玉米保護性耕作及全程機械化種植技術(shù)

程 浩，趙慶方，張擁軍

（1.菏澤市牡丹區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 菏澤 274012；2.菏澤市牡丹區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東 菏澤 274012；3.菏澤市牡丹區(qū)王浩屯鎮(zhèn)人民政府，山東 菏澤 274000）

在玉米種植過程中，長期沿用傳統(tǒng)的耕作方法，會導(dǎo)致土壤翻耕旋耕作業(yè)效果不佳、耕作層土壤的滲透率下降、表層土壤破碎嚴(yán)重，使土壤中有機質(zhì)含量降低，不利于提高土地資源利用效率。而玉米收獲后會產(chǎn)生大量的秸稈，秸稈焚燒將造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。為適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的玉米種植方式，加大對保護性耕作技術(shù)的應(yīng)用力度。在玉米收獲完成后將秸稈粉碎還田，發(fā)揮保護土壤的作用，同時提高了資源的利用效率，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞。

1 玉米保護性耕作技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

玉米保護性耕作技術(shù)主要包括免耕播種技術(shù)、秸稈殘茬處理技術(shù)、深松技術(shù)等。玉米保護性耕作技術(shù)流程為在秋季通過機械設(shè)備收獲玉米，產(chǎn)生的秸稈進行還田處理，并覆蓋到土壤表面，第2年春季免耕播種，在苗期做好深松工作和田間管理工作，秋季機械設(shè)備收獲玉米后，再次將秸稈進行還田處理。利用保護性耕作栽培技術(shù)可實現(xiàn)對耕地資源的保護，防止土壤失墑嚴(yán)重和耕作層變淺，能夠降低玉米的生產(chǎn)成本，提高單位面積內(nèi)玉米產(chǎn)量。

傳統(tǒng)的玉米種植方式會影響耕地質(zhì)量，尤其是施用化肥和農(nóng)藥會導(dǎo)致土壤中的有機質(zhì)含量大幅度下降，且秸稈沒有經(jīng)過還田處理直接翻入土壤中也不利于保護土壤，應(yīng)用保護性耕作技術(shù)主要有以下幾個方面的優(yōu)勢。

1.1 提高土壤蓄水保墑能力

我國部分玉米種植地區(qū)很容易出現(xiàn)干旱，可針對性地選擇免耕技術(shù)，將前茬作物的落葉和殘體直接覆蓋在地表，達到減少水分蒸發(fā)量的目的，提高土壤蓄水保墑能力。

1.2 改善土壤結(jié)構(gòu)

如果沿用傳統(tǒng)的種植方式會導(dǎo)致土壤中有機質(zhì)含量下降，同時也會在一定程度上破壞土壤結(jié)構(gòu)。應(yīng)用保護性耕作技術(shù)，可實現(xiàn)改善土壤理化性能的效果，同時能夠保護土壤中的微生物。利用免耕技術(shù)能提高土壤的滲透能力，以更好地抵抗暴風(fēng)和大雨等不利自然災(zāi)害的侵襲。相關(guān)調(diào)查研究顯示，利用免耕播種技術(shù)可以降低水土流失的概率，并且改善土壤板結(jié)的情況[1]。

1.3 保護生態(tài)環(huán)境

利用保護性耕作技術(shù)可保護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境免遭破壞，傳統(tǒng)農(nóng)作物秸稈處理方式多采用焚燒處理，不僅會造成嚴(yán)重的空氣污染，同時也會造成資源的浪費。而應(yīng)用保護性耕作技術(shù)可實現(xiàn)秸稈的回收利用，秸稈還田能有效改善空氣的質(zhì)量，還能起到固碳的作用，降低CO2的排放量。利用秸稈還田技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤表層的保護，防止土壤鹽堿化，顯著提高土壤耕作質(zhì)量。

