高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)性耕作應(yīng)用效益分析

尹 飛

（凌源市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法隊(duì)，遼寧 凌源 122500）

遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心和中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所具有多年保護(hù)性耕作技術(shù)試驗(yàn)研究、示范推廣工作經(jīng)驗(yàn)，科研、推廣實(shí)力雄厚，而凌源市小城子鎮(zhèn)興發(fā)農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社具有相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)為高質(zhì)量完成基地工作提供了有力保障。

1 基本情況

凌源市小城子鎮(zhèn)興發(fā)農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社擁有保護(hù)性耕作機(jī)具 128臺(tái)，其中大中型拖拉機(jī)36臺(tái)，免耕播種機(jī)10臺(tái)，深松機(jī)28臺(tái)，秸稈歸行機(jī)2臺(tái)，條耕機(jī)25臺(tái)，秸稈粉碎機(jī) 3臺(tái)。基地總面積69.47hm2，位于凌源市小城子鎮(zhèn)楊大營子村三組、小城子村二組，播種前地表玉米秸稈覆蓋量430 kg/667 m2、覆蓋率80%，今春免耕播種前采用偏柱式全方位深松機(jī)進(jìn)行深松作業(yè)。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心和中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所基地提供技術(shù)支撐服務(wù)。兩單位都具有多年保護(hù)性耕作技術(shù)試驗(yàn)研究、示范推廣工作經(jīng)驗(yàn)，科研、推廣實(shí)力雄厚，可充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)為高質(zhì)量完成基地工作提供了有力保障。為做好工作，特開展了以下工作：

2.1 制定技術(shù)支撐工作方案

課題組制定技術(shù)支撐工作方案，明確任務(wù)和分工，第一時(shí)間與項(xiàng)目實(shí)施單位進(jìn)行對(duì)接，深入現(xiàn)場(chǎng)查看基地土質(zhì)條件以及作業(yè)機(jī)具狀況，并與項(xiàng)目建設(shè)單位簽訂《縣級(jí)高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)性耕作基地建設(shè)技術(shù)服務(wù)與合作協(xié)議書》，進(jìn)一步明確責(zé)任和義務(wù)。針對(duì)上年數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)情況，2021年制定了《保護(hù)性耕作監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系》，規(guī)定了監(jiān)測(cè)指標(biāo)項(xiàng)目范圍、統(tǒng)一了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法。

2.2 確定技術(shù)模式和機(jī)具配套方案

在課題組與建設(shè)單位共同商定的基礎(chǔ)上，劃定試驗(yàn)示范地塊分別制定作業(yè)方案、機(jī)具配套方案、模式試驗(yàn)方案，確定在試驗(yàn)基地實(shí)施以下2種技術(shù)模式與傳統(tǒng)耕作模式（CK）對(duì)比試驗(yàn)。

2.2.1 技術(shù)模式Ⅰ

均勻行免耕播種（60 cm）平均行距60 cm，株距27 cm，品種強(qiáng)盛199，施肥10 kg/667 m2，口肥玉米專用肥 50 kg/667 m2，壟距60 cm、播種量4115株/667 m2，播種時(shí)間為2020年4月24-26日。

2.2.2 技術(shù)模式Ⅱ

寬窄行免耕播種（大小行40∶80 cm）平均行距60 cm。株距27 cm，品種強(qiáng)盛199，施肥10 kg/667 m2，口肥玉米專用肥 50 kg/667 m2，壟距60 cm、播種量4115株/667 m2，播種時(shí)間為2020年4月24-26日。

2.2.3 傳統(tǒng)耕作（CK）

平均行距60 cm，株距27 cm，品種強(qiáng)盛199，施肥10 kg/667 m2，口肥玉米專用肥 50 kg/667 m2，壟距60 cm、播種量4115株/667 m2，播種時(shí)間為2020年4月24-26日。

主推技術(shù)模式（主要作業(yè)模式）：秸稈集行寬窄行免耕播種模式（40∶80 cm）

3種對(duì)比試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑航斩捈袑捳忻飧シN模式、條旋免耕播種模式、均勻行常規(guī)種植模式（CK）。采用保護(hù)性耕作機(jī)具：2行免耕播種機(jī)1臺(tái)、條耕機(jī)1臺(tái)、前置集行機(jī)1臺(tái)。

