玉米秸稈覆蓋還田后條耕技術試驗研究

摘要：保護性耕作條耕技術模式是把保護性耕作技術與常規的精耕細作進行緊密結合，其能夠破解保護性耕作免耕播種的相關技術難題。在沈北新區的試驗地選用旋耕混埋式條耕機來開展保護性耕作條耕技術試驗研究，以期為保護性耕作條耕技術在東北地區的推廣應用提供參考。

關鍵詞：保護性耕作；條耕；機具；秸稈還田

中圖分類號：S513；S345" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2024）02-0044-03

東北地區是我國重要的商品糧基地，在我國糧食安全生產中具有極其重要的戰略地位。玉米是東北地區種植面積最大、生產總量最多的糧食作物。傳統的耕作方式中被耕翻過的土地地表干凈整齊，形成了“衛生田”的樣式，但這樣不利于水土保持和土壤蓄水保墑，尤其在大風季節，常引起地表土壤風蝕和土壤失墑，進而導致耕層變薄、有機質下降、生態功能退化，會嚴重影響玉米種植的可持續性。為此，近年來在東北適宜地區大力推行保護性耕作技術，該技術通過秸稈覆蓋可減少水土流失，有利于蓄水保墑、培肥地力[1-3]。在秸稈全量覆蓋的條件下進行免耕播種作業時，機具通過性能變差，進而產生了機具作業效果差、效率低等問題，這嚴重影響到保護性耕作技術的推廣應用。保護性耕作條耕技術模式是把保護性耕作技術與常規的精耕細作進行緊密結合，其可以有效地疏松土壤、提高地溫，與傳統的常規耕作方式相比，在出苗、產量等方面優勢顯著，能夠破解保護性耕作免耕播種的相關技術難題，適合現階段東北農業和保護性耕作的推廣應用現狀。為探索保護性耕作條耕技術在東北地區的作業效果，特意開展保護性耕作條耕技術試驗研究，以此來為保護性耕作條耕技術在東北地區的推廣應用提供參考。

1 試驗條件

1.1 試驗地狀況

試驗地位于沈陽市沈北新區，面積為260 m×160 m，地勢平坦、無溝坎和障礙物，風力等級≤2級，測區兩端設置了準備區。前茬作物為玉米，地表有玉米秸稈覆蓋，用秸稈粉碎還田機粉碎后還田，秸稈粉碎符合GB/T 24675.6 《保護性耕作機械 秸稈粉碎還田機》的相關規定，秸稈覆蓋率為86.3%。土壤類型為壤土，土壤堅實度為35.8 kg/cm2，土壤含水率為16.8%。

1.2 試驗設備

配套動力為904型輪式拖拉機，機具為旋耕混埋式條耕機，并在機具前端配備秸稈歸行作業機。試驗所用的儀器有土壤堅實度儀、土壤速測儀等，且試驗所用的儀器、設備、儀表、量具，經檢定或校準，均在有效期內。

1.3 機組狀態

試驗前，樣機處于連續正常工作的狀態。機具在試驗前按使用說明書的規定進行調整和保養，并按使用說明書配套拖拉機，以此來保證其技術狀態良好。

1.4 作業模式

1） 寬窄行作業模式：條帶窄行寬度50 cm，寬行寬度70 cm，兩行種子播種在條帶的窄行上。

2） 均勻行作業模式：條帶寬度50 cm，非作業行寬度70 cm，單行種子播種在條帶上。

1.5 試驗要求

1） 機具應以規定的前進速度進行作業。操作人員應經過專業技術培訓并掌握機具的安全操作方法，駕駛操作人員應具有駕駛證或操作證。

2）試驗時，選取測區長度30 m，測區前和測區后應有不少于10 m的作業穩定區，寬度應不少于2個工作幅寬；每一前進速度為1個試驗工況，測試應不少于3個試驗工況，每個工況測定2個行程（往返），在性能測試時，相鄰測試要間隔一定距離，以此來保證測定不受干擾。