2 玉米保護性耕作技術(shù)模式

2.1 秸稈還田模式

玉米秸稈還田能夠減少秸稈焚燒所造成的環(huán)境污染，同時提高秸稈資源的利用效率，進一步優(yōu)化玉米的種植環(huán)境。當(dāng)前秸稈還田模式主要包括直接還田和過腹還田。在機械設(shè)備處理玉米秸稈的過程中，如果需要牽引式機組協(xié)助作業(yè)，在作業(yè)開始之前應(yīng)該開辟拖拉機通道，保證拖拉機勻速前進。

2.1.1 秸稈部分過腹還田的保護性耕作技術(shù)模式

在秋季機械收割完玉米后，可以對部分秸稈進行過腹還田處理。在利用青貯收割機械設(shè)備完成玉米秸稈收獲工作之后，將秸稈作為牲畜食用的重要飼料投喂給牲畜，牲畜糞便經(jīng)過處理之后直接還田。當(dāng)土層深度10 cm 的溫度穩(wěn)定在8 ℃以上，并且土壤中的含水量在16%～23%時可以播種，需要利用高性能的免耕播種機械設(shè)備播種，在距離原壟根茬3～5 cm 處進行開溝、施肥、播種、覆土和鎮(zhèn)壓一體化作業(yè)。施肥開溝機械設(shè)備的開溝深度為13～18 cm，而播種開溝機械設(shè)備的開溝深度為3～5 cm，注意應(yīng)將肥料和種子間隔一定距離，將肥料施在種子下方10～15 cm處，避免灼燒種子。

2.1.2 秸稈部分離田的保護性耕作技術(shù)模式

有些種植地秸稈量大，會影響播種質(zhì)量，在秋季收獲之后將一部分秸稈進行打包，另一部分秸稈覆蓋在地表，能夠起到保護土壤的作用，減少水分蒸發(fā)量，有利于春季的播種。當(dāng)土層深度10 cm 的溫度穩(wěn)定在8 ℃以上，并且土壤含水量為16%～22%，選擇免耕機械設(shè)備進行播種。

2.1.3 秸稈全量粉碎還田的保護性耕作技術(shù)模式

在秋季玉米收獲過程中，可以進行秸稈全量粉碎還田處理，粉碎后的秸稈均勻地撒在種植田內(nèi)，粉碎還田量要大于秸稈總量的50%，然后進行翻耕處理，保證秸稈和土壤充分混合均勻，不出現(xiàn)集堆的現(xiàn)象[2]。選擇帶有粉碎秸稈裝置的聯(lián)合收獲機械設(shè)備，在實現(xiàn)收獲玉米的同時進行秸稈粉碎還田，將粉碎后的秸稈均勻鋪撒在地表。

2.2 免耕播種模式

2.2.1 均勻行壟作栽培模式

行距控制在65～70 cm，通過中耕起壟，秸稈集中覆蓋在壟溝，實現(xiàn)保墑和保溫的作用。

2.2.2 寬窄行種植模式

如果選擇寬窄行種植模式，寬行和窄行的距離分別為80～90 cm 和40～50 cm，壟高為10～15 cm。選擇這種種植模式，應(yīng)做好原壟的耙平和聯(lián)合整地工作，重新調(diào)整好播種的行距。結(jié)合土壤水肥條件，將苗株數(shù)控制在85.5 萬～112.5 萬株/hm2。有條件的種植區(qū)可以設(shè)置滴灌帶，并且利用水肥一體化滴灌技術(shù)，滿足玉米生長過程中對養(yǎng)分和水分的需求[3]。

3 玉米全程機械化種植技術(shù)

3.1 種子選擇和處理

3.1.1 種子選擇

為了保證玉米高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，玉米品種的選擇十分關(guān)鍵，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤條件因地制宜地選擇玉米品種，保證籽粒飽滿，并且發(fā)芽率、純度和凈度都能達到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，種子純度超過98%、凈度超過97%、發(fā)芽率達到98%以上，并且含水量要小于13%。

