黑土地秸稈覆蓋免少耕播種保護性耕作技術(shù)

○黑龍江省農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣總站

一、適宜區(qū)域

主要適用于積溫高、風(fēng)沙大、降水不足、土壤瘠薄的中西部干旱地區(qū)；從秸稈還田、保護黑土地和發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的角度，適用范圍基本擴展到全省所有玉米產(chǎn)區(qū)。

二、技術(shù)模式

三、技術(shù)特點

1.關(guān)鍵技術(shù)

（1）秸稈全量原位覆蓋保護性耕作技術(shù)。秋收時采用配帶秸稈粉碎裝置玉米聯(lián)合收獲機作業(yè)，玉米秸稈直接粉碎全量還田，留茬高度10cm，粉碎長度以10cm秸稈撕裂狀為宜，均勻拋撒覆蓋地表越冬。收獲機未安裝粉碎裝置或粉碎效果不達標(biāo)準(zhǔn)的需另用秸稈精細粉碎還田機進行二次粉碎作業(yè)，秸稈粉碎長度5～10cm。收獲、運輸?shù)溶囕v進地作業(yè)時不破壞原壟形，第二年春季使用免耕播種機原茬播種。

（2）秸稈全量條帶少耕覆蓋保護性耕作技術(shù)。對于秸稈覆蓋量大或地表堅硬的田塊，秋季或次年春季用帶有深松、滅茬、碎土、條耕功能的條耕機，對壟體種床秸稈(根茬)進行條帶耕作，深松深度25～30cm，條耕帶寬20～30cm，地表土壤擾動率不超過50%，條耕后及時鎮(zhèn)壓防止跑墑，達到待播狀態(tài)，春播時用免耕播種機沿條耕帶對行播種。

（3）秸稈全量條帶歸行覆蓋保護性耕作技術(shù)。實施平播壟管地塊，玉米收獲時秸稈粉碎覆蓋地表，秋季或下年播種前采用秸稈歸行機把播種帶秸稈清理到休閑帶上，使用免耕播種機在清理后的播種帶進行播種，形成寬行90cm或70cm與窄行40cm隔年交替種植模式。

（4）秸稈少量覆蓋保護性耕作技術(shù)。秸稈需要離田利用地塊，應(yīng)保持剩余秸稈覆蓋率不低于30%，且均勻覆蓋地表，第二年春季使用免耕播種機直接免耕播種。

2.配套裝備

（1）秸稈精細粉碎還田機。雙軸式大功率設(shè)備，采用垂爪撿拾和刀片粉碎相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，作業(yè)幅寬以2.8～3.5m為宜，配套動力160～210hp，前軸裝有撿拾垂爪，后軸為U型刀和直刀相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，由中間一個齒輪箱帶動，秸稈粉碎長度10cm以內(nèi)，均勻拋撒地表。

圖1 秸稈精細粉碎還田

（2）條帶耕作機。有深松滅茬、碎土鎮(zhèn)壓等功能，在苗帶間進行深耕滅茬作業(yè)，深松深度25～30cm，條耕帶寬20～30cm，土壤擾動率不超過50%。主要采用大直徑缺口圓盤刀有效切斷種床秸稈雜草并松土，兩側(cè)對置設(shè)計的限深輪限制圓盤刀入土深度，八字形對置設(shè)計的漸開線式撥草輪。

圖2 條帶耕作

（3）秸稈歸行機。懸掛式秸稈歸行機或摟草機，將播種帶秸稈清理歸集到空閑帶。也可采取前置式秸稈歸行機同步進行歸行與播種作業(yè)。

圖3 秸稈歸行

（4）免耕播種機。強制拔草免耕播種機、掃茬播種一體免耕機、自動平衡免耕播種機等，一次性作業(yè)完成清茬開溝、施肥播種、覆土鎮(zhèn)壓等工序，作業(yè)速度控制在6～8km/h，播深為鎮(zhèn)壓后3～5cm，施肥深度8～10cm，肥帶寬度在3cm以上，化肥與種子上下垂直間距和左右側(cè)面間距均在5cm以上，肥、種分施在不同的垂直面內(nèi)。溫度大的地塊選取輕體免耕播種機。

圖4 精量免耕播種

四、解決的問題

1）秸稈覆蓋，減少了土壤水份蒸發(fā)和風(fēng)蝕水蝕，解決了春季播種土壤干旱和土壤保護的問題。

2）秸稈腐爛，增加了土壤有機質(zhì)含量，解決了土壤地力下降和秸稈焚燒的問題。

3）減少耕作，減少了動土和作業(yè)工序，解決了土壤耕層破壞、水分損失和生產(chǎn)成本過高的問題。

五、推廣應(yīng)用情況

2003～2014年，黑龍江省先后在蘭西、泰來、肇州等地經(jīng)過布點試驗，全省專門組建以機械化保護性耕作為核心的現(xiàn)代農(nóng)機專業(yè)合作社近20個；2015～2016年，建立18個旱田機械化保護性耕作示范縣，每個縣安排核心示范區(qū)面積1000畝，且依托當(dāng)?shù)剞r(nóng)機合作社建立2個示范基地進行典型示范；2015～2017年，開展了玉米秸稈還田試驗示范，形成了“秸稈還田耕種機械化技術(shù)模式”和“一翻兩免輪耕輪作技術(shù)模式”，從農(nóng)藝上驗證了開展秸稈覆蓋還田保護性耕作的可行性和必要性；2018～2019年，結(jié)合“一翻兩免”耕作模式，著手示范推廣機械化保護性耕作農(nóng)機標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)模式，落實10個示范縣，每個縣依托一個農(nóng)機合作社安排200畝示范面積，探索黑龍江省主要農(nóng)作物在秸稈覆蓋還田情況下如何耕種提供科學(xué)實用的農(nóng)機化技術(shù)解決方案。2020年，全省共建立58個高標(biāo)準(zhǔn)保護性耕作技術(shù)應(yīng)用基地，保護性耕作實施規(guī)模達到1330萬畝，其中10個整縣推進應(yīng)用基地面積均在1000畝以上，示范引領(lǐng)效果十分顯著。目前，全省已經(jīng)具備了成熟的技術(shù)體系和裝備體系，各類型免耕播種機保有量近2.5萬臺，并向智能化發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新能力不斷加強。

六、取得的效益

同傳統(tǒng)耕種方式相比，實施此項技術(shù)減少了春季清理秸稈、機械耕整地等作業(yè)環(huán)節(jié)，土壤水分充足肥力提升，可降低作業(yè)成本約30～40%，畝均節(jié)省作業(yè)成本55元/畝，糧食增產(chǎn)幅度可達到3%～8%，平均畝增產(chǎn)30公斤/畝，按玉米平均市場價格1.3元/公斤計算，畝均增加產(chǎn)值39元/畝，畝均節(jié)本增效94元/畝。土壤有機質(zhì)含量每年提升0.01～0.03個百分點，黑土耕地質(zhì)量提升，土壤有機質(zhì)含量每年提升0.01～0.03個百分點，蓄水保墑和抗旱能力增強，空氣污染明顯改善。