王井輝

機(jī)械化深松技術(shù)在玉米保護(hù)性耕作中的應(yīng)用探究

王井輝

(吉林省長(zhǎng)春市農(nóng)安縣高家店鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心，吉林 長(zhǎng)春 130227)

近年來(lái)，我國(guó)玉米保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展迅速，在玉米大規(guī)模種植中的應(yīng)用日益廣泛。與傳統(tǒng)耕作相比，玉米保護(hù)性耕作技術(shù)可減少土壤被風(fēng)蝕、雨蝕，保留土壤肥力，防止耕地?fù)P塵，提升土地抗旱作用。通過(guò)分析機(jī)械深松的技術(shù)要求與方法在機(jī)械化保護(hù)性耕作中的重要作用，指出機(jī)械化深松技術(shù)存在的問(wèn)題，以進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械化深松技術(shù)。實(shí)踐證明，應(yīng)用機(jī)械化保護(hù)性耕作可提升高旱區(qū)玉米產(chǎn)量，降低耕種成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

玉米保護(hù)性耕作；機(jī)械化；深松技術(shù)；土壤；深松深度

運(yùn)用玉米保護(hù)性耕作技術(shù)可對(duì)農(nóng)田進(jìn)行免耕、少耕作業(yè)，減少土壤耕作。農(nóng)作物的高根茬秸稈可保留30%以上，實(shí)現(xiàn)秸稈、殘茬對(duì)耕地表面的覆蓋，完善農(nóng)作物殘留還田環(huán)節(jié)，有利于提升土壤肥力，加強(qiáng)土地抗旱能力，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)[1]。與傳統(tǒng)耕作習(xí)慣相比，運(yùn)用玉米機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)可保護(hù)耕地土壤不受風(fēng)蝕、雨蝕侵害，減少土地中養(yǎng)分流失，防止耕地?fù)P塵，保留了土壤的肥力，提升了土地抗旱作用。

1　機(jī)械深松的技術(shù)要求

1.1　對(duì)機(jī)具的要求

運(yùn)用機(jī)械深松技術(shù)可調(diào)節(jié)土壤犁層固體、液體、氣體之間的比例，改良土壤的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，減少土壤被侵蝕的現(xiàn)象，提升土壤的抗旱能力。在深松過(guò)程中，為了達(dá)到正常耕作又不損傷植物根莖及土壤的目的，就必須根據(jù)土壤性質(zhì)來(lái)選用深松機(jī)具。

目前常用的深松機(jī)中，主要有單柱式結(jié)構(gòu)與框架式結(jié)構(gòu)兩種類型[2]，其中單柱式深松機(jī)能進(jìn)行鑿式、鏟式、振動(dòng)式等多種深松作業(yè)方式。按機(jī)械作業(yè)性質(zhì)，可將深松機(jī)分為局部深松型與全面深松型。不同深松機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能用途均不相同，適合耕作的土壤類型也不相同。在運(yùn)用深松機(jī)進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中，要配置碎土或鎮(zhèn)壓裝置，同時(shí)根據(jù)土壤類型、作業(yè)情況、作業(yè)量以及深松程度選擇合適型號(hào)的深松機(jī)[3]。例如，以松土、打破犁層為目的的深松作業(yè)需要將全方位深松機(jī)與振動(dòng)式深松機(jī)的功能進(jìn)行結(jié)合，此類作業(yè)有動(dòng)土量大、單一耕幅寬的特征；以儲(chǔ)水保墑為目的的深耕作業(yè)需要應(yīng)用偏柱式深松機(jī)進(jìn)行耕層底部深松，減少地表動(dòng)土量；在苗期進(jìn)行深松作業(yè)，要選擇可施肥的深松機(jī)與較窄的開溝施肥裝置，加強(qiáng)機(jī)架高度，防止對(duì)作物幼苗造成傷害。

