錦州地區(qū)玉米保護(hù)性耕作試驗(yàn)研究

摘要：以錦州市義縣地區(qū)的鄉(xiāng)級高標(biāo)準(zhǔn)黑土地保護(hù)性耕作應(yīng)用基地的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從土壤理化指標(biāo)、出苗率、株高、產(chǎn)量等方面與傳統(tǒng)耕作模式進(jìn)行對比試驗(yàn)。結(jié)果表明，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式在提升土壤溫度、玉米出苗率、植株高度與籽粒產(chǎn)量等指標(biāo)方面均高于傳統(tǒng)耕作模式。

關(guān)鍵詞：保護(hù)性耕作；玉米產(chǎn)量；秸稈覆蓋；旋耕

中圖分類號：S513；S345 " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0085-03

我國是秸稈生產(chǎn)大國，秸稈資源產(chǎn)量豐富，其中玉米秸稈產(chǎn)量約占秸稈資源總量的33%[1]。近些年，由于秸稈產(chǎn)量增加，農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)得到改善，但也存在秸稈分布零散、體積大、運(yùn)輸成本高等問題，這導(dǎo)致大量秸稈資源未被利用，浪費(fèi)較為嚴(yán)重[2]。按照《東北黑土地保護(hù)性耕作行動計(jì)劃（2020—2025年）》的要求，遼寧省大力推廣保護(hù)性耕作技術(shù)，即在農(nóng)作物收獲的同時將秸稈粉碎后直接還田，將其均勻覆蓋地表以越冬，春季直接進(jìn)行免（少）耕播種，以此來減少地表裸露面積、解決因風(fēng)沙所造成的水土流失等問題，同時也可降低生產(chǎn)成本、提高土壤肥力、增加糧食產(chǎn)量[3]。以錦州市義縣地區(qū)鄉(xiāng)級高標(biāo)準(zhǔn)黑土地保護(hù)性耕作應(yīng)用基地的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從土壤理化指標(biāo)、出苗率、株高、產(chǎn)量等方面與傳統(tǒng)耕作模式進(jìn)行對比，并分析保護(hù)性耕作的效果，從而為遼寧地區(qū)保護(hù)性耕作的深入實(shí)施提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田情況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于義縣頭道河鎮(zhèn)西五臺村的鄉(xiāng)級高標(biāo)準(zhǔn)黑土地保護(hù)性耕作應(yīng)用基地內(nèi)，所屬地區(qū)為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，屬于半干旱半濕潤過渡地區(qū)，四季分明，雨熱同季，日照充足，溫差較大，平均氣溫8.7 ℃，年平均降水量約489.4 mm，且降水主要集中在夏季，年平均日照2 521.3 h，生長季為4—9月，日照時數(shù)為1 251 h，年無霜期約157 d。土壤條件適中，且以棕壤土為主。試驗(yàn)田玉米品種為鐵權(quán)3157。于2023年4月29日測定的土壤主要理化指標(biāo)詳見表1。

由表1可知，傳統(tǒng)耕作模式中土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量明顯低于苗帶碎旋耕和均勻行免耕耕作模式，原因是傳統(tǒng)耕作模式中往年的化肥施用量較高，且秸稈打包離田，由此導(dǎo)致土壤酸化、有機(jī)質(zhì)含量大幅降低。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)田共分為3個區(qū)域，均為80 m×60 m的長方形地塊。每個區(qū)域設(shè)1個處理，3個處理分別為：玉米秸稈全量覆蓋還田均勻行免耕播種技術(shù)模式（均勻行免耕）、玉米秸稈全量覆蓋還田苗帶碎混旋耕少耕播種技術(shù)模式（苗帶碎旋耕）和傳統(tǒng)耕作播種技術(shù)模式。每個區(qū)域隨機(jī)選擇5個面積為10 m×2 m的監(jiān)控區(qū)，并測量其土壤溫度、苗期出苗率、株高及籽粒產(chǎn)量，同時計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)。

1.3 技術(shù)模式

基地內(nèi)保護(hù)性耕作全部采用秸稈全量還田免（少）耕播種高標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)模式。

1.3.1 均勻行免耕（NT）技術(shù)模式 技術(shù)要點(diǎn)：玉米秸稈全量覆蓋還田均勻行免耕播種技術(shù)模式是指在前茬玉米收獲時，同時將秸稈粉碎后全量均勻拋撒地表，次年春季播種前或播種時再對秸稈進(jìn)行歸行處理，即將播種帶上的秸稈集中到休閑帶后，并在播種帶上進(jìn)行免耕播種作業(yè)。還田粉碎的秸稈長度應(yīng)在10 cm以內(nèi)，種植壟距60 cm。

技術(shù)流程：前茬玉米機(jī)械收獲→秸稈全部粉碎還田→秸稈均勻拋灑覆蓋地表→春季秸稈歸行處理→免耕播種→病蟲草害防治→秋收秸稈[4]。

1.3.2 苗帶碎旋耕（XT）技術(shù)模式 技術(shù)要點(diǎn)：玉米秸稈全覆蓋還田苗帶碎混旋耕少耕播種技術(shù)模式是指在玉米收獲時，同時將秸稈粉碎后全量均勻拋撒地表，次年春季播種前利用旋耕機(jī)對播種帶上面的秸稈和根茬進(jìn)行打碎并旋入土壤，除此之外不進(jìn)行任何其他形式的動土作業(yè)。還田粉碎的秸稈長度應(yīng)在10 cm以內(nèi)，種植壟距60 cm。

