寧陽縣玉米機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)

王洪濤

摘 要 機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)是對傳統(tǒng)耕作技術(shù)的變革，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施，非常適合應(yīng)用在旱作中，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。為介紹推廣機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，從抑制土壤揚(yáng)塵，減少水土流失；改善土壤肥力，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)；降低農(nóng)業(yè)成本，提高糧食產(chǎn)量；促進(jìn)作物生產(chǎn)，提高種植產(chǎn)量幾個方面總結(jié)了機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的原理與成效，并以山東省寧陽縣為例，總結(jié)了玉米機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用方式。

關(guān)鍵詞 機(jī)械化保護(hù)性耕作；玉米種植；應(yīng)用；山東省寧陽縣

中圖分類號：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.011

山東省寧陽縣是農(nóng)業(yè)大縣，20世紀(jì)80年代，寧陽縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，但是受到人為、自然因素的影響，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化，給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了一定的挑戰(zhàn)。寧陽縣氣候干旱，年平均降水量689.6 mm，秋冬降水量偏少，常發(fā)生春旱，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化。為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，除了做好節(jié)水灌溉、退耕還林等工作，還需要從耕作制度的改革著手。對此，寧陽縣近些年來積極推行機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，取得了良好的成果。

1 機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的作用

1.1 抑制土壤揚(yáng)塵，減少水土流失

推廣機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，可以通過秸稈覆蓋地表減輕降水給土壤帶來的沖擊，促進(jìn)雨水下滲，有效減少地表徑流。美國農(nóng)業(yè)部提供的數(shù)據(jù)顯示，機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)可減少60%～80%的水土流失量。這一技術(shù)的應(yīng)用還可以顯著降低風(fēng)速，避免土壤顆粒被大風(fēng)吹起，有效改善土壤中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，無論是在保水還是保土方面，都具有明顯優(yōu)勢[1]。

1.2 改善土壤肥力，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)

機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)通過利用殘渣與秸稈，提高土壤中有機(jī)物的含量，優(yōu)化土壤的理化性質(zhì)。根據(jù)西北農(nóng)林科技大學(xué)的研究，在連續(xù)3年采用機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的農(nóng)田中，土壤的氮、磷、有機(jī)物含量均有所增加，全氮、全磷、有機(jī)物質(zhì)增加量分別為15.5%、9.4%、17.9%。另澳大利亞農(nóng)業(yè)研究部的研究測試顯示，連續(xù)推行15年機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)后，土壤中的蚯蚓數(shù)量明顯增加，蚯蚓的大量繁殖可進(jìn)一步改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力。

1.3 降低農(nóng)業(yè)成本，提高糧食產(chǎn)量

山東省常用的耕作方式有耙磨、翻耕、鎮(zhèn)壓等，這些方式在農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中曾經(jīng)做出極大的貢獻(xiàn)，但這種農(nóng)作方式工序復(fù)雜、能耗較高、勞動力消耗大，顯著增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。以玉米種植為例，傳統(tǒng)的種植方式瑣碎、復(fù)雜，種植成本達(dá)到每公頃

3 400元，占相關(guān)產(chǎn)量總價值的30%左右。在使用機(jī)械性保護(hù)性耕作技術(shù)后，可減少4～5道工序、降低23%～29%的成本；再加上機(jī)械性保護(hù)性耕作技術(shù)的增產(chǎn)明顯，可增加20%～30%的產(chǎn)量，有效提高了農(nóng)民收益。

1.4 促進(jìn)作物生產(chǎn)，提高種植產(chǎn)量

利用機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，可以改善作物生長的微生態(tài)環(huán)境。以春玉米種植為例，使用機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)可有效改善幼苗的生長環(huán)境，且玉米各期的生長效果都要優(yōu)于傳統(tǒng)耕作方式，產(chǎn)量也更高。從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究數(shù)據(jù)來看，春玉米實施機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)后，水分利用率提高了17.2%，產(chǎn)量增加16.8%；冬小麥在實施機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)后，水分利用率提高了15.8%，產(chǎn)量增加15.2%。