1.2　深松農(nóng)藝要求

在玉米作物種植中，有兩個(gè)深松期，分別是秋收后蓄水保墑深松和耕作時(shí)施肥排澇深松，施肥排澇深松也被稱為苗期深松[4]。秋季深松作業(yè)的主要目的是使底層土壤形成“鼠道”式的孔隙結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤通透性。秋季深松作業(yè)必須在秋收后開始，在冬季土壤封凍前結(jié)束，在進(jìn)行秋季深松作業(yè)時(shí)，要注意土壤濕度，當(dāng)土壤濕度處在13%～22%之間時(shí)最為適宜，若深松時(shí)土壤的含水量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致秸稈成堆，降低土壤品質(zhì)，影響來(lái)年產(chǎn)量。施肥排澇深松作業(yè)是指在深松過(guò)程中還要兼顧施肥作業(yè)，一般在六月下旬至七月上旬進(jìn)行，深松過(guò)程中要注意土壤墑情，若土地持續(xù)干旱，則不宜進(jìn)行深松作業(yè)，要防止起大土垡，影響幼苗生長(zhǎng)。此外，若是耕層底下是沙土層或耕地處于山坡地段都不宜進(jìn)行深松作業(yè)，以免出現(xiàn)漏水或沙石泛起的情況。

1.3　深松質(zhì)量要求

深松后的耕地要保證土壤表面平整，深松的深度、寬度要保持一致，同時(shí)還要保證與來(lái)年免耕播種苗帶平行。深松作業(yè)的深度與寬度要根據(jù)作物的根的深度與行距來(lái)確定，深度在30～50cm之間，以打破犁底層為宜。作業(yè)周期要根據(jù)土壤情況而定，一般為2～3年[5]。在深松作業(yè)過(guò)程中，要配備碎土、鎮(zhèn)壓等裝置用于平整地標(biāo)，還可以填充溝壑與縫隙。在進(jìn)行深松作業(yè)時(shí)，要注意保持適宜的車速，車速過(guò)快會(huì)造成土塊或黏土條甩壓苗帶，也會(huì)造成土壤松動(dòng)，導(dǎo)致植物根莖透風(fēng)嚴(yán)重，水分流失過(guò)快，不僅損傷植物根系，還會(huì)影響作物生長(zhǎng)。

2　機(jī)械深松的方法

玉米機(jī)械化保護(hù)性耕作模式分為寬窄行種植模式與等距離種植模式。寬窄行種植模式可應(yīng)用于秋季深松與苗期深松；等距離種植模式只適用于秋季深松作業(yè)。

2.1　寬窄行種植模式作用于秋季深松

通過(guò)秋季深松作業(yè)，可為來(lái)年的免耕播種創(chuàng)造良好的土壤條件，以利于玉米生長(zhǎng)。秋季深松作業(yè)以震動(dòng)式深松機(jī)為主，需要根據(jù)拖拉機(jī)的馬力來(lái)制定深松行數(shù)，一般為2～4行。深松作業(yè)后，要保證土壤表面秸稈不聚堆、沒有較大的土塊與土黏條，深松溝的縫隙之間尺寸適宜，有利于合墑[6]。

2.2　等距離種植模式作用于秋季深松

等距離種植模式與寬窄行種植模式的不同之處主要是深松位置在作物之間的中心帶，若玉米位于壟側(cè)種植，則中心帶在壟的另一側(cè)，在換壟轉(zhuǎn)彎時(shí)，要調(diào)整深松機(jī)的位置，使深松機(jī)作業(yè)于中心帶。在運(yùn)用等距離種植模式進(jìn)行秋季深松時(shí)，需要與震動(dòng)式深松機(jī)相互配合，強(qiáng)化碎土效率，保證土壤的性質(zhì)，提高來(lái)年玉米作物的生長(zhǎng)效率。

2.3　寬窄行種植模式作用于苗期深松

在苗期深松過(guò)程中，需要使用專用的深松施肥機(jī)協(xié)同進(jìn)行施肥作業(yè)。在進(jìn)行寬行作業(yè)時(shí)，也需要將肥料施在玉米苗帶外側(cè)15～25cm之間，施肥深度為8～15cm，在保證不傷害玉米苗的前提下盡量貼近苗帶，同時(shí)要配備好鎮(zhèn)壓、碎土裝置[7]。

在進(jìn)行苗期作業(yè)深松時(shí)要特別注意土壤狀態(tài)，干旱或半干旱土壤，尤其是三伏天旱情嚴(yán)重地區(qū)，由于土壤的保墑能力極差，所以切不能讓土壤因深松而導(dǎo)致透風(fēng)，使土地旱情加重，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)。