3.1.2 種子處理

在播種前做好種子包衣或者拌種處理工作，選擇60%吡蟲啉懸浮溶液劑40 mL，兌水120 mL，拌種10 kg，能夠預(yù)防苗期的蚜蟲和灰飛虱；選擇40%甲基異柳磷乳油，按照種子量的0.2%拌種處理即可，能夠預(yù)防地下害蟲。

3.2 機械化整地技術(shù)

整地是玉米種植的重要環(huán)節(jié)，能為之后的播種營造良好的土壤條件，而機械化整地效率高，需要配合使用專業(yè)的機械設(shè)備，主要包括以下幾種技術(shù)。

3.2.1 機械化旋耕滅茬技術(shù)

玉米收獲之后保留根茬，機械化旋耕滅茬技術(shù)可完成根茬的處理和土壤的翻耕一體化工作。調(diào)查研究表明，應(yīng)用機械化旋耕滅茬技術(shù)可以保證土壤中有機質(zhì)含量的穩(wěn)定。選擇機械化旋耕滅茬技術(shù)對耕地地勢有一定的要求，坡度應(yīng)該小于60°，留茬高度不超過20 cm，需要在春季播種前的12～15 d 完成作業(yè)，避免造成水土流失。

3.2.2 機械化深松整地技術(shù)

應(yīng)用機械化深松整地技術(shù)可打破犁底層，增強播種前土壤蓄水保墑能力，為玉米生長營造良好的土壤條件，主要包括局部深松和全面深松。1)局部深松。可選擇單柱深松機械設(shè)備，在作業(yè)之前要了解土壤條件，土壤含水量控制在15%～22%。2)全面深松?？蛇x擇倒V 型深松機械設(shè)備，土壤含水量應(yīng)該控制在15%～22%，深松深度為35～45 cm，不能打破原有的土壤結(jié)構(gòu)，且不能漏松，可結(jié)合土壤條件選擇深松的力度和強度，通常每年進行2～3 次即可。在深松作業(yè)之后及時填土鎮(zhèn)壓，保證土壤處于待播的狀態(tài)，便于第2年直接免耕播種。如果地表堅硬和墑情較好，選擇耙茬作業(yè)，深度為8～10 cm，太深會容易失墑，不利于保苗。

3.3 機械播種技術(shù)

3.3.1 確定加種的位置

在機械設(shè)備播種之前，選擇從耕地的任意一端加種，如果玉米地面積較大，可從玉米地中間開始加種。為了保證播種均勻和高效，播種機械設(shè)備的種子添加量應(yīng)該是整體容量的1/3[4]。

3.3.2 機械播種方式

1)全株距精密播種技術(shù)。在播種的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范種植玉米，綜合考慮播種深度、行距和株距，播種完成之后做好填土鎮(zhèn)壓工作。全株距精密播種技術(shù)對土壤和種子要求比較高，要選擇純度高和發(fā)芽率高的品種，并且種植地塊病蟲害少。運用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)精量播種，節(jié)約良種，不需要后期間苗。

2)半株距播種。半株距播種需要適當(dāng)縮小玉米播種的株距，約為常規(guī)種植規(guī)范株距的1/2，增加了播種密度，也能防止因為種子選擇不當(dāng)以及其他不利因素造成缺苗現(xiàn)象的出現(xiàn)。該技術(shù)能夠提高玉米出苗率，保證玉米的產(chǎn)量，但是種子消耗量大，適合土壤肥力相對較差和不穩(wěn)定的田塊。

3)半精密播種技術(shù)。在利用玉米播種機械設(shè)備的基礎(chǔ)之上，可以每穴播種1～3 粒玉米，避免因為氣候因素或其他病蟲害因素造成缺苗。該播種技術(shù)可保證每穴至少有1 株玉米苗，若苗穴種苗數(shù)量較多，容易相互爭奪土壤中的養(yǎng)分和水分，需要做好后期的間苗工作。

3.4 田間管理

3.4.1 機械化施肥技術(shù)