2.2.4 深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)、指導(dǎo)和培訓(xùn)

課題組2021年深入田間地頭開展工作共計(jì)20多人次，完成了技術(shù)指導(dǎo)、技術(shù)培訓(xùn)、數(shù)據(jù)查測(cè)等工作，召開春秋季2次現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，培訓(xùn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)骨干及駕駛?cè)藛T246人次。

春季作業(yè)免耕播種是保護(hù)性耕作關(guān)鍵環(huán)節(jié)，課題組人員克服了春季風(fēng)塵大等困難，按照預(yù)訂方案布置試驗(yàn)、指導(dǎo)作業(yè)。玉米生長中后期，邀請(qǐng)省植保部門專家進(jìn)行病蟲害防治技術(shù)指導(dǎo)。按《監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系》要求，針對(duì)不同模式對(duì)作物生長和產(chǎn)量進(jìn)行數(shù)據(jù)查測(cè)，同時(shí)對(duì)不同模式投入產(chǎn)出進(jìn)行了調(diào)研。針對(duì)農(nóng)民對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)認(rèn)識(shí)不高、技術(shù)知識(shí)了解不多的情況，課題組發(fā)揮基地示范引領(lǐng)的功能、采取多種形式開展技術(shù)培訓(xùn)等宣傳活動(dòng)。在播種期、結(jié)合田間作業(yè)和玉米長勢(shì)對(duì)建設(shè)單位技術(shù)人員、周邊農(nóng)戶及基層技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地培訓(xùn)，現(xiàn)場(chǎng)講解模式要點(diǎn)、注意事項(xiàng)、機(jī)具調(diào)整使用方法等，培訓(xùn)人數(shù)120多人。

3 田間試驗(yàn)情況

通過一年的工作，技術(shù)模式得到進(jìn)一步提升，建設(shè)單位及周邊農(nóng)戶對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)有了更多了解和掌握；實(shí)施單位取得了降低生產(chǎn)成本、增加糧食產(chǎn)量的效果，科技人員得到實(shí)際鍛煉，工作能力有所提高。但也必需看到，受疫情影響，不能技術(shù)人員不能出差，親臨現(xiàn)場(chǎng)做技術(shù)檢測(cè)和指導(dǎo)，玉米在授粉期數(shù)據(jù)無法采集，但苗期和收獲期數(shù)據(jù)正常采集，對(duì)生長期監(jiān)測(cè)影響不大。需進(jìn)一步加大技術(shù)培訓(xùn)和宣傳工作力度，制定計(jì)劃、分層次開展培訓(xùn)，讓更多農(nóng)戶了解、掌握和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。

3.1 技術(shù)實(shí)施內(nèi)容

按農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳發(fā)《實(shí)施方案》要求，開展技術(shù)模式試驗(yàn)及數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)工作。凌源市小城子鎮(zhèn)縣級(jí)高標(biāo)準(zhǔn)黑土地保護(hù)性耕作應(yīng)用基地模式包括：主推模式1種、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?種與傳統(tǒng)耕作模式進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)示范。查測(cè)數(shù)據(jù)包括土壤主要理化指標(biāo)、作物生態(tài)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。推作業(yè)模式為：秸稈集行寬窄行免耕播種。

3.2 不同模式對(duì)比試驗(yàn)

3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間布置

處理Ⅰ、處理Ⅱ及處理CK平均壟距60 cm，寬度均為10壟；共計(jì)面積5.33 hm2。

3.2.2 工藝路線、技術(shù)要點(diǎn)

播種前將秋季機(jī)械收獲后覆蓋地表的秸稈進(jìn)行秸稈粉碎還田處理，均勻拋灑地表，進(jìn)行夾帶滴灌帶的免耕播種作業(yè)，還田粉碎后的秸稈長度不超過10 cm，種植壟距60 cm。采用德邦大為2BMG-2高性能免耕機(jī)作業(yè)。作業(yè)前按《說明書》要求，根據(jù)預(yù)定的種植密度、施肥量、播種施肥深度等指標(biāo)對(duì)播種機(jī)進(jìn)行全面檢查調(diào)整，并進(jìn)行試作業(yè)。

