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    模式一、水土保持提升地力技术模式

    来源:吉林省土壤肥料信息网 发布时间:2022-05-07

  • 1技术原理 

             基于玉米—大豆为中轴的“三三制”科学轮作制度或玉米连作制度,以收获后高留茬地免耕播种覆秸联合作业和深 松整地为技术核心,“一防二抑三提”,全面提升风沙干旱 区耕地土壤质量和生产能力。
           “一防”:意指防风。在前茬作物收获至下茬作物适播期,通过前茬作物高留茬和收获后滞留田间的茎叶等杂余, 形成屏障,防治风蚀,防风、驻雪、固土,改善冬春气象征 候,缓解风沙干旱区耕地风蚀和缺水现象。
             “二抑”:一抑水蚀,地表结皮。通过深松打破犁底 层、秸秆适度粉碎地表均匀覆盖还田,提高耕地蓄水能力和 耕作表层含水量,增加地表粗糙度,实现抑制水蚀、地表结 皮之功效。二抑土壤压实破坏,耕地板结。通过秸秆地表还 田缓冲和减少全程机械化作业各环节机具对土壤压应力波传 导强度和作用机率,减轻机具作业对耕地造成的压实破坏。
             “三提”:通过玉米秸秆残茬适度粉碎打破蜡质层地表均匀覆盖还田,生育期内经机械力作用后的作物秸秆在自然 力和微生物作用下腐解还田,有条件地区配施有机肥加速秸 秆腐解速率,提升土壤有机质含量;秸秆腐解还田增加土壤 中氮磷钾含量,错季培肥提升地力;秸秆高留茬站立、适度 粉碎均匀覆盖,抑制土壤温度场梯度变化造成的水分蒸发,
    深松打通耕地气液通道,减轻降雨径流, 提升耕地保水性能。

         2适用范围

             风沙干旱半干旱地域玉米与大豆等作物轮作区域及玉米连作区域,也可因地制宜地应用到其他类型区。低洼易涝和 大块砾石(粒径≥10mm)偏多区慎用。

         3操作要点

            以高留茬地免耕播种覆秸联合作业和深松整地为技术核心的风沙干旱区东北黑土地水土保持提升地力技术工艺流 程。对于采用玉米—大豆等作物为中轴的“三 三制”科学轮作制度地区,以三年为一个循环周期,建议在 种植大豆等作物年份实施前茬收获后秋季深松整地;对于玉 米连作区,以三年为一个周期,实施一次秋季深松整地或联 合整地或平翻整地。
    3.1 土壤耕作
            建议采用“玉-玉-豆”的轮作模式,依据不同作物后茬 特点对应采用“免-免-松”、“免-免-翻”或“免-免-联合 整地”的土壤耕作方式,即玉米后茬无须整地和秸秆残茬处 理,采用原茬地免耕覆秸播种机直接免耕精量播种覆秸作 业。对于玉米连作2 年后种植大豆等秸秆易于处理的作物, 在收获后,可以按照常规整地方式作业,应用联合整地机、 齿杆式深松机或全方位深松机等进行深松整地作业。提倡以 间隔深松为主的深松耕法,构造“虚实并存”的耕层结构。 间隔深松要打破犁底层,深度一般为 35~40cm,稳定性≥ 80%,土壤膨松度≥40%,深松后应及时合墒,必要时镇压。 对于田间水分较大的地区,需进行耕翻整地。对于平作模 式,无需任何处理作业,待墒情适宜时直接播种即可。对于 垄作模式,可以根据墒情随中耕培土后起垄,也可以秋翻、 耢耙后起垄,深度 20~25cm。无法秋整地而进行春整地时, 应在土壤“返浆”前进行,耕深15cm 为宜,翻、耙、耢、压、起垄连续作业。垄向要直,建议配置 GPS/北斗自动导航 装置,100m 垄长直线度误差不大于 2.5cm(带导航作业)或 100m垄长直线度误差不大于 5cm(无导航作业);垄体宽度 按农艺要求形成标准垄形,垄距误差不超过 2cm;起垄工作幅 误差不超过 5cm,垄体一致,深度均匀,各铧入土深度误差不 超过2cm;垄高一致,垄体压实后,垄高不小于 16cm(大垄 高度不小于20cm),各垄高度误差应不超过 2cm;垄形整 齐,不起垡块,无凹心垄,原垄深松起垄时应包严残茬和肥 料;地头整齐,垄到地边,地头误差小于10cm。

