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【摘 要】 玉米免耕栽培技术是北方地区因地制自主创新的科技农业技术,国家农业部充分肯定,对北方地区农业以后发展的流动走向起了巨大的引导作用。
【关键词】 玉米 秸秆覆盖 免耕 栽培技术
秸杆覆盖免耕法在我国已有30年的试验研究, 经过试验证明免耕土壤持水力强,饱和及不饱和导水率高,保水力强,抗旱节水,提高了土壤水分利用率,改善了土壤的物理、化学和生物性状,培肥了土壤,促进产量产值的增加。李万良等曾指出此技术具有节本增效,保护环境,减轻病虫害和劳动强度等优点,充分体现了玉米免耕秸秆覆盖栽培技术带来的经济效益,生态效益,社会效益。该项目技术先进,实用,经济上合理,生产上可行,适用范围广,可操作性强,适合在北方地区普遍推广。
1. 玉米免耕栽培技术的核心理论认知
秸秆覆盖免耕的含义
秸秆覆盖免耕是保护性耕作重要组成部分,关于保护性耕作的概念,国内外学者观点还不完全一致。国外典型的概念是美国保护性技术信息中心(CTIC)提出以覆盖度为主要标准,指在一季作物之后地表留茬覆盖至少为30%为保护性耕作,如免耕、垄作。国内学者张海林认为保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施,从而减少农田土壤侵蚀。
2. 玉米免耕技术的技术要点
2.1选择机具
推荐使用“山东省农业机械购置补贴产品目录”中的玉米免耕播种机。玉米免耕播种机有气吸式精量播种机、仓转式穴播机和窝眼轮式条播机,可根据经济条件和需求进行选择。实施玉米精量播种,可不用间苗,玉米种子发芽率要达到95%以上,确保玉米播种质量
2.2增加密度
玉米种植密度要与品种要求相适应,一般播量在2.5~3.5kg/hm2,耐密紧凑型玉米品种密度要达到4200~4700株/亩,大穗型品种密度要达到3200~3700株/亩,高产田适当增加。
2.3规范玉米种植行距
根据农艺和玉米机收要求,坚持农机与农艺相结合的原则,大力推广玉米等行距免耕播种,播种行距一般在60~70cm,以利玉米机收和提高产量。在行距一定的情况下,通过调整播种株距,达到不同玉米品种所要求的种植密度。
2.4正确调整机具
按照使用说明书,正确调整排种(肥)器的排量和一致性,确保种植密度;调整镇压轮的上限位置,保证镇压效果;调整播种机架水平度,确保播种深度一致。
2.5适时抢墒播种
从鲁西南到胶东半岛,玉米播期以6月1日到20日为宜。收获小麦后及时抢墒播种,最好当天收获当天播种,促进玉米早发。墒情差时,可先播种后灌溉;旱作区应抢墒播种。
2.6控制播种深度
在墒情合适的情况下,播种深度一般控制在3~5厘米,沙土和干旱地区播种深度应适当增加1~2厘米。
2.7种肥合理施用
施肥深度一般为8~10厘米,与种子上下垂直间隔距离在5厘米以上,最好肥、种分施在不同的垂直面内。肥料以颗粒状复合种肥为好,施肥量10~20公斤/亩。为减少用工,有条件的地区,可选用缓释肥,随播种作业一次性施足。
2.8先行试播
正常作业前,要试播一个作业行程。检查播种量、播种深度、施肥量、施肥深度、有无漏种漏肥现象,并检查覆土镇压情况,必要时进行适当调整。随时观察秸秆堵塞缠绕情况,发现异常,及时停车排除和调整。机组在工作状态下不可倒退,地头转弯时应降低速度,在划好的地头线处及时起升和降落。
2.9适时喷施化学除草剂和药剂
在播种后当天或3天内喷施化学除草剂,均匀覆盖土壤地表面;对黏虫数量大于5只/平方的地块,要添加杀虫剂,待药剂均匀混合后一次喷洒。
3. 秸秆覆盖免耕栽培的作用
3.1提高土壤肥力
秸秆覆盖免耕具有明显的提高土壤肥力作用。对玉米秸秆还田能明显提高土壤有机质和氮磷钾含量, 还田3年的有机质增加0.05%~0.09% ,还田6年的有机质增加0.06%~0.1%,还田9年的有机质增加0.09%~0.12%, 全氮、有效磷和速效钾含量也相应地有所增加。多年连续秸秆覆盖免耕还可明显提高0~20cm土层土壤蔗糖酶、磷酸酶活性,免耕可提高土壤的碱解氮和有效磷含量。有关研究表明,免耕土壤中酸根离子含量明显较低,并不是由于免耕能够降低土壤矿化作用和增大反硝化作用引起的,而是免耕作物吸收量增大,土壤微生物固结作用增强的结果。
3.2保墒作用明显
