玉米種植保護性耕作技術(shù)與應(yīng)用效果

劉巖

摘 要 發(fā)展保護性耕作技術(shù)，不但能夠更好地發(fā)揮土地資源優(yōu)勢，推動玉米種植產(chǎn)量的提升，還能進一步完善玉米生產(chǎn)體系，實現(xiàn)自然環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的和諧共生。為實現(xiàn)玉米種植的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，在介紹玉米種植保護性耕作技術(shù)應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上，解析玉米種植保護性耕作技術(shù)的內(nèi)涵和原理，并論述了秸稈還田技術(shù)、免耕播種技術(shù)、寬窄行留高茬種植技術(shù)等玉米種植保護性耕作技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 玉米種植;保護性耕作;機械化;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：S513 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.04.002

針對部分地區(qū)自然條件不佳、種植水平不高、質(zhì)量與產(chǎn)量不滿足目標(biāo)等問題，需加快推廣保護性耕作技術(shù)，防止土壤被破壞，降低自然災(zāi)害發(fā)生的概率。實施保護性耕作有利于提升土壤肥力，充分發(fā)揮土壤的生產(chǎn)能力，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，這對于滿足農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展具有積極意義。但保護性耕作技術(shù)在實踐中依然存在諸多問題，需要深入探討。

1 應(yīng)用背景

保護性耕作技術(shù)是當(dāng)前比較先進的一種農(nóng)業(yè)技術(shù)，具有節(jié)本增效、推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要作用。通過對田間土壤實施免耕、少耕的措施，并合理利用剩茬、秸稈等，給土壤增加一層“防護罩”，由此來避免其受到風(fēng)蝕、水蝕的侵害，提高土壤自身的肥力及抗旱性。相較于傳統(tǒng)土壤耕作來說，保護性耕作技術(shù)減少了耕地次數(shù)，提高了作物產(chǎn)量，大幅提高了勞動效率，非常適用于以往多次耕作的土壤。玉米主產(chǎn)區(qū)多分布在淮河以北地區(qū)，該地的氣候、土壤、地理等條件十分適宜玉米種植，但玉米種植的整體生產(chǎn)效益卻不高，主要原因包括以下4個方面。1）種植模式粗放，種植戶積極性不高。玉米主產(chǎn)區(qū)的種植戶受傳統(tǒng)理念的影響，認(rèn)為“種在地，收靠天”，不講究田間的科學(xué)管理，施肥、施藥也一味采取“一炮轟”的方式，這種懶漢種田的想法是新技術(shù)、新設(shè)備難以有效推廣的主要因素[1]。2）農(nóng)戶對優(yōu)良品種和新農(nóng)業(yè)技術(shù)的接受程度較低。很多玉米品種都是外地引進，因此品種表現(xiàn)稍有延遲，淘汰時間較長，無形中制約了單位產(chǎn)量的增加。加之農(nóng)戶思想陳舊，不太愿意接受新品種、新技術(shù)，基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣難度大。3）田間缺乏精細(xì)化管理?；春右员钡挠衩追N植往往是在收獲小麥后，向田間撒足化肥，雖然土壤環(huán)境在近年得到大幅改善，但依然有部分田地是不施加土雜肥的衛(wèi)生田，土肥流失較為嚴(yán)重;播種量沒有按照品種特性確定，播后噴灑一次除草劑、防蟲藥之后，便坐等收獲;玉米種植土壤的表面不夠平整，墑界溝明顯，出苗率不均勻[2]。4）土壤板結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，耕作層變淺。該現(xiàn)象多是因為土雜肥施用不足或大型聯(lián)合收割機、拖拉機的不科學(xué)使用，導(dǎo)致耕種地受到重復(fù)碾壓，土壤耕作層變淺，透氣性嚴(yán)重不足;長時間的雨季之后，影響到作物根系的發(fā)育。在這一背景下，土壤環(huán)境也在不斷惡化，各類問題交織出現(xiàn)。雖然在政府的改革推動下，當(dāng)?shù)胤N植形勢略有好轉(zhuǎn)，但站在長遠角度來看，還需大力發(fā)展土壤耕作新技術(shù)，宣傳生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要性。