    3.2 免耕覆秸精量播种施肥

    1)品种选择及其处理
    (1)品种选择。按当地生态类型及市场需求,因地制宜 地选择通过审定的耐密、秆强、抗倒、丰产性突出的主导品 种,品种熟期要严格按照品种区域布局规划要求选择,坚决 杜绝跨区种植。应用清选机精选种子,要求纯度大于 99%,净 度大于 98%,发芽率大于 95%,水分小于 13.5%,粒型均匀一 致。
    (2)种子处理。应用包衣机将精选后的种子和种衣剂拌 种包衣,减轻病虫危害。在播种前根据当地的各种病虫害发生情况,有针对性地选用不同类型的玉米大豆种衣剂,严格 按照产品说明书要求进行包衣,可有效地预防控制苗期病虫 害的发生。对一些地下害虫严重发生的地方,可以对种子进 行二次包衣处理。 
           2)免耕覆秸精量播种施肥
            东北地区要抓住地温早春回升的有利时机,利用早春 “返浆水”抢墒播种。当耕层5~10cm地温稳定通过 10~ 12℃时开始进行播种,并做到连续作业, 防止土壤水分散失。
    在播种适期内,要根据品种类型、土壤墒情等条件确定具体播期。中晚熟品种应适当早播,以便保证霜前成熟;早 熟品种应适当晚播,使其发棵壮苗;土壤墒情较差的地块, 应当抢墒早播;土壤墒情好的地块,应根据玉米大豆栽培的 地理位置、气候条件、栽培制度及玉米大豆生态类型具体分 析,选定最佳播期。
            在玉米机收高留茬、摘穗后站秆和放铺等原茬地条件 下,采用原茬地免耕覆秸精量播种机一次性完成免耕施肥、 精量播种、覆土镇压、药剂喷施和覆秸作业。用户根据生产 需要可以选装封闭除草装置,在播后秸秆覆盖前喷施除草 剂,一次性完成封闭除草作业。播种机组作业 速度严格按照产品说明书执行;播种密度、深度根据品种和 栽培农艺要求参照播种机说明书进行调节。因为原茬地免耕覆秸精量播种机的秸秆覆盖过程中伴随着少量土壤的回带, 在试播时播种深度调节应该较常规播种机的浅 5~10mm。以覆土镇压后测算,黑土区播种深度 3~5cm,白浆土及盐碱土区 播种深度 3~4cm,风沙土区播种深度 5~6cm,确保种子播在湿土上。播种深度合格率≥75.0%,粒距合格指数≥60.0%, 重播指数≤30.0%,漏播指数≤15.0%,变异系数≤40.0%,机 械破损率≤1.5%,行距一致性合格率≥90%,邻接行距合格率≥90%。垄上播种相对垄顶中心偏差≤30mm,播行 50m 直线性偏差≤50mm,地头重(漏)播宽度≤50mm,播后地表平整、 镇压连续,晾籽率≤2%;地头无漏种、堆种现象,出苗率≥ 95%。播种时应避免播种带土壤与秸秆根茬混杂,确保种子与 土壤接触良好。调整播量时,应考虑药剂拌种使种子质量增 加的因素。
    结合播种施种肥于种侧 5~6cm、种下 5~8cm 处,种子和化肥要隔离5cm 以上。施肥量按照农艺要求调节施用,各行 施肥量偏差≤5%,施肥深度合格指数≥75%,种肥间距合格指 数≥80%,地头无漏肥、堆肥现象,切忌种肥同位。
    覆土镇压强度根据土壤类型、墒情进行调节,随播种施肥随镇压,做到覆土严密,镇压适度(2~3.5kg/cm2),无漏 无重,抗旱保墒。

    3.3 田间管理
    1)杂草防控

    采用机械、化学综合灭草原则,以播前土壤处理和播后苗前土壤处理为主,苗后处理为辅。
    (1)化学除草:建议应用系列原茬地免耕覆秸精量播种 机提供的化控药剂喷施系统在播种同时实施封闭除草,将除 草剂直接喷施到施肥播种镇压后的净土上,减少用药量;也可以在播后出苗前应用风幕式喷药机实施封闭
    除草,或在苗后 3 叶期实施茎叶除草。
    除草剂施用要注意环境。土壤湿润,相对湿度 80%;温度适当(≥15℃),避免高温(≥30℃)、大风天气及土壤干 旱时禁止喷施除草剂。
    (2)机械除草:采用中耕苗间除草机,边中耕边除草。
    采用机械、化学综合灭草原则,以播前土壤处理和播后苗前土壤处理为主,苗后处理为辅。

    2)中耕

             采用免耕覆秸精量播种机播种玉米或大豆的地块,视土壤墒情确定是否需要中耕以及中耕作业次数,若土壤墒情不 好时,建议不中耕。

            垄作春大豆一般中耕2~3 次,在第 1 片复叶展开时,进行第一次中耕,耕深15~18cm,或垄沟深松 18~20cm,要求 垄沟和垄侧有较厚的活土层;在株高 25~30cm 时,进行第二次中耕,耕深 8~12cm,中耕机需高速作业,提高壅土挤压苗 间草的效果;封垄前进行第 3 次中耕,耕深 15~18cm。次数和时间不固定,根据苗情、草情和天气等条件灵活掌握,低 涝地应注意培高垄,以利于排涝。平作密植春大豆,建议中 耕1~3 次。以行间深松为主,深度第 1 次为 18~20cm、第 2、3 次为 8~12cm,松土灭草。

            玉米中耕除草一般应进行3 次,第一次在定苗之前,幼 苗 4~5 片叶时进行,深度 3~4.5cm;第二次在定苗后,幼苗 30cm高时进行;第三次在拔节前进行,深度 9~12cm。要注 意深度和培土量,既保证耕深,又不压苗、伤苗。

