農機深松整地田間試驗設計研究

孫鳳娟

在歐美地區，深松整地技術已經得到大面積推廣應用，到2015年，歐美地區深松整地作業面積所占比例已經達到60%左右，是全球深松耕地作業面積占比最高的區域。其發展實踐已經證明，深松整地對于改良和保護耕地有顯著的作用，因而，歐美國家的耕作方式變化與深松整地技術綜合利用的結合日趨緊密。農機深松整地在我國起步較晚。近年來，黨中央、國務院高度重視農機深松整地工作。2014中央一號文件強調“大力推進機械化深松整地”，2014年和2015年國務院《政府工作報告》對“農機深松整地”提出具體要求。2014年以來，青島市委市政府對于農機深松整地的實施發展，給予了充分肯定和大力財政支持，要求積極探索和大力推廣。

農機深松整地是指以打破犁底層為目的，通過拖拉機牽引松土機械，在不打亂原有土層結構的情況下松動土壤的一種機械化整地技術。實施農機深松整地作業，可以打破堅硬的犁底層，加深耕層，還可以降低土壤容重，提高土壤通透性，從而增強土壤蓄水保墑和抗旱防澇能力，有利于作物生長發育和提高產量。國內外大量的實踐證明，深松整地技術好處多多。然而，任何一項新技術的推廣應用，都必須從一切實際出發，因地制宜，輔之以試驗示范，才能探索出一條適合于本地域發展的可行路徑。下面就以青島市深松創新示范試驗基地設計為例，探索研究農機深松整地田間試驗設計過程中需要注意的問題。

一、試驗地塊的選取及處理

要實施對比試驗并獲得精確的試驗結果，科學合理的地塊選擇至關重要。按照田間試驗技術規范要求，試驗地應選擇地勢平坦、整齊、肥力均勻，避開道路、山邊、樹邊、村莊、高大建筑物等，在當地具有代表性的地塊。

本次試驗選擇在平度市白埠鎮，該地屬暖溫帶東亞半濕潤季風區大陸性氣候；年平均降水量680毫米，年際振幅較大，多集中于夏秋兩季，小麥生長季降雨量偏少；屬平原地帶，土壤多屬潮土，土壤有機質含量基本上在5級以下，屬缺乏范圍。地下水較為匱乏。此類土壤在青島所占比重較大，具有代表性。所選試驗地塊的氣候、降雨、土壤等均在青島市具代表性，更利于試驗技術的下一步推廣。

二、試驗因子的分析及確定

首先，田間試驗需要有明確的目的性。一個試驗研究任務，要圓滿完成并形成技術體系，會涉及到很多因素。以本次試驗為例，要研究深松技術對于土壤中的水肥氣熱等、作物生長發育尤其是作物產量的影響，就必然涉及到其他耕整地技術、作物品種、土壤性質、肥料施加、灌溉管理、田間管理、深松機具類型等各個方面。但是，如果在一個試驗方案中面面俱到，勢必給試驗的實際操作帶來巨大的難度，甚至無法進行。因此，在制定試驗方案時，必須在充分了解目前研究現狀的基礎上，對試驗研究的任務作仔細深入的分析，抓住關鍵，突出重點。本次試驗將試驗的核心放在深松技術的創新集成處理上，重點分類探索單一深松、聯合深松、松翻結合、作物密植等幾個方面，既明確了試驗目的，又便于試驗的具體實施。

其次，試驗要有可比性。試驗的可比性，是為了確保試驗具有實際意義，一是要求試驗的各個處理間可以相互比較，二是保證試驗研究的因素必須有標準處理作為對照（一般以當地農民習慣采用的方式作為對照）。試驗要有實際針對性，針對農民群眾最關心的問題設計安排、試驗論證。本次試驗選擇了以往農民群眾常用的先淺翻1遍再旋耕以達到待播狀態的耕整地方式作為對照，處理代碼為CK。這樣一來，便于下一步試驗成果的廣泛推廣應用。

三、試驗配套綜合技術的合理運用

在《全國農機深松整地作業實施規劃（2016-2020年）》中提到，全國有七個適宜深松類型區，其中，青島市屬于一年兩熟適宜深松類型區，此類型區尚未形成一套完整的深松整地創新集成技術體系可供參照。因此，結合本地土壤、氣候、機型、季節、作物、降水、種植習慣等各方面地域特點，在整個試驗過程設計的考量上，科學合理配套運用秸稈還田、旋耕、深翻、施肥、作物密植、收獲等綜合技術，實現農機農藝的深度融合，從而使試驗區產生數據成為重要參考依據，形成一套具有區域代表性的深松整地作業適宜的技術模式和技術路線，很有必要。

因此，本次試驗圍繞深松技術設計了四個試區：單一深松區、深松聯合耕作模式區、深松深翻輪作區、作物密行種植區。第一試區的單一深松區設計了兩個試驗因子，為復因素試驗：因素1--深松機具，因素2--深松深度。因素1設2個水平：重型平鑿雙翼深松機、曲面深松機，這是目前實際應用中的兩種常用機具。因素2設2個水平：25cm、35cm。兩個深松深度的選擇出于這樣的考慮：深松技術規范要求深松必須≥25cm，這是其一；拉開兩個水平間的差值，選擇各相差10cm，以增強區分度，這是其二。兩因素各個因子間相互組合形成4個深松處理：A1B1-重型平鑿雙翼深松機深松25cm，A1B2-曲面深松機深松25cm，A2B1-重型平鑿雙翼深松機深松35cm，A2B2-曲面深松機深松35cm。第二試區的深松聯合耕作模式區意在探討兩種深松聯合整地的作業模式（模式一為深松聯合整地1遍，旋耕1遍；模式二為深松聯合整地2遍，不旋耕）對于土壤理化性狀和作物生長發育等的影響的差異性。第三試區的深松深翻輪作區，意在探討深松時間間隔的適宜周期，同時兼顧與深翻的結合，探索松翻結合后的集成效應。第四試區的作物密行種植區，突出了農機農藝的融合。

四、試驗區布置圖的設計及解析

為確保試驗的可靠性，試驗區按照種植試驗規范設計安排，分類設計四個試區15種處理（含對照處理），每種處理各重復3次，合計45個試驗小區。試驗區南北劃分3個作業區，作業區之間設計隔離帶，一是為方便機具掉頭回轉，二是為避免南北各區塊之間相互干擾；每個作業區東西各劃分15個小區，小區間設計隔離帶，也是為避免小區塊之間相互干擾。每個小區設計寬度既考慮了深松機、深翻機、旋耕機等耕整地機具的作業幅寬，實現不漏耕、不重復耕，也保證了在有效深松作業范圍內小麥播種苗帶寬幅，實現了試驗地塊現有條件下深松機具作業幅寬與小麥播種機具作業幅寬的優化組合，避免了試驗地塊不必要的浪費。

最后需要指出的是，本次試驗的重點是深松技術集成創新與傳統耕整地技術之間的對比試驗，為了提高試驗對比度和精確度，除播種前的耕作流程具有差異外，各試驗小區的秸稈還田、作物、施肥、農藥品種、灌溉相同，田間管理與收獲作業相同。