談玉米機械化保護性耕作中的機械深松

郭寶海　周宇超

摘要：通過玉米機械化保護性耕作的介紹，闡述了玉米機械化保護性耕作中機械深松的技術(shù)要求和深松方法，指出了玉米機械化保護性耕作中機械深松的重要意義。

關(guān)鍵詞：保護性耕作；機械深松；要求與方法；重要意義

中圖分類號：$233.73

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

d0i.10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.040

玉米保護性耕作，是指在從事玉米農(nóng)田生產(chǎn)中，重點加大對改善土壤質(zhì)量和保護生態(tài)環(huán)境等自然資源進行充分保護的一種新型玉米種植模式，也是蓄水保墑、提高作物抗旱能力，減少風(fēng)蝕、水蝕對土壤的破壞，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項先進農(nóng)業(yè)耕作新技術(shù)。

玉米保護性耕作的效應(yīng)主要有以下幾方面：一是提高自然降水利用率、蓄水保墑。秸稈覆蓋地表，遮擋陽光對地表的照射，土地升溫慢，降低因溫度升高和風(fēng)速帶來的水分蒸發(fā)；同時秸稈覆蓋地表，阻擋了降雨時水流速度，增加了水分入土滲透率，增加土壤對水的貯存量。二是降低風(fēng)蝕水蝕、減少水土流失。保護性耕作動土少，秸稈又覆蓋地表，阻擋了風(fēng)、水對地表的侵蝕，保護了水土流失。三是增加土壤肥力、改善土質(zhì)結(jié)構(gòu)。覆蓋地表的秸稈腐爛后增加了土壤的有機質(zhì)、促進了微生物繁衍，既增加了土壤肥力又改變了土壤結(jié)構(gòu)。四是節(jié)本增效、可持續(xù)發(fā)展。實施玉米機械化保護性耕作，能減少作業(yè)工序，提高作物抗旱能力，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新途徑。

玉米機械化保護性耕作技術(shù)，主要有四個生產(chǎn)環(huán)節(jié)：一是秸稈覆蓋，在秋天玉米收獲時使用機械化收獲，秸稈粉碎還田、覆蓋地表，覆蓋率應(yīng)大于或等于全部秸稈量的30%；二是免耕播種，在來年春季不進行田問秸稈清理。不進行滅茬起壟、翻耙地等一系列常規(guī)耕整地作業(yè)，播種時期土壤墑情、氣溫、地溫達(dá)到適宜播種時，直接使用專用玉米免耕播種機，在秸稈覆蓋的地塊進行播種作業(yè)，一次完成施底肥、口肥，播種鎮(zhèn)壓；三是機械植保，利用高桿打藥機進行適時噴施藥劑除草、噴施預(yù)防病蟲害藥劑；四是機械深松。

多年進行機械化耕作，由于秸稈的覆蓋，機組的壓實，必然造成土壤板結(jié)，不利于玉米根系生長。機械深松是解決常規(guī)作業(yè)帶來的動土量大、機車功率消耗高、不利于保持水土等問題的一項耕作技術(shù)，也是保障保護性耕作技術(shù)實施效果的關(guān)鍵技術(shù)措施。深松作業(yè)是使用專用保護性耕作深松機，在不引起土壤全面翻轉(zhuǎn)、不打亂土壤原有耕層情況下，打破犁底層，在犁底層之下形成“鼠道”。

1.機械深松的技術(shù)要求

玉米機械化保護性耕作對土壤機械深松的技術(shù)要求，主要體現(xiàn)在不同時期進行深松時對深松機具的技術(shù)要求，對土壤、農(nóng)時的農(nóng)藝要求，機具耕作時的作業(yè)條件要求和作業(yè)質(zhì)量要求。

1.1機械深松的機具要求

機械深松的目的是在不翻轉(zhuǎn)土壤的情況下，打破犁底層，調(diào)節(jié)土壤耕層的固體、液體和氣體三項比例，創(chuàng)造耕層虛實并存的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，使土壤免受侵蝕，提高蓄水抗旱能力。深松作業(yè)時土壤比較堅硬，深松機入土困難，拖拉機牽引阻力大；秸稈和殘茬覆蓋地表，容易聚堆和纏結(jié)機具。中耕深松時要在合理范圍，即達(dá)到了深松的目的又不能損傷植物的生長根系。所以對深松機選擇要合理。