2 內(nèi)涵與原理

2.1 內(nèi)涵

在工業(yè)革命浪潮的推動下，農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)成為主流，傳統(tǒng)農(nóng)田耕作都是使用鏵式犁對土壤進行深耕、深翻。世界人口數(shù)量的急劇膨脹，對糧食作物的需求也越來越大，無休止地耕作而不維護耕作環(huán)境，過度放牧導(dǎo)致草原土地逐漸受到侵蝕，地表環(huán)境越來越惡劣，自然生態(tài)系統(tǒng)被破壞，土壤資源日漸惡化，作物產(chǎn)量始終得不到提升。特別是21世紀(jì)以來，一些農(nóng)田土壤都無法抵擋大風(fēng)的侵襲，沙塵暴嚴(yán)重破壞了地表植被，給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟帶來巨大損失。為了解決這一問題，有關(guān)部門開展了對各類蓄水保墑耕作方法的研究。實踐證明，最有效的解決方法便是在農(nóng)田上覆蓋秸稈，以少耕或免耕的方法來保證土壤肥力，最大程度降低水土流失、土壤沙漠化等。現(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)都采取了保護性耕作技術(shù)，幾乎所有土地都不再使用傳統(tǒng)的鏵式犁深翻、深耕，在政策制度的支持下，保護性耕作模式得到進一步推廣，其發(fā)展前景非常廣闊[3]。保護性耕作技術(shù)及其配套措施對于提高糧食產(chǎn)量，改善土壤環(huán)境具有積極意義，對于增加邊際效益也是非常有利的。隨著免耕技術(shù)的成功應(yīng)用，收割機、免耕播種機等機械也應(yīng)運而生，加速了農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展進程。我國各地區(qū)保護性耕作技術(shù)在推廣應(yīng)用上有諸多相似之處。1）在農(nóng)藝生產(chǎn)方面，逐步朝著少耕、免耕、利用設(shè)施栽培的方向前行。2）該技術(shù)多應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境遭到破壞的地區(qū)，主要用于種植區(qū)土壤改良。3）從單一化的改良土壤性質(zhì)、維護生態(tài)環(huán)境走向全面、綜合、系統(tǒng)的方向。

2.2 原理

保護性耕作技術(shù)為達到作物高產(chǎn)、高質(zhì)的目標(biāo)，通過改善土壤理化性質(zhì)、培肥地力，提高有機質(zhì)含量，增加土壤的粗糙度，確保具有足夠的保水保墑能力，同時能夠抵御地表徑流，延長水分蒸發(fā)的過程。目前，該技術(shù)的應(yīng)用目的主要包括以下4點：1）改良生態(tài)環(huán)境;2）緩解土壤板結(jié)化帶來的侵蝕作用，保障土壤內(nèi)部的有機質(zhì)含量，如秸稈還田、留高茬等;3）節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動成本，實現(xiàn)增產(chǎn)增收，如少耕、免耕等;4）節(jié)水、抗旱，不同類型的保護性耕作技術(shù)的選擇需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖魑锲贩N、地勢、氣候等綜合考慮。

3 應(yīng)用

3.1 秸稈還田技術(shù)

秸稈還田是保護性耕作技術(shù)中的重要組成部分。通過該技術(shù)的運用，不僅可以提高土壤肥力，還能減少土壤發(fā)生風(fēng)蝕、水蝕等不良情況。秸稈還田技術(shù)在應(yīng)用時需要遵循一定的原則。1）具備良好的應(yīng)用條件。即為了方便機械入田，需要統(tǒng)一種植品種，以相同的行間距進行播種。一般而言，玉米行間距為60 cm。種植方式也要保持一致性，確保田間地塊能夠承載機械運行，過程中需做好田間清理工作。2）覆蓋秸稈之前，應(yīng)當(dāng)綜合考慮選擇合適的覆蓋形式。高產(chǎn)種植區(qū)適用粉碎覆蓋法（含水率22%左右，粉碎率95%以上）。秸稈充分粉碎后才可均勻覆蓋在土壤上。當(dāng)秸稈存在堆積或田塊不平時，要及時進行土地平整。當(dāng)?shù)貕K溫度較低時，可采取淺松作業(yè)的形式。安徽省的絕大部分地區(qū)都實施了機械化種植，聯(lián)合秸稈還田技術(shù)，可借助收割機等設(shè)備提高作業(yè)效率。如果當(dāng)?shù)赝寥里L(fēng)蝕嚴(yán)重，則可采取留茬覆蓋的形式[4]。

3.2 免耕播種技術(shù)

免耕播種技術(shù)已經(jīng)成為種植人員比較常用的一項農(nóng)業(yè)種植技術(shù)。該技術(shù)往往需結(jié)合免耕播種機，可一次性完成破茬開溝、施肥、播種及鎮(zhèn)壓工作，滿足一體化生產(chǎn)種植目標(biāo)。應(yīng)用免耕播種技術(shù)，需結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥?、氣候、降雨量等挑選適合的播種設(shè)備。此外，該技術(shù)需結(jié)合精量播種措施配套進行。所以在品種的選擇上，盡量保證發(fā)芽率達到90%以上。播種前，要調(diào)研當(dāng)?shù)夭∠x害發(fā)生情況，做好種子處理工作。根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)確定最佳播種期。免耕播種技術(shù)的施肥深度為5～9 cm。

3.3 寬窄行留高茬種植技術(shù)

將以往的均等壟長重新劃分為不均等的壟長，然后在相對較窄的壟上播種，在較寬的土壤上松耕。一年生長期后，便對整個土壤旋耕，留下窄壟處的秸稈。等到來年生長周期，輪換種植壟被，即窄壟無變化，寬壟上種植。位置有所差異，原先的窄行進行松耕，寬壟位置種植。該技術(shù)屬于隔年深松，緩解了土壤供肥壓力，保證了作物產(chǎn)量。在經(jīng)過一個生長周期休息時間的窄壟上耕作，可充分利用土壤肥力，促進根系吸收，進而提高土地利用率。

