安徽省保護(hù)性耕作技術(shù)模式研究

何超波，吳然然，武小燕，吳 廣，孔 壽

(1.安徽省農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣總站，安徽 合肥230001； 2.安徽省廣德市農(nóng)業(yè)機械服務(wù)中心，安徽 廣德242200；3.安徽省滁州市農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站，安徽 滁州239000)

0 引言

安徽省地處暖溫帶過渡地區(qū)，農(nóng)業(yè)資源豐富，流經(jīng)境內(nèi)的長江、淮河兩大河流將全省分為3大農(nóng)業(yè)區(qū)域，形成了以麥玉(豆)、麥稻、稻油為主的農(nóng)業(yè)種植模式。安徽省現(xiàn)有耕地中70%為中低產(chǎn)田，亟待改良，其中土壤缺乏有機質(zhì)是重要因素[1]。相關(guān)研究顯示，秸稈還田能顯著改善土壤理化性狀，提高土壤全氮和有機質(zhì)含量[2-3]。但在應(yīng)用過程中，由于秸稈還田裝備的局限、技術(shù)應(yīng)用不到位等因素的影響，造成耕作層過淺，土壤中碳氮比失調(diào)，生長環(huán)境惡化，出苗率低；土壤暄松，抗旱保溫性差造成黃苗、死苗；有的甚至無法播種等問題[4]。秸稈覆蓋條件下的免耕播種，可以有效解決秸稈翻埋還田帶來的諸多問題，尤其是緩解各級政府在秸稈禁燒中的壓力[5]。本文通過試驗和示范研究，探索解決保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵性問題，總結(jié)形成適宜安徽地區(qū)的麥玉、麥豆、稻油3種種植結(jié)構(gòu)下的保護(hù)性耕作技術(shù)模式，對推動秸稈還田技術(shù)應(yīng)用，保護(hù)改良土壤、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、提升農(nóng)民生產(chǎn)效益具有重要意義[6]。

1 麥玉連作區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式

安徽省的保護(hù)性耕作技術(shù)工藝探索是從玉米免耕播種開始的，皖北地區(qū)連續(xù)多年開展玉米免耕播種技術(shù)示范，通過試驗確立前茬小麥秸稈處理適宜方式，并在此基礎(chǔ)上探索適宜的玉米播種方式，從而建立起秸稈還田條件下的夏玉米免耕種植機械化技術(shù)模式[7]。

1.1小麥?zhǔn)斋@秸稈還田方式

在麥玉連作區(qū)，前茬小麥秸稈處理方式不僅影響下茬玉米的播種質(zhì)量，且直接影響當(dāng)季的收割質(zhì)量。影響小麥秸稈處理質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)包括小麥留茬高度與秸稈粉碎長度，按照秸稈還田的標(biāo)準(zhǔn)，要求秸稈粉碎長度≤10 cm，目前小麥?zhǔn)斋@機加裝秸稈切碎裝置，作業(yè)時均能達(dá)到要求，但作業(yè)留茬高度受收割機機手主觀意識的影響，不能控制在合適的范圍內(nèi)，且割茬高度顯著影響小麥?zhǔn)崭钯|(zhì)量及下茬玉米播種質(zhì)量[8-9]。

研究顯示，降低留茬高度，收獲機的喂入量增加，機器進(jìn)行脫粒、分離、清選的運轉(zhuǎn)時間將延長，從而影響收獲機收獲單位面積農(nóng)作物的作業(yè)時間，且留茬高度越低油耗越高，籽粒損失率也越大。經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，履帶式收獲機留茬高度每下降10 cm，作業(yè)時間增加60～75 min/hm2，油耗增加7.5～9 L/hm2；其中將留茬高度從30 cm降為10 cm，增加油耗16.5 L/hm2，籽粒損失增加0.4%～0.5%。輪式收獲機留茬高度每下降10 cm，作業(yè)時間增加30 min/hm2，油耗增加3 L/hm2；其中將留茬高度從30 cm降為10 cm，增加油耗6 L/hm2，籽粒損失增加0.3%～0.4%。

