阜蒙縣保護性耕作模式對比分析

摘要：2022年在阜蒙縣縣級保護性耕作基地開展玉米不同種植模式對比試驗，其中包括秸稈全覆蓋還田免耕二比空種植模式（免耕）、玉米秸稈全覆蓋還田少耕二比空種植模式（少耕）、玉米秸稈粉碎還田翻耕技術(shù)模式和傳統(tǒng)耕作模式。結(jié)果表明，免耕處理的玉米平均產(chǎn)量為860.13 kg/667 m2，較傳統(tǒng)種植（項目區(qū)相鄰地塊）增產(chǎn)13.75%，且秸稈覆蓋后土壤容重在0～20 cm間均有提高、土壤含水率顯著提高，土壤地溫下降但不影響適時播種。建議該地區(qū)的玉米種植應(yīng)以秸稈全覆蓋免耕種植為主。

關(guān)鍵詞：保護性耕作；玉米；免耕；少耕

中圖分類號：S341；S345" " "文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2024）02-0040-02

保護性耕作技術(shù)具有減少土壤風蝕、抑制農(nóng)田地表揚塵、減少土壤水蝕、防治水土流失、培肥地力、蓄水保墑、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、增加糧食產(chǎn)量等優(yōu)勢[1-3]。近年來，黑土地保護性耕作受到國家和遼寧省的大力支持，并出臺一系列政策和實施計劃，為推動保護性耕作技術(shù)在遼寧的應(yīng)用實施提供了重要保障。為提高阜蒙縣保護性耕作應(yīng)用基地建設(shè)的質(zhì)量和水平，按照《遼寧省2022年黑土地保護性耕作實施方案》和《遼寧省縣級高標準保護性耕作應(yīng)用基地建設(shè)標準》的要求，2023年組織農(nóng)業(yè)科研人員對當?shù)亻_展了各項保護性耕作技術(shù)應(yīng)用效果監(jiān)測。

1 試驗地情況

1.1 阜蒙縣基地情況

1.1.1 自然條件 阜蒙縣縣級保護性耕作基地位于阜蒙縣阜新鎮(zhèn)他本扎蘭村（N42° 6' 56\" ，E121° 42' 59\"）。阜蒙縣北與內(nèi)蒙古自治區(qū)的庫侖、奈曼二旗交界，西與北票市毗鄰，南與義縣、北鎮(zhèn)、黑山等縣接壤，東與彰武、新民等縣相連。屬大陸性季風氣候，位于遼寧西北部的少雨區(qū)，夏季多西南風、氣溫較高，冬季多西北風、寒冷干燥。降雨量自南向北遞減，縣境北部的降水量較小，僅有435 mm左右，全縣平均最大年降水量達685.9 mm，最小年降水量只有319.2 mm，多數(shù)年份降水量為450～550 mm。年均氣溫7.8 ℃，生長季有效積溫3 100 ℃，生長季日照時數(shù)2 600 h。2022年度生長季平均降雨量（5—9月）705 mm，有效積溫3 322.70 ℃，日照時數(shù)1 431 h。

1.1.2 保護性耕作基地狀況 2022年完成保護性耕作基地20 hm2，土壤類型以褐土為主。在2021年的基礎(chǔ)上繼續(xù)實施秸稈全覆蓋少耕、免耕種植。播種前平均秸稈覆蓋率71.6%，秸稈覆蓋量386.03 kg/667 m2。

1.2 試驗地技術(shù)模式

經(jīng)實地考察調(diào)研，該基地較為適合的保護性耕作模式有2種：玉米秸稈全覆蓋還田免耕二比空種植模式（免耕）和玉米秸稈全覆蓋還田少耕二比空種植模式（少耕）。對照秸稈技術(shù)模式：玉米秸稈粉碎還田翻耕技術(shù)模式。傳統(tǒng)耕作為毗鄰示范田地塊。

其中，免耕作業(yè)17.3 hm2，少耕作業(yè)1.3 hm2，對照還田1.3 hm2。2022年3月1日—5月24日前，示范區(qū)域無降雨，春旱嚴重，但5—9月累計降雨705 mm，為試驗區(qū)域罕見的豐水年。玉米種植品種為東單1331，種植密度為4 000株/667 m2，隨播種每667 m2施用穩(wěn)定性復合肥（N-P-K為26-10-12）45 kg，不設(shè)追肥，除種植模式外，其他管理均與當?shù)卮筇锕芾硐嗤?/p>

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水及容重

技術(shù)依托單位于播種前（4月26日）對基地內(nèi)的土壤墑情、土壤容重情況進行了測定。因少耕是在播種時進行，因此對免耕和傳統(tǒng)耕作區(qū)進行了該項測定，結(jié)果詳見表1和表2。

由表1和表2可知，免耕處理播種前0～10 cm的土壤含水量為13.03%，較傳統(tǒng)耕作提高2.84個百分點，土壤容重為1.37 g/cm3，較傳統(tǒng)耕作提高20%；在10～20 cm土層，秸稈覆蓋免耕處理的土壤含水量為13.91%，較傳統(tǒng)耕作提高1.68個百分點，土壤容重為1.41 g/cm3，較傳統(tǒng)耕作提高8.5%；在20～30 cm土層，秸稈覆蓋免耕處理的土壤含水量較傳統(tǒng)耕作提高1.76%，土壤容重無差異。