4 應(yīng)用效果

4.1 生態(tài)效益

保護性耕作技術(shù)對于抑制地表徑流、避免土壤流失具有重要作用，帶來了極高的生態(tài)效益。在多年的技術(shù)推廣實踐中，采取保護耕作模式的田間地表徑流減少了55%～100%，土壤流失減少了10%～100%，效果明顯。并且在干旱條件下，該技術(shù)將土壤中的含水率提升3個百分點，有機質(zhì)含量提高0.06個百分點。連續(xù)使用3～5年后，耕層結(jié)構(gòu)中的微生物數(shù)量逐年提升，這些微生物可改善土壤孔隙率，將土壤的“毛細(xì)血管”維持在相對穩(wěn)定的水平。秸稈覆蓋還可達到阻礙輻射和熱傳導(dǎo)的目的，對于土溫恒定有著一定的作用。秸稈覆蓋后不再出現(xiàn)秸稈焚燒造成的空氣污染。

4.2 經(jīng)濟效益

和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式相比，與機械配套措施聯(lián)合使用可減少多個作業(yè)環(huán)節(jié)，極大地緩解了農(nóng)村剩余勞動力的壓力，有效降低了人工費、材料費、燃料費等生產(chǎn)成本。每畝（1畝=667 m2）玉米種植提升到

7 000株以上，增產(chǎn)量非常明顯，提高農(nóng)民經(jīng)濟收益。

4.3 社會效益

保護性耕作技術(shù)與傳統(tǒng)的土地翻整、耙地、趟地不同，它實現(xiàn)了精細(xì)化、機械化耕作，這不僅是理念上的改變，更是技術(shù)、設(shè)備上的變革。在新技術(shù)的推廣應(yīng)用中，示范基地的成功種植，也大幅提高了農(nóng)戶的自主學(xué)習(xí)意識，增強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)文化素養(yǎng)，并使農(nóng)戶對自然生態(tài)環(huán)境投入了更多的關(guān)注，自覺參與到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與環(huán)境共同發(fā)展中來。

5 配套措施

5.1 耕地準(zhǔn)備

為最大程度地發(fā)揮保護性耕作技術(shù)的應(yīng)用效果，需采取相關(guān)配套措施共同進行作物種植。耕地準(zhǔn)備屬于保護耕作的第一個環(huán)節(jié)。種植玉米時，優(yōu)先考慮平崗地塊。對于首次運用保護耕作技術(shù)的土地，應(yīng)提前統(tǒng)籌規(guī)劃。上年作物收獲時，秸稈留茬量不得低于總體的30%。除了在秋季根據(jù)耕地條件對土壤進行深松作業(yè)之外，春、夏、冬季播種前都不能進行任何作業(yè)，特別是機械入土作業(yè)，確保播種前土壤墑情的良好性及耕層結(jié)構(gòu)的完整性。

5.2 品種選擇

不管使用哪項保護性耕作技術(shù)，都要重視玉米品種的選擇及種子處理工作。根據(jù)多年的示范試驗，各地要因地制宜地挑選品種，保證種子的出凈度大于98%，純度大于97%，發(fā)芽率大于92%，含水率低于13%。播種前，需完成發(fā)芽試驗、曬種、藥劑拌種等工作，播種時滿足合理密植的條件，以穩(wěn)定單位面積的產(chǎn)量為主。

5.3 肥料選用

數(shù)據(jù)表明，玉米秸稈中的有機質(zhì)含量達到90%以上時，秸稈中的氮、五氧化二磷、氧化鉀分別可達0.52%、0.20%、2.30%。由此可見，當(dāng)秸稈腐爛后會分解出微量元素、中量元素，這些都可以成為植物的營養(yǎng)補充劑。所以，種植區(qū)需結(jié)合實際情況改進肥料配方?；幢钡貐^(qū)要以增氮、減磷、補鉀為主進行配方施肥。

5.4 機械選用

要最大程度地提高保護性耕作技術(shù)的應(yīng)用效益，就要配套機械使用，這是推動農(nóng)業(yè)機械化進程的根本措施。使用機械分為專用機具和通用機具。近年來，桃園鎮(zhèn)的農(nóng)機具配套技術(shù)不斷發(fā)展，機械使用數(shù)量快速增加，農(nóng)機研發(fā)企業(yè)日益壯大。其中以牽引式重型免耕播種機、深松機、噴桿、風(fēng)幕式噴藥機和玉米收割機應(yīng)用最為廣泛[5]。種植人員也要結(jié)合不同的作業(yè)條件配置不同的播種機械、施藥機械、深松機械及植保機械。

6 結(jié)語

保護性耕作技術(shù)的推廣，標(biāo)志著我國要全面建成生態(tài)農(nóng)業(yè)、機械農(nóng)業(yè)的決心。相關(guān)人員要抓住農(nóng)業(yè)改革的契機，引導(dǎo)農(nóng)戶對于傳統(tǒng)農(nóng)耕概念的更新，積極灌輸配套措施的聯(lián)合使用的思想，采取適宜的耕作技術(shù)，切實提高田間生產(chǎn)力，提高作物產(chǎn)量，解決生態(tài)環(huán)境問題。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）