3.2.3 處理Ⅱ

寬窄行免耕播種（40∶80 cm）大小壟秸稈集行寬窄行免耕播種模式。地表秸稈前進(jìn)行后播種，確保40 cm播種帶無秸稈。寬窄行種植40 cm/80 cm，40 cm播種帶機(jī)械鋪設(shè)滴灌帶（可以免耕播種機(jī)自帶鋪設(shè)滴灌帶裝置），采用德邦大為2BMG-2高性能免耕機(jī)作業(yè)，拖拉機(jī)前置集行機(jī)同時(shí)作業(yè)。按《說明書》要求，根據(jù)預(yù)定的種植密度、施肥量、播種施肥深度等指標(biāo)對(duì)播種機(jī)進(jìn)行全面檢查調(diào)整，并進(jìn)行試作業(yè)。

3.2.4 技術(shù)要點(diǎn)

秸稈打包離田包括摟條、打包、裝車、運(yùn)輸四項(xiàng)作業(yè)，采用聯(lián)合整地機(jī)一次完成滅茬旋耕起壟作業(yè)。于2021年10月22日在凌源市小城市鎮(zhèn)楊大營子村由劉華等4人對(duì)不同種植模式玉米產(chǎn)量做了檢測(cè)（表1）。

表1 不同種植模式玉米產(chǎn)量對(duì)比

4 結(jié)果及討論

4.1 苗期

4.1.1 出苗率

常規(guī)作業(yè)出苗率低于2種保護(hù)性耕作模式，這是由于2021年4月下旬-5月上旬春旱傳統(tǒng)耕作旋耕整地后失墑嚴(yán)重，和播種時(shí)地表?xiàng)l件有關(guān)，有秸稈覆蓋地塊減少水分蒸發(fā)，保水效果好。2種保護(hù)性耕作模式出苗率都在93%以上，傳統(tǒng)耕作苗率約在86.8%。

4.1.2 株高

常規(guī)作業(yè)由于失墑嚴(yán)重，比秸稈覆蓋地表?xiàng)l件的地塊晚出苗5～7 d。出苗后秸稈覆蓋地塊地溫略低于常規(guī)作業(yè)模式地塊，玉米苗在10片葉前處于劣勢(shì)，但中后期生長迅速，而且根系較發(fā)達(dá)。

4.2 產(chǎn)量

傳統(tǒng)耕作產(chǎn)量886.1 kg/667 m2，條耕和歸行2種技術(shù)模式產(chǎn)量都在1000 kg/667 m2以上，分別高于傳統(tǒng)耕作產(chǎn)量239 kg，其高產(chǎn)原因是遼西地區(qū)雨水較充沛，保護(hù)性耕作免耕播種地塊抗倒伏效果明顯，上一年秸稈腐爛后土壤腐殖質(zhì)的作用，可以認(rèn)為保護(hù)性耕作有明顯的增產(chǎn)效果（第2年效果逐漸顯現(xiàn)）。

4.2.1 機(jī)組進(jìn)地作業(yè)次數(shù)分析

比較不同模式的機(jī)組進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，M1均勻行（60 cm）5次，M2寬窄行（40∶80 cm）5次，M4常規(guī)（60 cm）10次。機(jī)組進(jìn)地作業(yè)次數(shù)由少到多的順序?yàn)椋好飧Ｊ?次＜常規(guī)作業(yè)10次。3種保護(hù)性耕作模式機(jī)組進(jìn)地作業(yè)次數(shù)明顯少于常規(guī)作業(yè)，可有效地減輕對(duì)土壤的壓實(shí)，減少對(duì)土壤團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)的破壞。

4.2.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）667 m2投入。統(tǒng)計(jì)不同作業(yè)模式畝投入，作業(yè)成本由低到高順序?yàn)椋好飧Ｊ?1元/667 m2＜常規(guī)作業(yè)171元/667 m2，3種保護(hù)性耕作模式與常規(guī)作業(yè)相比，作業(yè)成本降低80元/667 m2。

（2）667 m2產(chǎn)出。常規(guī)與保護(hù)性耕作模式（寬窄行40∶80 cm）產(chǎn)出對(duì)比：主導(dǎo)模式寬窄行（40∶80 cm）產(chǎn)出為1035.8/667 m2×2.0元/kg=2071.6元/667 m2，常規(guī)796.8 kg/667 m2×2.0元/kg=1593.6元/667 m2，秸稈打包收入200元/667 m2，1593.6+200=1793.6元/667 m2。

