○吉林省長春市農(nóng)業(yè)行政綜合執(zhí)法支隊 耿 靜
玉米秸稈覆蓋還田條帶耕作技術是在玉米秋季收獲時進行秸稈粉碎并全量覆蓋地表,于土壤封凍前利用秸稈歸行機將覆蓋在地表上的散碎秸稈進行分離集條歸行作業(yè),隨后采用條帶耕作機對清理干凈的播種帶進行條帶旋耕和深松(部分)作業(yè),形成播種帶和秸稈覆蓋的未耕休閑帶交替分布的狀態(tài),后續(xù)在播種帶進行播種的一種保護性耕作少耕作業(yè)技術模式。玉米秸稈覆蓋還田條帶耕作技術基于長春地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎條件和氣候特點,自2019年秋季開始在長春市多地進行示范,到2022年春季,全市推廣面積超過15 萬畝。隨著秸稈禁燒政策的持續(xù)推行,黑土地保護力度措施的不斷加大以及國家糧食安全戰(zhàn)略的實施,該技術的推廣應用前景十分看好。
1.秸稈歸行機。秸稈歸行機又稱秸稈集行處理機。該機于2016年在當?shù)赝茝V應用,是基于普通指盤式摟草機改制而成的,能夠將播種帶或進行條帶淺旋區(qū)域的秸稈摟集至休閑帶位置。根據(jù)秸稈歸行機與配套動力機械的掛接位置,可以分為前置式、后置式;根據(jù)作業(yè)幅寬可以分為2 行、4 行等規(guī)格。
2.條帶耕作機。條帶耕作機是由普通復式整地機研發(fā)改制而成,于2019年秋季在當?shù)貞?,是一種適合于保護性耕作寬窄行模式的少耕新型機具。一次作業(yè)可完成深松、適度覆土、旋耕碎土、鎮(zhèn)壓合墑等工序,作業(yè)后地表形成潔凈平整的播種帶。該機采用后置掛接方式與配套動力機械進行連接,根據(jù)作業(yè)幅寬可分為2 行、4 行、6 行等規(guī)格。作業(yè)幅寬與配套動力對應關系詳見表1。
表1 條帶耕作機配套動力對照表
一是在寬窄行種植行距下,通過秸稈歸行,解決了因秸稈量大,苗帶清理不徹底導致的播種作業(yè)質量無法保障的問題;二是通過對播種條帶的淺旋,地輪的碾壓和旋耕刀片拋撒出的土塊可以將歸行后的秸稈壓實,有效解決了秸稈歸行后的秸稈飄移問題,同時通過淺旋可平整地塊,提高出苗整齊度;三是能夠實現(xiàn)秸稈全量還田,有利于推進秸稈肥料化利用、高質量保護黑土地,為持續(xù)實行秸稈禁燒政策提供最可靠的技術保障;四是解決了東北春玉米生產(chǎn)區(qū)實施保護性耕作面臨的早春地溫提升緩慢問題,通過苗帶淺旋解決了耕層土壤緊實度增加的問題,尤其對低洼易澇和耕層含水量較大的地塊散墑效果顯著,加速與大氣間的熱量交換,有利于提高地溫。與傳統(tǒng)種植方式相比,生育前期作物長勢無差異,該技術可使中后期抗旱和抗倒伏能力提高,提升產(chǎn)量。
1.秸稈還田。秋季玉米機械收獲作業(yè)同時,將秸稈粉碎至10—20cm,全量還田并且做到均勻覆蓋地表。如收獲機沒有秸稈還田裝置,則需在歸行作業(yè)前增加一道秸稈粉碎工序,一般采用秸稈還田機或滅茬機進行。
2.留茬高度。留茬高度一般在15—30cm。留茬,尤其是高留茬可以阻擋和消減冬春季節(jié)大風對秸稈的吹移作用,防止后續(xù)歸行和條耕后秸稈重新飄移回清理帶上,同時降低近地表的氣流速度,防止風對土壤的侵蝕,起到防風固土效果。
3.秸稈歸行和條帶旋耕。采用單獨后置式或“前置式+后置式”的秸稈歸行機對地表秸稈進行歸行,種植行距采用寬窄行距,窄行距40—50cm,寬行距80—90cm。歸行作業(yè)使秸稈集中于寬行距內,清理帶范圍在50—60cm,清理后的區(qū)域無堆積秸稈,秸稈清理凈度≥80%;秸稈總量不超過9000kg/hm2的地塊可以采用拖拉機牽引前置歸行后置條帶旋耕機同時作業(yè),實現(xiàn)歸行、條旋同步一次完成;對于秸稈量大的地塊,為達到作業(yè)指標要求,可以視實際作業(yè)質量進行重復歸行作業(yè)。
秸稈歸行后,利用條帶耕作機對已歸行清理的播種帶區(qū)域進行深松(可選)和條帶淺旋作業(yè)。深松深度應≥30cm,旋耕深度一般在5cm 以上,且不超過10cm,條帶淺旋寬度與歸行清理寬度基本一致,以≤60cm 為宜,作業(yè)機組行進速度保持在3km/h。
在作業(yè)時期選擇方面,長春地區(qū)春季保墑形勢相對嚴峻,不宜過度進行土壤耕作措施;另外秸稈在經(jīng)過冬季降雪掩埋和自然沉降等過程后,質地緊實,形態(tài)穩(wěn)定,不易受風力作用飄移,因此“歸行+條帶淺旋”適宜在秋季地表封凍前進行。因秋季作業(yè)季繁忙或土壤濕度大無法進行條耕作業(yè)的,應盡可能在秋、冬季先完成秸稈歸行分離處理,第二年春季再適時進行條帶旋耕作業(yè),必須對條耕帶進行鎮(zhèn)壓,春季條耕后及時進行播種作業(yè),長時間不進行播種,條耕帶失墑嚴重將影響出苗。
傳統(tǒng)玉米生產(chǎn)方式,整地環(huán)節(jié)一般采用“秸稈清理+復式整地機作業(yè)(包含滅茬、旋耕、起壟)+鎮(zhèn)壓”等工序,作業(yè)費用一般為1500 元/hm2,采用玉米秸稈覆蓋還田條帶耕作技術,秸稈歸行作業(yè)成本為50 元/hm2,條帶耕作機作業(yè)成本一般為兩行機型350 元/hm2,四行機型200 元/ hm2,以“秸稈歸行+兩行條帶耕作機”的配置計算,每公頃節(jié)本達到1100 元。
玉米秸稈還田后,可實現(xiàn)總施肥水平的減少,減施幅度視秸稈還田量差異一般在10%—20%。按照當前復合底肥價格3 元/kg,常規(guī)一次性施肥底肥總質量1000kg 計算,每公頃減少化肥投入成本在300—600 元。
在平常年份,與傳統(tǒng)壟作相比增產(chǎn)5%左右,比以免耕為特征的保護性耕作技術平均增產(chǎn)7.5%以上;在干旱年份,抗旱保墑能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)壟作耕作模式,增產(chǎn)率在10%以上。按照全市玉米平均產(chǎn)量10500kg/hm2,增產(chǎn)率5%計算,每公頃新增總產(chǎn)量達525kg,增加收入超過1575 元(玉米收購價格按3.0 元/kg 計)。
綜上,采用玉米秸稈覆蓋還田條帶耕作技術對比均勻行壟作種植模式保守計算綜合經(jīng)濟效益在2975 元/hm2。