試驗證明，麥玉種植模式小麥割茬適宜高度為15～30 cm，麥豆種植模式、稻麥種植模式小麥適宜割茬高度≤15 cm。

1.2小麥秸稈還田條件下玉米免耕播種方式

由于秸稈處理裝備的不同，麥玉輪作模式下的小麥?zhǔn)斋@形成了不同的秸稈處理方式，通過開展試驗探索不同小麥秸稈處理方式對玉米產(chǎn)量的影響。

在玉米播種前，選擇3種不同小麥秸稈還田處理方式進(jìn)行試驗。T1：聯(lián)合收獲機加裝碎草器→限茬收割(留茬25 cm左右)→板茬寬行播種玉米；T2：聯(lián)合收獲機加裝碎草器→不限茬收割→秸稈粉碎還田→板茬寬行播種玉米；T3：秸稈不還田。對比3種不同處理方式對玉米生長及產(chǎn)量的影響。

技術(shù)操作要求：聯(lián)合收獲機加裝秸稈切碎拋撒裝置收獲小麥，收獲后秸稈切碎均勻拋撒，秸稈切碎長度≤10 cm，粉碎長度合格率≥85%；秸稈粉碎還田機作業(yè)時，秸稈切碎長度≤15 cm，粉碎長度合格率≥85%，且無明顯漏切；麥?zhǔn)蘸筮m墑板茬播種，播深一致，一般為3～5 cm，等行種植，行距60 cm左右。

3種不同小麥秸稈處理方式下的玉米產(chǎn)量如表1所示。由表1可知，T1、T2兩種不同秸稈處理方式下的保護(hù)性耕作種植玉米平均產(chǎn)量均能達(dá)到9 000 kg/hm2以上，兩種處理方式下的產(chǎn)量間沒有明顯差異，但比非保護(hù)性耕作模式(T3處理)的產(chǎn)量高15%左右。

1.3保護(hù)性耕作播種玉米作業(yè)模式

通過試驗總結(jié)，適應(yīng)安徽省的玉米保護(hù)性耕作種植模式主要有兩種。

(1)小麥秸稈切碎均勻拋撒覆蓋還田后玉米免耕播種。小麥?zhǔn)斋@時采用聯(lián)合收獲機加裝秸稈粉碎拋撒裝置進(jìn)行作業(yè)，割茬高度25 cm左右，秸稈切碎均勻拋撒，切碎長度為5～10 cm。在墑情適宜時及時進(jìn)行玉米免耕播種，播種采用拖拉機配套玉米免耕播種機，一次進(jìn)地完成板茬開溝、側(cè)深施肥、精量播種和覆土鎮(zhèn)壓等工序。除滿足正常的種肥數(shù)量，種子株、行距要求外，播種機要有良好的通過性，避免秸稈堵塞，動土面積小，種肥間距合理，覆土鎮(zhèn)壓良好。玉米免耕播種的病蟲害防治方式主要采用農(nóng)藥拌種預(yù)防，播種后噴除草劑。土壤深松可在秋季小麥播種前進(jìn)行，一般采用離地間隙大、強度好的深松機，每2～3年深松一次，深松深度≥25 cm。在小麥?zhǔn)崭钋坝忻黠@降雨、土壤墑情適宜的情況下，運用此模式可減少作業(yè)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)搶時搶墑播種。

(2)小麥高留茬收獲，滅茬還田后玉米免耕播種。聯(lián)合收獲機收割小麥時留茬30 cm左右，之后采用拖拉機配套秸稈還田機粉碎還田作業(yè)，適墑或造墑后進(jìn)行玉米免耕施肥播種，免耕播種后的田間管理、深松作業(yè)等與第1種方式相同。該模式在小麥?zhǔn)斋@后需要二次作業(yè)方能播種，可能會導(dǎo)致作業(yè)成本增加、播種時間推遲、玉米生長時間縮短，影響玉米產(chǎn)量。

2 麥豆連作區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式

在參考借鑒玉米免耕模式的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大豆免耕精量播種試驗探索。經(jīng)過多年的發(fā)展，大豆免耕精量播種技術(shù)模式逐漸完善。