目前常用的深松機，按機具結(jié)構(gòu)原理可分為單柱式和框架式兩種，單柱式有鑿式深松、鏟式深松、震動式深松、偏柱式深松；按機械作業(yè)性質(zhì)可分為局部深松和全方位深松。不同的深松機具因結(jié)構(gòu)特點不一樣，作業(yè)性能也有一定差異，適用土壤及耕地類型也有一定變化。一般來講，以松土、打破犁底層為目的的，常采用梯形框架式全方位深松機和震動深松機，動土量大、單一耕幅較寬；以蓄水保墑為目的的，采用局部深松，諸如偏柱式深松機，耕層底部松土量較大，地表動土量較少。深松機要配置碎土或鎮(zhèn)壓裝置，并根據(jù)作業(yè)量、耕深確定機具型號。在苗期深松并施肥的深松機，要選擇盡可能窄的開溝施肥裝置，機架的高度要保證作物通過性，不影響作業(yè)質(zhì)量。

1.2深松的農(nóng)藝要求

玉米保護性耕作的機械深松，根據(jù)深松目的分為兩個深松期，蓄水保墑在秋收后進行深松，施肥排澇在中耕時深松，也就是苗期深松。

秋季深松作業(yè)，在作物收獲后到大地封凍前進行，注意土壤濕度，濕度過大不宜進行深松作業(yè)，適宜深松作業(yè)條件的土壤含水量在13%-22%，如果在雨后或土壤含水率較高時深松，將產(chǎn)生土垡或秸稈聚堆，影響來年免耕播種，深松深度應(yīng)控制在打破犁底層，底部土壤形成“鼠道”式空隙結(jié)構(gòu)。

苗期深松，兼顧追肥作業(yè)，應(yīng)在六月下旬至七月上旬進行，一定要注意土壤的墑情，持續(xù)干旱地塊不宜深松，即使不干旱濕度夠用，在深松時也要防止起大土垡，俗稱“端盤子”發(fā)生。耕層下是沙土層和山坡地不適合深松，防止漏水或沙石泛起。

1.3機械深松的質(zhì)量要求

機械深松作業(yè)后的地面要平整，深松的深度、行寬度要保持一致，與下一年免耕播種苗帶保持平行。深松作業(yè)帶間距要根據(jù)種植行距來確定，深度在打破犁底層為宜，一般耕深在30～50cm，深松作業(yè)周期為2-3年，具體深松深度和作業(yè)周期視土壤狀況而定。深松作業(yè)應(yīng)配備碎土、鎮(zhèn)壓裝置，以平整地表填充過大深松溝縫隙。在苗期深松作業(yè)，機車速度不能過快，速度太高容易造成土塊或黏土條甩壓苗帶，同時也會造成土壤松動過大透風(fēng)，損傷根系生長，苗期深松必須要碎土鎮(zhèn)壓。

2.機械深松的方法

玉米機械化保護性耕作模式主要有寬窄行種植模式和等距離種植模式。寬窄行種植模式可以進行秋季深松和苗期深松；等距離種植模式只能進行秋季深松，苗期深松會造成土壤透風(fēng)，影響作物根系生長，所以等距離種植模式一般不進行苗期深松。

2.1寬窄行種植模式秋季深松

寬窄行種植模式秋季深松是在玉米收獲后至大地封凍前，土壤含水率不大于22%時，用專用深松機械于當(dāng)年休閑帶進行深松。深松位置于休閑帶中心線上，深度要打破犁底層，一般在35cm以上，40cm最適宜。通過深松休閑帶為下一年的免耕播種創(chuàng)造良好的種床和耕層條件，通過一冬的雪水浸泡擴大土壤疏松范圍，利于來年的玉米根系生長。由拖拉機的動力確定深松機行數(shù)，普遍以2行和4行為主，震動式深松機為好。作業(yè)后地表秸稈不聚堆，沒有較大垡體和黏條，深松溝縫隙小、合墑好。可以配備碎土裝置進行平整，達(dá)到來年免耕播種狀態(tài)。

2.2等距離種植模式秋季深松

等距離種植模式秋季深松大體同寬窄行種植模式秋季深松，不同之處在于深松部位，位于當(dāng)年相鄰兩苗帶中心線。如果是壟側(cè)種植的，深松中心線在壟的另一側(cè)，深松時要偏置深松機，轉(zhuǎn)彎后要調(diào)整偏置。用震動深松機配備碎土裝置聯(lián)合作業(yè)效果好。