秸秆覆盖以后在土壤表面形成了一种物理障碍,阻碍农田水分蒸发即保墒作用。秸秆覆盖处理能明显地提高土壤表层的含水量,使表层土壤经常保持湿润状态,这不仅有利土壤表层的有机质和微生物含量增加,而且可提高土壤保墒能力。秸秆覆盖有利于干旱地区的抗旱播种,秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱危害。免耕秸秆覆盖对表层土壤水分含量影响较大,秸秆覆盖措施的玉米田与未覆盖的玉米田相比,土壤重量含水率提增加表层土壤含水量,对确保苗齐、苗壮具有重要意义。
3.3调控生长发育
秸秆覆盖的降温作用最为明显,夏玉米苗期覆盖处理的地温比对照平均降低了1.8℃。 丁玉川等研究发现,秸秆覆盖后春玉米生育期土壤含水量比不覆盖提高1~4%,土壤温度降低2.5℃~3.5℃,表现出苗推迟3~5d,出苗率下降5.3~6.4%, 拔节期推迟3~7d, 抽雄期推迟2~3d,成熟期晚5~6d。洪晓强等研究表明,受秸秆覆盖地温偏低的影响,春玉米幼苗期地上部生长受到抑制, 比常规栽培方式慢 出叶1.5~2.0片,株高和干物质重量也低,但从拔节开始,生长速度加快,逐渐赶上并超过常规栽培。 促进玉米植株中后期生长发育以及提高单株叶面积和干物质重,后期叶片保持绿色,茎秆粗壮,植株挺拔而延迟早衰,灌浆期根长增加,可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,秸秆覆盖可以改善玉米的经济性状,尤其是提高千粒重的效果较为明显,整秸秆覆盖春玉米的生物产量和经济产量的水分利用效率都提高了,增产明显。
4. 研究趋势和展望
旱灾是中国气象灾害中损失最为严重的一类灾害,我国水资源贫乏,目前全国干旱抑制作物生长和光合作用缺水量达400亿m3,农业每年旱灾面积达0.15亿hm2。是造成产量下降的重要原因。玉米是中国重要的粮食作物,可见,通过栽培技术水平的提升,如何提高自然降水的利用率,成为今后玉米栽培领域的一个亟待解决的科学技术问题。秸秆覆盖免耕是一种农机与农艺相结合抗旱低碳的保护性耕作技术,是集农业机械工程、作物栽培学、土壤学、肥料、气象、生态学和经济学等多学科知识集成的技术体系。Blevins研究结果表明,与常规耕作相比,免耕晚期播种,免耕可以获得高产;覆盖免耕可以降低地温,减少土壤蒸发,增加作物的蒸腾耗水,提高玉米对水分利用率,达到节水增产的目的。
参考文献:
[1] 李万良,刘武仁.玉米秸秆还田技术研究现状及发展趋势.吉林农业科学, 2007,32(3):32-34. 000
[2] 高焕文,李洪文,李问盈.保护性耕作的发展.农业机械学报 2008,39(9):43-48.
[3] 李学明, 郭尚坤, 王剑柯.Surfer在干旱预警决策服务系统中的应用.中国农 业气象,2009,30(3):426-430.
[4] 张海林, 高旺盛, 陈阜, 等. 保护性耕作研究现状、发展趋势及对策。中国 农业大学学报,2005,10(1):16-20.
(作者单位:黑龙江农垦科技职业学院)
【关键词】 玉米 秸秆覆盖 免耕 栽培技术
秸杆覆盖免耕法在我国已有30年的试验研究, 经过试验证明免耕土壤持水力强,饱和及不饱和导水率高,保水力强,抗旱节水,提高了土壤水分利用率,改善了土壤的物理、化学和生物性状,培肥了土壤,促进产量产值的增加。李万良等曾指出此技术具有节本增效,保护环境,减轻病虫害和劳动强度等优点,充分体现了玉米免耕秸秆覆盖栽培技术带来的经济效益,生态效益,社会效益。该项目技术先进,实用,经济上合理,生产上可行,适用范围广,可操作性强,适合在北方地区普遍推广。
1. 玉米免耕栽培技术的核心理论认知
秸秆覆盖免耕的含义
秸秆覆盖免耕是保护性耕作重要组成部分,关于保护性耕作的概念,国内外学者观点还不完全一致。国外典型的概念是美国保护性技术信息中心(CTIC)提出以覆盖度为主要标准,指在一季作物之后地表留茬覆盖至少为30%为保护性耕作,如免耕、垄作。国内学者张海林认为保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施,从而减少农田土壤侵蚀。
2. 玉米免耕技术的技术要点
2.1选择机具
推荐使用“山东省农业机械购置补贴产品目录”中的玉米免耕播种机。玉米免耕播种机有气吸式精量播种机、仓转式穴播机和窝眼轮式条播机,可根据经济条件和需求进行选择。实施玉米精量播种,可不用间苗,玉米种子发芽率要达到95%以上,确保玉米播种质量
2.2增加密度