2.1小麥秸稈還田大豆免耕播種方式對比

試驗設(shè)3個處理，在小麥秸稈粉碎還田條件下，對比不同免耕播種方式的大豆產(chǎn)量。T1：小麥?zhǔn)斋@、秸稈粉碎勻拋→滅茬→大豆免耕精量播種；T2：小麥?zhǔn)斋@、秸稈粉碎勻拋→大豆免耕精量播種；T3：小麥?zhǔn)斋@、秸稈粉碎勻拋→大豆免耕覆秸精量播種。

技術(shù)操作要求：聯(lián)合收獲機加裝秸稈切碎拋撒裝置，小麥?zhǔn)斋@后秸稈切碎均勻拋撒，秸稈切碎長度≤10 cm，粉碎長度合格率≥85%，小麥留茬高度≤20 cm。麥?zhǔn)蘸筮m墑播種，播深為3～5 cm，等行種植，行距35～40 cm，株距10～11 cm。用種量90～105 kg/hm2，保苗密度18萬～22.5萬株/hm2。為保墑促進(jìn)出苗，大豆播種后應(yīng)覆土嚴(yán)密、適度鎮(zhèn)壓。

表1 不同小麥秸稈處理方式下的玉米產(chǎn)量

表2 不同免耕播種方式下的大豆產(chǎn)量

不同免耕播種模式下大豆的產(chǎn)量情況如表2所示。由表2可知，T1方式產(chǎn)量略高于T2，但增加了一次滅茬作業(yè)環(huán)節(jié)，也增加了作業(yè)時間和機具對土壤的碾壓，綜合效益與T2相當(dāng)。T2方式作業(yè)效率高、油耗少，出苗稍有不均，但后期長勢較好，成本和產(chǎn)量與其他模式差距不大，尤其在夏收夏種期間便于搶抓農(nóng)時，具有較好的適應(yīng)性。T3方式?jīng)]有增加作業(yè)環(huán)節(jié)，且大豆長勢好，產(chǎn)量也最高，效益顯著。

2.2保護(hù)性耕作播種大豆作業(yè)模式

從以上幾種大豆免耕播種方式的對比可以看出，秸稈粉碎拋撒后，具有秸稈分離覆蓋功能的大豆覆秸式免耕播種機的作業(yè)效果較好，大豆產(chǎn)量高，在安徽省具有較好的適應(yīng)性。作業(yè)模式可以總結(jié)為“小麥?zhǔn)斋@秸稈粉碎拋撒后免耕覆秸播種大豆”，該作業(yè)模式可以有效進(jìn)行秸稈清理實現(xiàn)潔區(qū)播種，提高秸稈覆蓋地表的質(zhì)量，利于出苗、形成壯苗，有明顯的經(jīng)濟效益優(yōu)勢。

大豆免耕播種應(yīng)在麥?zhǔn)蘸笸寥缐勄檫m宜情況下，適時搶墑早播；墑情不足的田塊，及時澆水造墑播種。中小粒型品種(百粒質(zhì)量≤22.0 g)，播種量45～60 kg/hm2；大粒型品種(百粒質(zhì)量>23.0 g)，播種量60～75 kg/hm2；分枝強的品種定苗22.5萬～27.0萬株/hm2，分枝弱的品種定苗27萬～30萬株/hm2。苗期若有缺苗斷壟的地塊，要及時補苗，確保苗勻、苗全；播種時種肥位于種側(cè)3～5 cm、種下5～8 cm處。結(jié)合播種環(huán)節(jié)實施田間封閉除草，藥液用量和施用方法按照相關(guān)植保要求進(jìn)行。

3 稻油輪作保護(hù)性耕作技術(shù)模式

稻油輪作區(qū)保護(hù)性耕作作業(yè)方式主要體現(xiàn)在油菜播種環(huán)節(jié)，油菜播種環(huán)節(jié)實行保護(hù)性耕作的技術(shù)難度主要在于水稻秸稈還田后免耕播種難、出苗難的問題[10]。針對油菜種植的特性，開展水稻秸稈還田條件下的油菜撒播開溝覆土機械化技術(shù)試驗，主要通過改變油菜播種量來協(xié)調(diào)群體優(yōu)勢與個體優(yōu)勢之間的關(guān)系，達(dá)到穩(wěn)定油菜產(chǎn)量的目標(biāo)。