3　機(jī)械深松的主要意義

傳統(tǒng)的深松作業(yè)一般以犁地為主，即通過(guò)中小型拖拉機(jī)配備相關(guān)耕地機(jī)具在田間進(jìn)行操作。因機(jī)具性能不足、拖拉機(jī)馬力有限等多種原因，傳統(tǒng)的犁地只能在土壤下12cm～15cm作業(yè)，耕層深度不夠，如果土壤嚴(yán)重板結(jié)，會(huì)增加耕地阻力，同時(shí)增厚犁底層，使犁底層土地更加堅(jiān)實(shí)，削弱土壤對(duì)雨水的儲(chǔ)存能力；且傳統(tǒng)的深松作業(yè)需要一年進(jìn)行2～3次，頻繁的犁地作業(yè)不僅浪費(fèi)大量的人力物力，還會(huì)使土地中的蚯蚓、微生物等有益生物大量減少，使土壤品質(zhì)遭到破壞，減弱了土壤本身儲(chǔ)存和輸送養(yǎng)分的能力；傳統(tǒng)的耕種作業(yè)中，常用翻、耙、壓等方式，對(duì)土壤表面翻動(dòng)較大，會(huì)導(dǎo)致土壤風(fēng)蝕、水蝕嚴(yán)重，使降雨難以長(zhǎng)時(shí)間保存在土壤中，降低了土地的保墑能力。長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行深松作業(yè)，會(huì)導(dǎo)致土壤品質(zhì)下降，嚴(yán)重壓縮了農(nóng)作物生長(zhǎng)的空間，不利于農(nóng)作物正常發(fā)育。通過(guò)機(jī)械深松，可加強(qiáng)土壤能力，保證農(nóng)作物的發(fā)育與產(chǎn)量，主要有以下4點(diǎn)意義。

(1)打破土壤犁底層。在犁底層進(jìn)行機(jī)械深松，對(duì)農(nóng)作物根系底層的土壤進(jìn)行壓實(shí)，可在耕層下與深層間形成一塊硬土層，能防止雨水滲透，同時(shí)避免了因土地凍融造成的土壤密度、質(zhì)量增加，形成土壤黏粒沉積；通過(guò)機(jī)械深松可將硬土層上層土壤鉤破，疏松土壤，提升土壤透水、透氣能力，有利于農(nóng)作物根系生長(zhǎng)。

(2)提升土地蓄水保墑能力。經(jīng)過(guò)機(jī)械深松作業(yè)的土壤儲(chǔ)水能力要比未深松土地提高5～10倍，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在正常降雨時(shí)，深松后的土地1h內(nèi)可吸納300～600mm降水，還可有效防止形成徑流[8]。將大量雨水存入地下，可降低水分蒸發(fā)量、減少水分流失，達(dá)到“雨天不澇、旱天不旱”的目的，滿足農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。

(3)利于農(nóng)作物根系生長(zhǎng)。玉米根系雖然入土深度可達(dá)3m以上，但其根系的80%都生長(zhǎng)在表土以下30cm的耕層土壤中，耕層土壤提供了絕大部分玉米生育期所需的養(yǎng)分與水分。機(jī)械深松的作用正是提高土壤深松程度，改善土壤質(zhì)量，增加土壤養(yǎng)分，使農(nóng)作物根莖擁有更多的生長(zhǎng)空間，有利于作物根系成長(zhǎng)。

(4)有利于低溫回升，提高糧食產(chǎn)量。通過(guò)機(jī)械深松，增大了耕地土壤之間的縫隙，使土壤與外界之間的熱量交換更順暢，進(jìn)而保證了土壤溫度能夠快速回升，同時(shí)在深松過(guò)程中由于不過(guò)會(huì)過(guò)多翻動(dòng)表土，可保證表土上覆蓋的植被不被破壞，從而減少風(fēng)蝕、水蝕現(xiàn)象，保護(hù)了土壤。

4　優(yōu)化機(jī)械化深松技術(shù)的建議

(1)加強(qiáng)對(duì)深松作業(yè)質(zhì)量的檢測(cè)驗(yàn)收力度。在深松作業(yè)中，要按步驟按計(jì)劃逐漸加深深松深度，使深松深度達(dá)到農(nóng)作物生長(zhǎng)要求。為了保證深松作業(yè)質(zhì)量，要規(guī)范深松作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)流程，制定深松作業(yè)方案，確保工作人員根據(jù)土壤性質(zhì)與深松作業(yè)目的去選擇合適的深松機(jī)器；要根據(jù)對(duì)深松后的土地檢測(cè)驗(yàn)收情況制定獎(jiǎng)懲制度。