2 作業性能的測定

2.1 單條（帶）的耕作寬度

在測區內進行往返作業2個行程，測定時，沿機具前進方向每隔2 m左、右兩側各測定1點條（帶）的耕作寬度，每行程每條帶的總測點數不少于10點寬度，且在測定耕作寬度的同時還要測定耕深。多條（帶）耕作整地機作業后選2個條（帶）進行測量，之后按式（1）進行計算：

[L=i=1nLin]" " " " " " " " " " （1）

式中：

L為單條（帶）耕作寬度的平均值，cm；

Li為第i個點的耕作寬度，cm；

n為測點數，個。

2.2 動土率

在測量單條（帶）耕作寬度的同時，還要測量該測點的工作幅寬，并計算平均值，之后按式（2）進行計算：

[D=l×m2K×100%]" " " " " " " " " "（2）

式中：

D為動土率，%；

m為往返2個行程的耕作總條（帶）數，條；

K為工作幅寬，cm。

2.3 耕深

[ai=][i=1niai1ni]" " （3）

測定時，沿機組前進方向每隔2 m左、右兩側各測定一點，每個行程的總測點數不少于20點，之后按式（3）進行計算：

式中：

aj為第j個行程的耕深平均值，cm；

aji為第j個行程中的第i個點的耕深值，cm；

nj為第j個行程中的測定點數，個。

3 試驗結果

根據GB/T 5668-2017 《旋耕機》和DB21/T 3832-2023《玉米帶狀機械少耕作業技術規范》中作業性能評定指標，選取動土率、耕深來評價條耕機的作業質量。試驗作業時，由專職測試人員進行測試、記錄，并按使用說明書的規定或設計來要求配備操作人員。試驗設置寬窄行作業模式和均勻行作業模式兩種模式。根據試驗要求，每種作業模式均設計3個試驗工況，分別為1、2、3，寬窄行作業模式的試驗結果見表1，均勻行作業模式的試驗結果見表2。

由表1可知，寬窄行作業模式中單條（帶）耕作寬度的平均值為48.5 cm、動土率平均值為40.6%、耕深平均值為9.3 cm，各項測試指標均能滿足相應的國家標準及地方標準，機具性能可靠，作業效果滿足設計要求。

由表2可知，均勻行作業模式中單條（帶）耕作寬度的平均值為48.9 cm、動土率平均值為40.4%、耕深平均值為9.2 cm，各項測試指標均能滿足相應的國家標準及地方標準，機具性能可靠，作業效果滿足設計要求。

4 結論

1） 旋耕混埋式條耕機的工作部件為旋耕刀，其能夠在秸稈覆蓋的條件下對土壤進行條耕作業，可滿足秸稈覆蓋條件下條耕作業的農藝要求。

2） 田間試驗表明：寬窄行作業模式中單條（帶）耕作寬度的平均值為48.5 cm、動土率平均值為40.6%、耕深平均值為9.3 cm；均勻行作業模式中單條（帶）耕作寬度的平均值為48.9 cm、動土率平均值為40.4%、耕深平均值為9.2 cm。各項測試指標均能滿足相應的國家標準及地方標準，機具性能可靠，作業效果滿足設計要求。

參考文獻

[1] 黃文忠，陳子新，陳英心，等.撫順市保護性耕作技術應用實踐[J].農業科技與裝備，2022（2）：85-86.

[2] 樊禹銘.凌源地區玉米保護性耕作試驗研究[J].農業科技與裝備，2023（1）：31-33.

[3] 劉智卓.保護性耕作作業成本及秸稈收益對比分析[J].農業科技與裝備，2023（2）：27-28.

Experimental Study on Strip Tillage Technology after Corn Straw Returning to Field

BAN Chunhua1，2

（1.Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China; 2.Key Laboratory of Remanufacture and Innovation of Agricultural Machinery and Equipment in Liaoning Province， Shenyang 110161， China）

Abstract：" The technical model of conservation tillage strip tillage is a close combination of conservation tillage technology and conventional intensive cultivation， which can solve the technical problems related to conservation tillage no-tillage seeding. In the experimental site of Shenbei New District， rotary tillage mixed buried strip tillage machine is selected to carry out the experimental research of conservation tillage technology， so as to provide reference for the popularization and application of conservation tillage strip technology in northeast China.

Key words： conservation tillage; strip tillage; machine and tool; straw returning to field