jié)到3～5 cm，沙地或干旱地區(qū)深度控制在4～7 cm，基質(zhì)覆蓋深度8～10 cm，每667 m2耕地用種量1.5～2.0 kg。播種的同時一體化實(shí)現(xiàn)起壟、施肥、除草、覆膜、鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)；采用側(cè)深施肥方式時，肥料應(yīng)保持在種子以下3～5 cm；而采用側(cè)施肥方式時，肥料在種子旁側(cè)5～8 cm。播種時和播種后要進(jìn)行機(jī)械鎮(zhèn)壓，確保種子與土壤的密切接觸、維持墑情，春季若遇干旱可適當(dāng)加大鎮(zhèn)壓的強(qiáng)度。

在吉林省，機(jī)械免耕播種通常采用寬窄行留高茬種植模式，寬行行距80～90 cm，窄行行距40 cm，利用雙行精量播種機(jī)在寬行上實(shí)施40 cm窄距精量點(diǎn)播，每667 m2保苗3 500～4 500株。待秋季收獲后，繼續(xù)保留40 cm種植帶植株的根茬，根茬高度25～30 cm，寬行帶的植株用小型旋耕機(jī)進(jìn)行精細(xì)整地，翌年采用雙行精量播種機(jī)播種寬行帶，以此實(shí)行寬窄行交替耕作。高留茬種植模式，根茬自然腐爛還田可使耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著提高，據(jù)測算，每年土壤有機(jī)質(zhì)含量平均增加0.023個百分點(diǎn)[4]。同時，根茬在土壤中腐解能夠釋放出氮、磷、鉀等植物生長必需元素，大大提高土壤養(yǎng)分含量，培肥地力、疏松土壤，殘留的根茬還能夠明顯降低土壤的風(fēng)蝕和水蝕，隨著種植年限的增加，土壤中的有機(jī)質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)逐年恢復(fù)。

2.4 地膜覆蓋

在吉林省進(jìn)行玉米免耕機(jī)械化保護(hù)性耕作時，利用免耕播種機(jī)在播種的同時覆上黑色地膜，注意地膜一定要選擇可降解地膜，避免因地膜回收困難在田間造成白色污染。保留的玉米根茬能夠起到良好的固土作用，減少吉林省春季大風(fēng)對土壤的侵蝕，降低水分的無效蒸發(fā)，提高對自然降水的利用率。同時，在吉林省實(shí)施的這種春季免耕+秸稈、地膜二元覆蓋的保護(hù)性耕作模式，較常規(guī)耕作模式可提高土壤緊實(shí)度 4.6倍，增加0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量1.5 g·kg-1，增加0～20 cm土壤貯水量37.6 mm，增加播后苗期0～10 cm土壤含水量3.7%，為實(shí)現(xiàn)吉林省干旱、半干旱地區(qū)玉米的持續(xù)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)奠定了較好的水分和養(yǎng)分基礎(chǔ)，有效解決了吉林省的春旱難題[5]。

3 膜下滴灌

膜下滴灌技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以根據(jù)土壤水分狀況和玉米長勢實(shí)現(xiàn)適時灌溉，準(zhǔn)確控制灌溉時間和灌溉量，還可以借助滴灌帶和供水系統(tǒng)，在玉米的需肥期實(shí)現(xiàn)隨水追肥，使肥料經(jīng)滴灌管道直接進(jìn)入根系土壤中，實(shí)現(xiàn)定時、定量、均勻的精準(zhǔn)追肥，保持水肥供應(yīng)的最佳狀態(tài)，提高肥料養(yǎng)分利用率，既節(jié)約肥料又大大降低了勞動力投入。滴灌帶可利用免耕播種機(jī)在播種和覆地膜的同時進(jìn)行鋪設(shè)，每個小行間鋪設(shè)一條滴灌管道，管道上根據(jù)株距設(shè)置滴頭，水分經(jīng)滴頭直接進(jìn)入玉米根系土壤，能有效減少地表水分蒸發(fā)，節(jié)約水源，土壤含水量比傳統(tǒng)灌溉方式提高15%左右，更有利于玉米根系的吸收。每條滴灌管的長度在30～50 m，不宜過長，否則容易出現(xiàn)由于滴灌管壓差過大導(dǎo)致出水不均的現(xiàn)象。根據(jù)地塊的地勢和面積將其分為若干個小區(qū)，每個小區(qū)設(shè)置一個閥門，有助于管路的日常維護(hù)和檢修。由于吉林省冬季溫度較低，生產(chǎn)中主要采用復(fù)合式管路鋪設(shè)的方式，管路分為主管路、支管路和滴灌帶3部分。主管路可深埋于地下也可置于地上，主管路和泵房、水肥一體化設(shè)備連接，支管與主管路、滴灌帶通過接頭連接，這種連接方式用料更少、更省時省力，能有效降低投入成本。

4 化學(xué)除草

防治雜草是玉米免耕保護(hù)性耕作的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。為保證玉米的正常生長，生育期內(nèi)免受雜草的影響，避免土壤養(yǎng)分的過度消耗，吉林省實(shí)際生產(chǎn)中主要依靠化學(xué)藥品防治草害的發(fā)生。采取播種與機(jī)械化除草同步作業(yè)的方式，利用免耕精量播種機(jī)，在播種的同時將除草劑噴施于土壤表面，必須選擇高效、低毒、低殘留的除草劑，如每667 m2用40%阿特拉津100 mL+50%乙草胺80 mL，兌水30～50 kg；40%阿特拉津100 mL+48%拉索80 mL，兌水30～50 kg；50%都阿合劑150～200 mL，兌水30～50 kg；40%玉豐懸乳劑250～300 mL，兌水30～50 kg；40%異丙草·莠懸乳劑200～250 mL，兌水30～50 kg。

5 機(jī)械采收

吉林省秋季氣候條件不穩(wěn)定，玉米成熟期常遇陰雨天氣，機(jī)械采收搶時搶工，短時間內(nèi)就能夠完成收獲工作，有效避免玉米淋雨發(fā)霉，確保農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。由于機(jī)械收割效率高、用時短，在短時間內(nèi)就可以一次性完成玉米收獲和秸稈還田操作，因此吉林省機(jī)械采收的地塊能夠適時晚收，延長了玉米的生長期，充分發(fā)揮緊湊型玉米品種的后熟作用，具有明顯的增產(chǎn)、提質(zhì)作用。吉林省大部分玉米免耕保護(hù)性耕作區(qū)采用4YZP-6YS自走式玉米采收機(jī)，該機(jī)型可一次性完成6行玉米的摘穗、剝皮、集箱和秸稈粉碎還田作業(yè)，并且該機(jī)型具備轉(zhuǎn)彎靈活、動力充足等特點(diǎn)，十分適合小塊田地的采收作業(yè)。玉米采收機(jī)械的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，而且明顯提升了玉米的收獲質(zhì)量：機(jī)械采收的果穗丟失率、籽粒丟失率和籽粒破損率均在2%以下，遠(yuǎn)低于人工采收6%的損失率；采用機(jī)械采收的玉米，籽粒完整度可達(dá)95.7%，雖然玉米籽粒含水量（30.16%）略低于人工采收的玉米，但產(chǎn)量卻明顯高于人工采收的方式，可增產(chǎn)16%左右[6]。