(2)加大對(duì)深松作業(yè)的補(bǔ)貼力度。農(nóng)民對(duì)深松作業(yè)熱情不高的主要原因是作業(yè)成本高、缺乏資金購(gòu)買機(jī)械設(shè)備、對(duì)機(jī)械化深松的意義認(rèn)知不足等。因此當(dāng)?shù)卣麄魃钏勺鳂I(yè)的優(yōu)勢(shì)，采取試點(diǎn)的方式對(duì)深松作業(yè)進(jìn)行演示，使農(nóng)民通過(guò)試點(diǎn)田塊的高產(chǎn)量認(rèn)識(shí)到機(jī)械深松能帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的效益；政府要對(duì)農(nóng)民深松作業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼，鼓勵(lì)和支持農(nóng)民訂購(gòu)深松設(shè)備，減輕農(nóng)民經(jīng)濟(jì)壓力。

5　結(jié)語(yǔ)

玉米保護(hù)性耕作機(jī)械深松技術(shù)可以保證農(nóng)作物安全、健康生長(zhǎng)，是提升玉米產(chǎn)量最明顯、最有效的手段。要加大財(cái)政補(bǔ)貼力度，做好宣傳教育工作，將機(jī)械深松的耕種模式廣泛應(yīng)用到玉米種植中，助力我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展，提升農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)的整體發(fā)展。

[1] 崔釗達(dá),余志剛,張培鴿.保護(hù)性耕作技術(shù)采用有助于提高糧食生產(chǎn)技術(shù)效率嗎？:以玉米為例[J].農(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理學(xué)報(bào),2021,20(4):458-467.

[2] 戴伊莎,賈會(huì)娟,熊瑛,等.保護(hù)性耕作措施對(duì)西南旱地玉米田土壤有機(jī)碳、氮組分及玉米產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2021,39(3):82-90.

[3] 蔡蕓霜,張建兵,鐘麗雯,等.桂西北峰叢洼地農(nóng)作區(qū)土壤真菌多樣性對(duì)不同耕作模式的響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2021, 41(12):4886-4899.

[4] 郭星宇,王浩,于琦,等.耕作對(duì)渭北旱塬小麥-玉米輪作田土壤水分和產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,54 (14):2977-2990.

[5] 趙晶,劉萌,付威,等.傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈地膜雙元覆蓋是提高渭北旱塬春玉米產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收的有效措施[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2021,27(7):1151-1163.

[6] 苑廣源,MUNYAMPIRWA Tito,毛麗萍,等.16年保護(hù)性耕作措施對(duì)糧草輪作系統(tǒng)土壤碳庫(kù)及穩(wěn)定性的影響[J].水土保持學(xué)報(bào),2021,35(3):252-258,267.

[7] 張琦,王淑蘭,王浩,等.深松與免耕頻次對(duì)黃土旱塬春玉米田土壤團(tuán)聚體與土壤碳庫(kù)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,53(14):2840-2851.

[8] 楊華,李彤,王威雁,等.保護(hù)性耕作對(duì)西北旱區(qū)叢枝菌根真菌及土壤理化性質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2020,29 (10):1528-1536.

Application of mechanized subsoiling technology in maize conservation tillage

WANG Jinghui

(Comprehensive Service Center of Gaojiadian Town, Changchun, Jilin 130227, China)

Corn conservation tillage technology has developed rapidly in recent years, and its application in large-scale corn planting has become increasingly widespread in China. Compared with traditional farming, corn conservation tillage technology can reduce soil erosion by wind and rain, preserve soil fertility, prevent dust from arable land, and improve land drought resistance. This paper analyzes the technical requirements and methods of mechanical subsoiling and its important role in mechanized conservation tillage, points out the problems existing in the mechanized subsoiling technology, and further optimizes the mechanized subsoiling technology. The practice has proved that the application of mechanized conservation tillage can increase corn yields in high drought areas, reduce farming costs, and promote agricultural development.

corn conservation tillage; mechanization; deep loosening technology; soil; deep loosening depth

S233.73

A

2096–8736(2022)02–0008–03

王井輝(1974—)，女，吉林農(nóng)安人，大學(xué)專科，助理工程師，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)機(jī)推廣。

責(zé)任編輯：張亦弛

英文編輯：吳志立