2.2 土壤地溫

播種前測定（4月28日）不同層次的土壤溫度。在地表5 cm處，秸稈全覆蓋免耕處理的溫度為14.8 ℃，較傳統(tǒng)旋耕整地處理低5 ℃；10 cm處，秸稈全覆蓋免耕處理的溫度為10.9 ℃，較傳統(tǒng)旋耕整地處理低5.6 ℃；20 cm處，秸稈全覆蓋免耕處理的溫度為8.1 ℃，較傳統(tǒng)旋耕整地處理低4.5 ℃。

秸稈覆蓋處理雖然能顯著提升耕層的土壤水分，但受秸稈覆蓋的影響，土壤溫度顯著低于傳統(tǒng)耕作處理。該區(qū)域光熱條件較好，雖然溫度低于傳統(tǒng)耕作，但20 cm處的土壤溫度也均高于8 ℃，不影響適時播種。

2.3 土壤養(yǎng)分及有機質(zhì)含量

采用“Z”形取樣法，每個處理采集0～20 cm土壤樣品32份，混合后再用“四分法”保留土壤樣品1.0 kg，之后交由遼寧省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)所測定，結(jié)果見表3。

由表3可知，基地3種模式的土壤養(yǎng)分總體相對不足，因為土壤養(yǎng)分需要長時間積累才能見到效果。建議施用氮磷鉀配比均衡的長效復合肥，以滿足作物生長需要。

2.4 地表覆蓋率

采用50 m長的鋼尺，沿測定地塊對角線，計算每0.5 m處的秸稈覆蓋情況，并依據(jù)有無秸稈的點數(shù)來確定秸稈覆蓋率。結(jié)果表明，試驗地免耕和少耕播種前的秸稈平均覆蓋率為71.6%，均滿足高標準保護性耕作應(yīng)用基地60%的秸稈覆蓋要求。

2.5 作物生育期記載

6月13日測定各處理的出苗率及株高，結(jié)果詳見表4。

由表4可知，秸稈全覆蓋免耕處理的玉米出苗率為94%，少耕處理的出苗率為81%，傳統(tǒng)耕作處理的出苗率為76%；秸稈全覆蓋免耕處理的平均株高為35.70 cm，少耕處理為47.42 cm，傳統(tǒng)耕作處理為54.76 cm。秸稈全覆蓋的地表由于地溫較傳統(tǒng)耕作低，所以苗期長勢較弱。

2.6 測產(chǎn)

10月12日由省農(nóng)科院作物所組織測產(chǎn)現(xiàn)場會，按照每個處理取樣面積66.7 m2的方式進行測產(chǎn)，結(jié)果見表5。

測產(chǎn)結(jié)果表明，免耕處理的玉米平均產(chǎn)量為860.13 kg/667 m2，較少耕處理增產(chǎn)11.62%，較傳統(tǒng)耕作處理增產(chǎn)13.75%。

3 結(jié)論與討論

2022年為阜新地區(qū)罕見的豐水年，5—9月基地區(qū)域內(nèi)降雨量高達705 mm。試驗結(jié)果表明，秸稈覆蓋免耕處理的玉米平均產(chǎn)量為860.13 kg/667 m2，較傳統(tǒng)種植（項目區(qū)相鄰地塊）增產(chǎn)13.75%，且秸稈覆蓋后土壤容重在0～20 cm間均有提高、土壤含水率顯著提高，土壤地溫下降但不影響適時播種。

建議該基地仍以秸稈全覆蓋免耕種植為主，播種前1周在上一年的覆蓋行（即待種植區(qū)）進行集行作業(yè)，以探索土壤水分與溫度的最佳協(xié)同點，同時也有利于充分利用保護性耕作下的土壤水熱資源。

參考文獻

[1] 劉智卓.保護性耕作作業(yè)成本及秸稈收益對比分析[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2023（2）：27-28.

[2] 劉清華.應(yīng)用保護性耕作技術(shù)防止耕地退化研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2021（5）：115-116.

[3] 王雪茹.遼寧省保護性耕作技術(shù)應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2021（5）：119-120.

Comparative Analysis of Conservation Tillage Mode in Fumeng County

ZHONG Gang1，2

（1.Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China; 2.Key Laboratory of Remanufacture and Innovation of Agricultural Machinery and Equipment in Liaoning Province， Shenyang 110161， China）

Abstract： In 2022， a comparative experiment of different corn planting modes were carried out in the county-level conservation tillage base in Fumeng County， including the full-cover straw returning to the field with no tillage and two-to-empty cultivation mode （no tillage）， the full-cover corn straw returning to the field with less tillage and two-to-empty cultivation mode （less tillage）， the corn straw crushing and returning to the field and the traditional tillage mode. The results showed that the average yield of corn under no-tillage treatment was 860.13 kg/667 m2， which was 13.75% higher than that under traditional planting （adjacent plots in the project area）， and the soil bulk density was increased between 0 and 20 cm after straw mulching， the soil moisture content was significantly increased， and the soil temperature decreased without affecting the timely sowing. It is suggested that the corn planting in this area should be dominated by straw full cover and no-till planting.

Key words： conservation tillage; corn; no tillage; less tillage