2 寧陽縣玉米機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用

2.1 推廣現(xiàn)狀

寧陽縣總面積1 125 km2，共有耕地面積5.33萬hm2，

其中丘陵耕地面積達(dá)2.13萬hm2。從2008年開始，寧陽縣大力發(fā)展機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，并以此為推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要措施；2009年，寧陽鎮(zhèn)建立了第一個萬畝保護(hù)性耕作示范園。截至2022年底，寧陽縣農(nóng)業(yè)綜合化機(jī)械化水平在80%以上，被評為2022年度“兩全兩高”農(nóng)業(yè)機(jī)械化示范縣（示范市）。為了發(fā)展機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，寧陽縣政府推出了一系列的扶持政策，將機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣任務(wù)下達(dá)到各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，制定了對應(yīng)的獎勵政策，并通過召開現(xiàn)場發(fā)布會、增加作業(yè)補(bǔ)貼及累加補(bǔ)貼等舉措，顯著促進(jìn)了機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了推廣面積持續(xù)增加、機(jī)械數(shù)量快速增多的良好局面，秸稈還田、玉米機(jī)收、小麥免耕作業(yè)模式得到了跨越式的發(fā)展。

2.2 實際應(yīng)用

2.2.1 玉米品種的選擇

玉米品種會直接影響玉米產(chǎn)量，根據(jù)寧陽縣的土壤環(huán)境、氣候情況、土地利用率等，需要選擇成熟穩(wěn)定、產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)、出芽率高的品種，并確保在使用免耕播種技術(shù)的條件下，玉米品種的出芽率超過95%。寧陽縣是中晚熟種植區(qū)，活躍積溫介于2 300～2 500 ℃，綜合各項因素，玉米品種主要選擇MY73。

2.2.2 種植方式

寧陽縣玉米種植的方式有2類。1）寬窄行交替種植。這一模式不改變原有的種植行數(shù)，將傳統(tǒng)的均勻壟種植改為寬窄行交替種植，寬行為90 cm或80 cm，窄行通常為40 cm或50cm。寬行、窄行分別為休耕帶與種植生長帶，每年進(jìn)行交替種植。這一模式可充分發(fā)揮出MY73的品種優(yōu)勢，還可提高田地的通風(fēng)透光性，從而提高產(chǎn)量。2）均勻壟種植。均勻壟種植是寧陽縣長期以來慣用的一種種植方式，不少農(nóng)民依然在沿用這種耕作方式，即每年交替在壟臺與壟溝種植，

2年為一個周期。均勻壟種植可以利用壟臺、壟溝的高留茬固土，以及便于結(jié)合秸稈覆蓋減緩?fù)寥辣韺拥牧鲃?，有效減少揚(yáng)塵對生態(tài)環(huán)境帶來的影響。

2.2.3 耕作方式

1）秸稈覆蓋還田。秸稈覆蓋還田即在秋季機(jī)械收獲中將秸稈覆蓋在地表，于次年春季進(jìn)行相應(yīng)的處理，既是處理秸稈的最優(yōu)途徑，也可有效提高土壤肥力。針對寬窄行交替種植、均勻壟種植方式的不同，需要采用對應(yīng)的秸稈覆蓋還田方式。針對寬窄行交替種植，通常采用秸稈全部覆蓋還田+機(jī)械化收獲的方式，提前對秸稈進(jìn)行集中化處理，將待播種帶完全清空，將秸稈堆放在“休閑帶”上[2]。對于容易出現(xiàn)春旱的地塊，在播種前幾天需要進(jìn)行免耕播種。如果地塊的秸稈量較少，可額外進(jìn)行秸稈歸行。針對均勻壟種植，則使用秸稈全量覆蓋還田均勻免耕播種技術(shù)，在前茬玉米收獲后，將其覆蓋于地表，次年春季實施均勻行免耕播。主要是采用秸稈全覆蓋+機(jī)械收獲的方式，秸稈切碎長度控制在10 cm內(nèi)，割茬高度不超過8 cm。

2）機(jī)械化整地。整地可提高田地的蓄水能力、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)玉米生長，如果田塊的黏土層較厚，需要進(jìn)行深松作業(yè)。為了保障處理效果，需使用秸稈還田機(jī)將散落在田地中的秸稈粉碎再進(jìn)行深松作業(yè)。根據(jù)不同地塊的情況，靈活選擇深松+旋耕、深松+淺耕的方式，播種前使用36.77 kW以上的拖拉機(jī)配和旋耕機(jī)進(jìn)行作業(yè)。在完成秋收之后可進(jìn)行深松作業(yè)，深度以30 cm左右為宜。