1)底肥。底肥可選擇機械化設(shè)備深施，與土壤翻耕作業(yè)同步完成，施肥的深度為6～10 cm。在肥力充足的情況下，撒在土壤表層之后翻耕入土即可，如果肥力不足，選擇溝施或者穴施，提高肥料的利用效率。需要注意的是，如果在春季播種玉米，最好在秋季做好耕地和施肥工作，在春季播種之前深松土壤再次施入部分底肥，保證土壤和肥料充分混合均勻。在夏玉米種植過程中，前茬作物收獲完成之后翻耕土壤同時將肥料施入即可，最好選擇有機肥，能夠有效提高土壤肥力，保證玉米高產(chǎn)。2)種肥。實踐表明，在種植的過程中可以施用種肥，堅持深施的原則，可實現(xiàn)玉米增產(chǎn)10%左右。針對土壤貧瘠和底肥不足的情況，應(yīng)深施種肥，以保證玉米增產(chǎn)，可以選擇速效氮肥并且搭配磷肥、鉀肥和充分腐熟的農(nóng)家肥，彌補土壤肥力不足的問題。在施肥過程中，要把控好肥料和種子的距離，應(yīng)該在種子側(cè)下方4 cm 處施肥，選擇條施或者穴施的方式，避免化肥和種子直接接觸，以免灼傷種子。

3.4.2 機械化中耕技術(shù)

利用玉米機械化中耕技術(shù)，能夠有效清除雜草，促進玉米根部健康生長，提高土壤的透氣性，增強土壤蓄水保墑能力，防止土壤板結(jié)，為玉米生長營造良好的生長環(huán)境。在機械化中耕的過程中，避免對秧苗根部造成傷害，影響玉米吸收養(yǎng)分。要保證中耕深度的一致性，避免出現(xiàn)深淺不一的情況，會影響土壤墑情。在玉米苗期進行3 次中耕作業(yè)，玉米4 葉期進行第1 次中耕，深度控制在4 cm；在玉米苗高30 cm 時進行第2 次中耕，深度控制在7～8 cm；在玉米拔節(jié)期進行第3 次中耕，深度控制在5～6 cm。

3.4.3 機械化植保技術(shù)

在玉米機械化植保過程中，要準(zhǔn)確地控制好農(nóng)藥的施用量，選擇可靠的機械設(shè)備和采用安全合理的用藥方法。利用機械設(shè)備將液態(tài)或粉末狀的農(nóng)藥噴灑在玉米上，保證均勻噴灑，避免出現(xiàn)漏噴的現(xiàn)象，以提高藥劑的噴灑效果，并且減少農(nóng)藥的浪費。在用藥的過程中，應(yīng)該保證噴頭噴灑角度與地面保持垂直，在大風(fēng)天氣停止噴灑，避免產(chǎn)生藥害。在風(fēng)速約5 m/s時噴灑效果最佳，并且注意調(diào)整噴灑方向，保證藥劑噴灑均勻，有效防治病蟲害[5]。

3.5 玉米機械化收獲

當(dāng)前比較常見和使用廣泛的玉米收割機械設(shè)備為懸掛式玉米聯(lián)合收割機械設(shè)備，通常與大中型的拖拉機設(shè)備聯(lián)合使用，收獲效率高且節(jié)約了人力成本。需要注意的是，玉米收獲過程對機械設(shè)備收割質(zhì)量要求較高，玉米落穗率和損失率應(yīng)該小于3%且收獲完成后留下的秸稈應(yīng)該短于10 cm，漏切率低于3%，保證玉米收割質(zhì)量。玉米收獲工作完成后，將玉米秸稈再次進行還田，以增加土壤養(yǎng)分含量，為下一茬玉米生長提供充足養(yǎng)分。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的進步，傳統(tǒng)的玉米種植方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，應(yīng)該不斷創(chuàng)新農(nóng)業(yè)種植模式，其中包括保護性耕作種植模式，能夠?qū)崿F(xiàn)對土地資源的保護。另外，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化水平的提高，在農(nóng)業(yè)種植中可以利用全程機械化種植技術(shù)，以減輕農(nóng)民的勞動負擔(dān)，同時提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。