2.3

寬窄行種植模式苗期深松

寬窄行種植模式苗期深松攜同施肥作業(yè)，使用的是深松施肥機，屬于專用深松機。機械在寬行也就是休閑行作業(yè)，作業(yè)時將肥料施于苗帶外側(cè)15～25cm之間，施肥深度在8～15cm，在保證不傷根、傷苗的情況下，盡量貼近苗帶。寬窄行種植模式苗期深松作業(yè)時期在玉米大喇叭口期，吉林省大體在六月中旬末進行作業(yè)，深松施肥機的深松深度30cm以上，同時配備鎮(zhèn)壓、碎土裝置為好。苗期深松對干旱半干旱地區(qū)，特別是伏季旱情嚴(yán)重的地區(qū)，以及保墑能力較差的地塊，應(yīng)斟酌考慮是否采用苗期深松，防止因深松帶來土壤透風(fēng)、旱情加重，造成糧食減產(chǎn)。

3.機械深松的主要意義

在過去的幾十年中，大部分地區(qū)都是中小型拖拉機配套滅茬耕整地機械進行耕作，導(dǎo)致土壤中只有12-15cm左右的耕層，土壤嚴(yán)重板結(jié)，耕作阻力加大，犁底層增厚，阻礙著土壤上下水、氣的貫通，阻礙著自然降水的貯存；連年的耕翻作業(yè)，導(dǎo)致土壤中蚯蚓、土壤微生物大量減少，土壤毛細(xì)管受到破壞，土壤養(yǎng)分輸送能力減弱，土壤不能返漿；常規(guī)的耕種習(xí)慣翻、耙、壓，翻動土壤嚴(yán)重，造成土壤風(fēng)蝕、水蝕嚴(yán)重，降雨徑流現(xiàn)象突出，土壤保墑能力明顯不足。多種情況的產(chǎn)生使農(nóng)作物只能在夾層狹小的空間生長，根系發(fā)展沒有空間，抗旱、抗風(fēng)、抗病能力減弱。

3.1實施機械深松，可以打破土壤犁底層

犁底層主要由機械的壓實，自然降雨或土壤凍融導(dǎo)致土壤密度、質(zhì)量增加，形成土壤黏粒沉積，在耕層下與深層土壤問類似一塊木板的硬土層。通過機械深松，能把這一土層鉤破，提高土壤的透水、透氣性能，土壤質(zhì)地變疏松，利于根系深扎。

3.2實施機械深松，可以提高土壤蓄水保墑能力

一般來講，深松后的地塊比未深松的地塊土壤滲水速度要提高5～10倍，一小時時間內(nèi)能接納300～600mm的降水量，多蓄水11～22m³，阻止徑流的形成。并且大量雨水存于地下，降低了土壤水分的蒸發(fā)散失和流淌損失，實現(xiàn)伏雨旱用、天旱地不旱，為作物生長提供了豐富的水資源。

3.3實施機械深松，有利于作物根系生長

據(jù)科技人員測量，玉米根系入土深度可達(dá)2m以上，但80%以上的根系分布在距離表土約30cm以內(nèi)的耕層土壤中，這部分根系吸收了玉米全部生育期的95%以上的養(yǎng)分和80%以上的水分。實施機械深松，擴大了土壤疏松深度，改善了土壤質(zhì)量，增強了土壤毛細(xì)效果，為作物根系擴大了生長空間，利于根系的發(fā)達(dá)生長。

3.4實施機械深松，有利于地溫回升，糧食增產(chǎn)增收

通過機械深松，可以增大土壤孔隙度，增加耕層土壤與外界大氣的熱量交換，從而加快地溫的回升。深松不翻動土壤，可以保持植被覆蓋，防止土壤的風(fēng)蝕、水蝕現(xiàn)象，起到保護和培育土壤的效果。

總之，實施機械深松，破除了犁底層，改善了土壤團粒結(jié)構(gòu)，蓄水保墑提高抗旱能力，防止土壤風(fēng)蝕與水土流失，為作物根系創(chuàng)造了良好的生長環(huán)境，是玉米機械化保護性耕作中核心技術(shù)之一。