技術(shù)流程：前茬玉米機(jī)械收獲→秸稈全部粉碎還田→秸稈均勻拋灑覆蓋地表→春季滅茬旋耕起壟→免耕播種→防治病蟲害→秋收秸稈。

1.3.3 傳統(tǒng)耕作（CT）技術(shù)模式 技術(shù)要點(diǎn)：傳統(tǒng)耕作播種技術(shù)模式是指在玉米收獲的同時將秸稈粉碎打包離田，再利用旋耕機(jī)將根茬旋入土壤，待起壟作業(yè)后即可完成播種作業(yè)。玉米收獲時可利用打包（捆）機(jī)將秸稈捆扎并裝車運(yùn)輸。

技術(shù)流程：前茬玉米機(jī)械收獲→秸稈粉碎打包離田→滅茬旋耕起壟→防治病蟲害→秋收秸稈。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作模式下的土壤溫度

2023年4月29日測定不同耕作模式下的土壤溫度，結(jié)果詳見表2。

由表2可知，均勻行免耕耕作模式在土壤深度5 cm處的土壤溫度略低于苗帶碎旋耕和傳統(tǒng)耕作模式；當(dāng)土壤深度達(dá)到10 cm時，苗帶碎旋耕耕作模式下的土壤溫度明顯高于其他兩種，而均勻行免耕耕作模式下的土壤溫度略低于傳統(tǒng)耕作模式；當(dāng)土壤深度達(dá)到20 cm時，均勻行免耕耕作模式下的土壤溫度明顯高于傳統(tǒng)耕作模式，而苗帶碎旋耕耕作模式下的土壤溫度則居中，這說明秸稈均勻拋灑覆蓋地表能明顯增加地溫，且苗帶碎旋耕耕作模式對提升土壤表層溫度有明顯作用。

2.2 不同耕作模式下的玉米出苗率及株高

2023年6月6日測定不同耕作模式下的玉米苗生長情況，結(jié)果詳見表3。

由表3可知，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米平均出苗率在83.6%以上，而傳統(tǒng)耕作模式下的出苗率為82.4%，苗帶碎旋耕耕作模式高于均勻行免耕耕作模式近1個百分點(diǎn)；均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米植株高度均優(yōu)于傳統(tǒng)耕作模式，且苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米植株高度高于傳統(tǒng)耕作模式2 cm。

2.3 不同耕作模式下的玉米產(chǎn)量

2023年10月8日測定不同耕作模式下的玉米產(chǎn)量情況，結(jié)果詳見表4。

由表4可知，傳統(tǒng)耕作模式下的玉米平均產(chǎn)量為609.06 kg/667 m2，而均勻行免耕耕作模式和苗帶碎旋耕耕作模式下的玉米平均產(chǎn)量比傳統(tǒng)耕作模式高4.1%和7.2%。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

1）作業(yè)成本：按667 m2統(tǒng)計(jì)作業(yè)成本（農(nóng)機(jī)折舊費(fèi)未計(jì)入），均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式的作業(yè)成本為108元，比傳統(tǒng)耕作模式作業(yè)節(jié)省60元。

2）土地產(chǎn)出：均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式的667 m2平均產(chǎn)量分別為634.83 kg和656.47 kg，比常規(guī)作業(yè)增產(chǎn)25.77 kg和47.41 kg。按2.7元/kg計(jì)算，則分別增收69.6元和128元。

綜上計(jì)算可得出，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式與傳統(tǒng)耕作模式相比，667 m2節(jié)本增收分別為129.6元和188元。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，均勻行免耕和苗帶碎旋耕耕作模式在提升土壤溫度、玉米出苗率、植株高度與產(chǎn)量等指標(biāo)方面均高于傳統(tǒng)耕作模式，且苗帶碎旋耕耕作模式的各項(xiàng)指標(biāo)明顯優(yōu)于均勻行免耕耕作模式，原因可能是苗帶碎旋耕能增加深層土壤擾動，同時將粉碎的秸稈深翻入土以改善土壤中的空氣流通狀態(tài)，有利于秸稈加速腐解為植物生長所需的有機(jī)物，使植株根系更容易下扎，從而加速作物的生長發(fā)育。

參考文獻(xiàn)

[1] 牟力.東北地區(qū)實(shí)施保護(hù)性耕作的經(jīng)營與建議[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2021（9）：117-118.

[2] 苗永軍.東北地區(qū)實(shí)施玉米保護(hù)性耕作技術(shù)的常見問題與對策[J].農(nóng)機(jī)科技推廣，2022（9）：33-34.

[3] 樊禹銘.凌源地區(qū)玉米保護(hù)性耕作試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2023（1）：31-33.

[4] 劉清華.應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)防治耕地退化研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2021（9）：115-116.

Experimental Study on Protective Tillage of Maize in Jinzhou Area

WU Jinming

（Jinzhou Academy of Agricultural Sciences， Jinzhou Liaoning 121000，China）

Abstract： "Based on the survey data of township high standard black land conservation tillage application base in Yixian county， Jinzhou City， the experiment of soil physicochemical index， seedling rate， plant height and yield were compared with the traditional tillage mode. The results showed that the soil temperature， seedling emergence rate， plant height and grain yield of maize were all improved by the uniform line no-tillage and seedling belt broken rotary tillage modes compared with the traditional tillage mode.

Key words： "protective tillage; maize yield; straw mulching; rotary tillage