3）機(jī)械化播種。播種作業(yè)由播種機(jī)完成，播種首年以寬行90 cm為休耕帶、窄行40 cm為種植帶，此后每年輪換。播種前后都需進(jìn)行鎮(zhèn)壓，通過播種前鎮(zhèn)壓來提高整地效果，增加土壤中的水分與有機(jī)物含量；播種后的鎮(zhèn)壓可促進(jìn)種子的出芽。鎮(zhèn)壓作業(yè)可使用鎮(zhèn)壓器、拖拉機(jī)結(jié)合的方式[3]。在播種作業(yè)時，需要應(yīng)用免耕播種機(jī)，每667 m2種子用量2.0～2.5 kg，采用60 cm等行距播種，播種深度為3～5 cm，在土壤含水量13%左右時播種。播種2 d后，使用機(jī)械噴藥的方式進(jìn)行封閉化處理，保障噴灑的均勻性，避免在下雨前噴灑，以充分發(fā)揮農(nóng)藥藥效。

4）機(jī)械化深松。通過機(jī)械化深松，可改善氣體、液體的比例，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤抗旱能力。在機(jī)械化深松作業(yè)時，為了不損傷植物根莖，需科學(xué)選擇深松機(jī)具，當(dāng)前常用的機(jī)具有框架式與單柱式2種結(jié)構(gòu)，其功能與用途不同，且需要配合鎮(zhèn)壓裝置與碎土裝置使用。例如，為了打破犁層，滿足松土要求，可聯(lián)合使用振動式深松機(jī)與全方位深松機(jī)；若是為了儲水保墑，可使用耕幅較寬、動土量大的深松機(jī)。根據(jù)寧陽縣玉米種植的要求，為了滿足苗期深松作業(yè)的要求，通常使用帶有施肥功能的深松機(jī)，使用時注意適當(dāng)提高機(jī)架的高度，避免損傷幼苗。另外，寧陽縣的玉米種植共有2個深松期，除了苗期深松之外，還需要進(jìn)行秋收后蓄水保墑深松，這一階段的深松是為了使土層能夠形成孔隙結(jié)構(gòu)，提高整個土壤的通透性。此次深松于13%～22%的土壤濕度情況下進(jìn)行，每隔1年進(jìn)行一次，深度控制在25～40 cm，保持深度的一致性。

2.2.4 植保方式

1）播種期植保。玉米種子在萌芽之前非常脆弱，為了提高種子的出芽率，在這一階段需采用合理的機(jī)械化植保方式提高種子抗病能力，為玉米種子的出芽提供良好的條件。盡管在播種前會使用包衣劑處理種子，但依然需重視種植期的植保工作[4]。在玉米播種之前，會使用滅茬機(jī)、除草劑來處理土壤，將田間的根茬、雜草完全清理干凈，并使用液態(tài)施肥機(jī)與固態(tài)施肥機(jī)增施肥料。在完成以上操作之后，根據(jù)寧陽縣玉米病蟲害的發(fā)生特點選擇化學(xué)藥劑進(jìn)行機(jī)械化噴藥，在機(jī)械化噴藥時，需關(guān)注以下幾個問題：①藥劑溫度控制在10 ℃以上；②藥劑濃度需要與空氣濕度適宜，用藥類型包括2.5%溴氰菊酯乳油（敵殺死），每667 m2

用量20～40 mL（兌水25 L）；20%氰戊菊酯乳油（速滅殺?。?67 m2用量20～40 mL（兌水25 L）；③為了保障藥劑噴灑的均勻性，噴灑時采用多孔防滴噴頭，噴頭與地面的距離控制在20～40 cm；④根據(jù)土壤濕度、藥劑濃度、作業(yè)溫度等控制好拖拉機(jī)行駛速度。在噴藥完畢后，需要設(shè)置好警示標(biāo)志。