（3）扣除生產(chǎn)成本和土地租賃費(fèi)用產(chǎn)出效益對(duì)比。主導(dǎo)模式寬窄行（40∶80 cm）技術(shù)模式經(jīng)濟(jì)效益：2071.6-1366=705.6元/667 m2。常規(guī)CK經(jīng)濟(jì)效益：1793.6-1446=347.6元/667 m2。

（4）主導(dǎo)模式寬窄行技術(shù)模式與傳統(tǒng)耕作相比增加經(jīng)濟(jì)效益：705.6-347.6=358元/667 m2

（5）經(jīng)濟(jì)效益：經(jīng)濟(jì)效益=節(jié)本+增效=（1446-1366）+（2071.6-1793.6）=80+278= 358元/667 m2。

綜上所述，基地應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)（秸稈覆蓋大小壟免耕技術(shù)模式40∶80 cm）與常規(guī)作業(yè)相比，節(jié)本80元/667 m2，增收358元/667 m2。2021年秋季傳統(tǒng)耕作由于玉米根系扎根淺，抗倒伏性能差與秸稈覆蓋免耕技術(shù)相比其產(chǎn)量相差較大。傳統(tǒng)耕作雖然秸稈收入200元/667 m2，但耕地質(zhì)量沒有得到改善；經(jīng)濟(jì)效益358元/667 m2，共358000元。加上基地項(xiàng)目對(duì)基地補(bǔ)助150000元，總效益498000元，實(shí)施主體（農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社）可獲利50萬元。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）秸稈覆蓋率在60% 左右且播前秸稈均勻覆蓋的條件下，性能優(yōu)良的免耕播種機(jī)、采取寬窄行或均勻行種植方式，可直接進(jìn)行免耕播種作業(yè)；地表秸稈量大、分布不均勻時(shí)，播種前可進(jìn)行地表處理，如采取條旋、集行模式作業(yè)。在種植密度大（4500株/667 m2以上）、產(chǎn)量高（750 kg/667 m2以上）秸稈量過大時(shí)，也可采取秸稈部分離田分方式，即采用彈齒撿拾器打包機(jī)，不摟條，將少部分秸稈打包離田。

（2）保護(hù)性耕作簡(jiǎn)化了玉米生產(chǎn)工藝，可減少機(jī)組進(jìn)地作業(yè)次數(shù)、顯著降低作業(yè)成本、具有一定的增產(chǎn)效果，應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)不但可以保護(hù)耕地、增強(qiáng)糧食生產(chǎn)后勁，同時(shí)農(nóng)戶也能達(dá)到降低生產(chǎn)成本、增產(chǎn)增收的目的。

（3）采用保護(hù)性耕作技術(shù)模式作業(yè)，改善土壤環(huán)境，化解土壤板結(jié)現(xiàn)狀，玉米的根系發(fā)達(dá)，抗倒伏效果明顯。

（4）朝陽地區(qū)為我省半干旱地區(qū)，春旱情況時(shí)有發(fā)生，保護(hù)性耕作由于采取秸稈覆蓋方式，可以有效抑制春季土壤水分蒸發(fā)，為播種出苗創(chuàng)造條件，因此，應(yīng)在朝陽地區(qū)大力推廣保護(hù)性耕作技術(shù)。

5.2 建議

（1）秸稈覆蓋大小壟免耕技術(shù)模式40∶80 cm，通風(fēng)透光增產(chǎn)效果明顯，但傳統(tǒng)小壟距40～55 cm給免耕播種通過性能帶來了困難，建議應(yīng)用保護(hù)性耕作均勻壟應(yīng)不少于60 cm。

（2）對(duì)于遼寧西部干旱地區(qū)，應(yīng)該在免耕播種機(jī)加裝滴灌架，在播種同時(shí)鋪設(shè)滴灌帶，確保在干旱時(shí)玉米生長能吸收到充足水分。

（3）建議實(shí)施單位購置具有拋撒功能的秸稈粉碎機(jī)，2022年增加秸稈全量還田二次機(jī)械粉碎模式對(duì)比試驗(yàn)。