3.1前茬秸稈還田條件下不同油菜播種量對比試驗

開展水稻秸稈還田條件下不同播量油菜播種對比試驗，設(shè)置7個處理，播種量分別為3.00、3.75、4.50、5.25、6.00、6.75和7.50 kg/hm2，對比不同播量下油菜的長勢和產(chǎn)量。

技術(shù)操作方式：水稻聯(lián)合收獲秸稈切碎均勻拋撒，秸稈切碎長度≤10 cm，粉碎長度合格率≥85%；油菜播種方式均為撒播機開溝，即油菜籽與底肥混合后均勻撒施田間，之后進(jìn)行機開溝覆土；播種時間為9月底，油菜品種一致，播種管理方式一致。

不同播量條件下油菜的產(chǎn)量情況如表3所示。由表3可知，前茬秸稈還田條件下，隨著播量的增大，油菜株型逐漸變矮，且分支逐漸減少，首支分支高度升高，花期縮短，角果成熟度差異減小，株數(shù)逐漸增多而單株角果數(shù)和每角粒數(shù)減少。經(jīng)過測產(chǎn)，播種量為4.5～6.0 kg/hm2的范圍下油菜八五折產(chǎn)量均超過3 000 kg/hm2，達(dá)到最佳；播種量<4.5 kg/hm2或者播種量>4.5 kg/hm2，油菜的產(chǎn)量都會降低。

3.2保護(hù)性耕作播種油菜作業(yè)模式

油菜機開溝覆蓋免耕直播是在適宜的土壤墑情下，將油菜種子、基肥均勻拋撒在地表，再使用開溝機械按照一定間距進(jìn)行開溝，使開溝的泥土定向覆蓋在種、肥表面的技術(shù)。主要技術(shù)要點如下。

(1)秸稈處理。水稻收割時選擇加裝秸稈粉碎拋撒裝置的聯(lián)合收獲機作業(yè)，作業(yè)時割茬高度<15 cm，秸稈切碎長度5～10 cm，秸稈切碎均勻拋撒。秸稈還田后增施一定量的氮肥，以促進(jìn)秸稈腐解。大田土壤含水量要求15%～30%。

(2)適時早播。免耕直播油菜適宜播期為9月下旬—10月上旬。

(3)播種作業(yè)。土壤墑情適宜時，最佳播種量為4.5～6.0 kg/hm2，墑情較差或推遲播種時適當(dāng)增加播量。油菜種子與三元復(fù)合肥攪拌均勻后撒播，撒播要求到邊到角、無明顯漏撒。播后及時開溝覆土，開溝時一般畦面寬140 cm、溝寬20 cm、溝深15 cm，溝土均勻拋撒覆蓋在畦面，覆土厚度1～2 cm，覆土均勻，開溝要做到溝底平整、溝壁堅實、3溝相通，方便排灌。

(4)化學(xué)除草。油菜免耕播種要做好除草工作，采用“一殺、二封、三補”進(jìn)行化學(xué)除草，可減輕草害和用工，相關(guān)操作按照植保技術(shù)要求進(jìn)行。

4 結(jié)束語

通過試驗和示范研究，探索解決保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵性問題，總結(jié)形成適宜安徽地區(qū)的麥玉、麥豆、稻油保護(hù)性耕作技術(shù)模式。試驗表明，麥玉連作區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式以小麥聯(lián)合收獲秸稈粉碎拋撒或滅茬粉碎還田后免耕播種玉米為主，根據(jù)天氣情況、土壤墑情、機具保有情況等具體選擇作業(yè)方式。麥豆連作區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式以小麥秸稈粉碎拋撒后，具有秸稈分離覆蓋功能的大豆免耕覆秸播種機的作業(yè)效果最佳，可作為主要的大豆播種保護(hù)性耕作技術(shù)模式。稻油連作區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式以水稻秸稈粉碎拋撒后，加大播量撒播機開溝作業(yè)為主，且此種方式需在適宜土壤墑情下操作。