2）苗期植保。寧陽縣玉米耕地常見病害以玉米銹病、白斑病、紋枯病為主，蟲害主要是粘蟲與玉米螟。在病蟲害初期，每667 m2使用50%多菌靈可濕性粉劑100 g配制成500倍液、戊唑醇懸浮劑20～30 mL兌水30 kg噴施；拔節(jié)期間，可使用4.5%的高效氯氰菊酯50 mL+滅幼脲50 mL，兌水30 kg噴施；在苗期植保時，需要根據(jù)耕地面積的差異選擇藥劑噴施工具，對于小面積耕地，采用背負(fù)式噴霧機(jī)；對于大面積耕地，使用自走式噴霧機(jī)。自走式噴霧機(jī)有四輪式、三輪式兩類，作業(yè)方式靈活，作業(yè)幅度可以達(dá)到7 m、高度可以達(dá)到1.8 m，可以根據(jù)實際操作要求進(jìn)行調(diào)整。

3）穗粒期植保。在穗粒期，需要進(jìn)行1次深耕、2次中耕，在大喇叭口期，需要噴灑烯世寶與矮壯素，用法用量為烯世寶25 mL兌水30 kg噴霧、50%矮壯素15～30 g加水30 kg對玉米植株頂部葉片噴霧。在穗粒期，若出現(xiàn)嚴(yán)重病害，可使用80%的代森錳鋅或者18.7%的嘧菌酯，可起到良好的防治效果。寧陽縣玉米穗粒期植保主要通過使用植保無人機(jī)進(jìn)行，其主要結(jié)構(gòu)包括飛行平臺、控制系統(tǒng)、噴灑裝置，在操作時，要求將其高度控制在植株上方0.5～1.0 m，同時要設(shè)置好無人機(jī)的飛行速度，確保施藥的均勻性。

2.2.5 收獲方式

為了保證收獲質(zhì)量，同時滿足秸稈處理要求，寧陽縣大力推廣機(jī)械化收獲方式，以提高根茬合格率，降低果穗的破損率。在機(jī)械化收獲時需滿足以下幾個要點。1）果穗籽粒成熟后4 d左右進(jìn)行機(jī)械化收獲，這一時期秸稈變黃，便于后續(xù)的粉碎工作，可以減小機(jī)械功率的消耗。2）機(jī)械化收獲作業(yè)需要考慮地塊大小和種植間距，收獲前提前劃定好作業(yè)路線。3）在收獲作業(yè)時，需要將聯(lián)合收獲機(jī)轉(zhuǎn)換到運(yùn)輸狀態(tài)，如果機(jī)械前方的坡度超過15°，則嚴(yán)禁中途換擋。在操作時，需要全程觀察機(jī)具的狀態(tài)，如果機(jī)具在中途出現(xiàn)故障，需要等到熄火后再進(jìn)行檢查。

為了保障機(jī)械化收獲的質(zhì)量，還需注意以下幾個問題：1）在收獲前做好田間調(diào)查工作，明確果穗下垂度、倒伏程度、行距、密度，制定好收獲作業(yè)計劃；2）提前4～5 d做好對田間障礙物的標(biāo)示，確保收獲作業(yè)的安全性；3）正式收獲前先進(jìn)行試收獲，確保機(jī)具滿足要求后再正式作業(yè)；4）操作前要調(diào)整好摘穗板，避免由于間隙不當(dāng)對玉米籽粒造成破壞；作業(yè)時需要實時觀察果穗箱的情況，果穗箱滿后要及時進(jìn)行卸貨，防止出現(xiàn)卡堵的情況；5）要控制好收獲高度，以小于10 cm為宜，如果收獲高度過大，容易損壞刀具[5]。在安裝除茬機(jī)時，要嚴(yán)格根據(jù)說明書控制刀具的深度，確保除茬可以做到深淺一致。

3 結(jié)語

山東省是我國重要的糧食產(chǎn)區(qū)，在國家糧食戰(zhàn)略安全儲備工作中發(fā)揮著不可替代的重要作用。寧陽縣作為一個農(nóng)業(yè)大縣，近年來積極推廣機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)，并將這一技術(shù)應(yīng)用在玉米種植中，有效減少了水土流失，改善了環(huán)境質(zhì)量，提高了玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，具有較好的發(fā)展前景。

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（責(zé)任編輯：張春雨）