    推荐选用带有施肥装置的中耕机,结合中耕完成追肥作业。

              残茬全部覆盖还田,基肥、种肥和微肥接力施肥,防止后期脱肥,种肥增氮、保磷、补钾三要素合理配比;根据具 体情况,种肥和微肥接力施肥。提倡测土配方施肥、机械深 施和施用液态肥。

    3)病虫害防控建议实施科学合理的轮作制度,从源头预防病虫害的发生。采用种子包衣的方法预防地下病虫害;苗期病虫害的防 治,根据病虫害发生情况选用适宜的药剂及用量,采用喷杆式喷雾机或风幕式喷药机或农业航空植保等机具和设备,按 照机械化植保技术操作规程进行病虫害防控作业。做到均匀 喷洒、不漏喷、不重喷、无滴漏、低漂移,以防出现药害。

    4)化学调控

    (1)大豆化学调控:高肥地块可在大豆初花期喷施多效 唑等植物生长调节剂,防止后期倒伏;低肥力地块可视情况 在盛花、鼓粒期叶面喷施少量尿素、磷酸二氢钾和硼、锌微 肥等,防止后期脱肥早衰。

    (2)玉米:根据玉米生长期调节其生长发育的需要选择 化控试剂,按照不同化控试剂说明书要求,在其最适喷药的 时期喷施。药剂喷施时,要求均匀地喷洒在上部叶片上,不 重不漏,个别弱苗可避喷。喷药后6 小时内如遇雨淋,可在 雨后酌情减量增喷一次。

            根据化控技术要求选用适宜的植保机械设备,按照机械化植保技术操作规程进行化学调控作业。

    3.4 收获作业

           鉴于原茬地免耕覆秸精量播种机能够在玉米任何高度留茬地块上一次性适时完成高质量施肥、播种和已播地秸秆适 度粉碎均匀覆盖作业,建议在采用联合收获机收获玉米果穗 或籽粒时,撤掉或切离收割机底刀及秸秆粉碎装置的动力, 可以进行冻收,并最大限度保留田间秸秆留茬高度。

           大豆采用大豆专用联合收获机收获,建议配置挠性割台适时收获。

    4效益分析

    4.1 经济效益 该技术模式在实现施肥播种精耕细作与播后秸秆适度粉

            碎均匀覆盖高度融合的同时,较传统技术模式作业工艺高度 轻简化,在前茬作物高留茬收后原茬地上,无须任何耕整地 作业环节,一次进地完成 6~7 项作业工序,一个作物生产周 期较常规少免耕模式减少秸秆粉碎处理环节;比传统精播模 式减少秸秆处理、灭茬和耕整地等 5~7 项作业环节。在减少 秸秆处理和耕整地机具等固定资产投入的同时,显著节约机 械作业成本,有效保障播种的适时性、播种质量和良好的生 长发育环境,苗齐苗匀苗壮。黑吉辽和内蒙大 面积试验示范应用生产实践结果表明,玉米大豆平均增产 12.21%,省种、节肥、减药、减少机械作业费平均亩节本 75.19 元、亩增效 165.83 元以上。

    4.2 社会效益

            有效解决了长期困扰农业生产的秸秆处理、匀植保苗、培肥土壤、防止水土肥料流失和大量秸秆根茬残留田间制约 玉米大豆等作物优质高产稳产难题,及秸秆焚烧、水土肥药 流失造成的季节性空气污染和农业面源污染等难题。尤其对 于风沙干旱严寒地区,利用高留茬作物秸秆防风固土驻雪, 在冬春季改善田间环境征候,一定程度上破解东北寒地保护 性耕作因为收获时秸秆粉碎覆盖田间造成的春季难于放寒、 地温提升慢、播期延迟难题。以2020 年哈尔滨地区为例,高

    秆留茬地较秋季收获粉碎覆盖地块 4 月 3 日至 4 月 28 日,0-5cm 耕层平均积温高 96.43 度、日均增温高 3.86 度,土壤含水率低 0.15%。同时,提高了种子、肥料、农药和油料等农业资源利用效率,为黑土地保护和永续利用提供了有效的技术 支撑。

    4.3 生态效益

             原茬地免耕精播秸秆适度粉碎覆盖还田作业模式,在东北四省区生育期内 65%以上秸秆生物质量在自然力和微生物作用下腐解还田,亩玉米大豆秸秆年均分别提升土壤有机质2.2kg、1.3kg 以上,亩玉米大豆秸秆年均输入土壤养分 N、 P2O5和K2O分别为4.46kg、 0.58kg、5.73kg 和 2.91kg、 0.74kg、2.26kg;减少机具进地作业次数和强度,较常规技 术模式 0-30cm 耕层黑土坚实度由 2.2MPa 减少至 1.6MPa,减 轻 37.5%,有效降低了机械化作业造成的土壤压实破坏程度, 及机器尾气碳排放量。生态效益显著。















     


             
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