玉米种植密度要与品种要求相适应,一般播量在2.5~3.5kg/hm2,耐密紧凑型玉米品种密度要达到4200~4700株/亩,大穗型品种密度要达到3200~3700株/亩,高产田适当增加。
2.3规范玉米种植行距
根据农艺和玉米机收要求,坚持农机与农艺相结合的原则,大力推广玉米等行距免耕播种,播种行距一般在60~70cm,以利玉米机收和提高产量。在行距一定的情况下,通过调整播种株距,达到不同玉米品种所要求的种植密度。
2.4正确调整机具
按照使用说明书,正确调整排种(肥)器的排量和一致性,确保种植密度;调整镇压轮的上限位置,保证镇压效果;调整播种机架水平度,确保播种深度一致。
2.5适时抢墒播种
从鲁西南到胶东半岛,玉米播期以6月1日到20日为宜。收获小麦后及时抢墒播种,最好当天收获当天播种,促进玉米早发。墒情差时,可先播种后灌溉;旱作区应抢墒播种。
2.6控制播种深度
在墒情合适的情况下,播种深度一般控制在3~5厘米,沙土和干旱地区播种深度应适当增加1~2厘米。
2.7种肥合理施用
施肥深度一般为8~10厘米,与种子上下垂直间隔距离在5厘米以上,最好肥、种分施在不同的垂直面内。肥料以颗粒状复合种肥为好,施肥量10~20公斤/亩。为减少用工,有条件的地区,可选用缓释肥,随播种作业一次性施足。
2.8先行试播
正常作业前,要试播一个作业行程。检查播种量、播种深度、施肥量、施肥深度、有无漏种漏肥现象,并检查覆土镇压情况,必要时进行适当调整。随时观察秸秆堵塞缠绕情况,发现异常,及时停车排除和调整。机组在工作状态下不可倒退,地头转弯时应降低速度,在划好的地头线处及时起升和降落。
2.9适时喷施化学除草剂和药剂
在播种后当天或3天内喷施化学除草剂,均匀覆盖土壤地表面;对黏虫数量大于5只/平方的地块,要添加杀虫剂,待药剂均匀混合后一次喷洒。
3. 秸秆覆盖免耕栽培的作用
3.1提高土壤肥力
秸秆覆盖免耕具有明显的提高土壤肥力作用。对玉米秸秆还田能明显提高土壤有机质和氮磷钾含量, 还田3年的有机质增加0.05%~0.09% ,还田6年的有机质增加0.06%~0.1%,还田9年的有机质增加0.09%~0.12%, 全氮、有效磷和速效钾含量也相应地有所增加。多年连续秸秆覆盖免耕还可明显提高0~20cm土层土壤蔗糖酶、磷酸酶活性,免耕可提高土壤的碱解氮和有效磷含量。有关研究表明,免耕土壤中酸根离子含量明显较低,并不是由于免耕能够降低土壤矿化作用和增大反硝化作用引起的,而是免耕作物吸收量增大,土壤微生物固结作用增强的结果。
3.2保墒作用明显
秸秆覆盖以后在土壤表面形成了一种物理障碍,阻碍农田水分蒸发即保墒作用。秸秆覆盖处理能明显地提高土壤表层的含水量,使表层土壤经常保持湿润状态,这不仅有利土壤表层的有机质和微生物含量增加,而且可提高土壤保墒能力。秸秆覆盖有利于干旱地区的抗旱播种,秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱危害。免耕秸秆覆盖对表层土壤水分含量影响较大,秸秆覆盖措施的玉米田与未覆盖的玉米田相比,土壤重量含水率提增加表层土壤含水量,对确保苗齐、苗壮具有重要意义。
3.3调控生长发育
秸秆覆盖的降温作用最为明显,夏玉米苗期覆盖处理的地温比对照平均降低了1.8℃。 丁玉川等研究发现,秸秆覆盖后春玉米生育期土壤含水量比不覆盖提高1~4%,土壤温度降低2.5℃~3.5℃,表现出苗推迟3~5d,出苗率下降5.3~6.4%, 拔节期推迟3~7d, 抽雄期推迟2~3d,成熟期晚5~6d。洪晓强等研究表明,受秸秆覆盖地温偏低的影响,春玉米幼苗期地上部生长受到抑制, 比常规栽培方式慢 出叶1.5~2.0片,株高和干物质重量也低,但从拔节开始,生长速度加快,逐渐赶上并超过常规栽培。 促进玉米植株中后期生长发育以及提高单株叶面积和干物质重,后期叶片保持绿色,茎秆粗壮,植株挺拔而延迟早衰,灌浆期根长增加,可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,秸秆覆盖可以改善玉米的经济性状,尤其是提高千粒重的效果较为明显,整秸秆覆盖春玉米的生物产量和经济产量的水分利用效率都提高了,增产明显。
4. 研究趋势和展望
旱灾是中国气象灾害中损失最为严重的一类灾害,我国水资源贫乏,目前全国干旱抑制作物生长和光合作用缺水量达400亿m3,农业每年旱灾面积达0.15亿hm2。是造成产量下降的重要原因。玉米是中国重要的粮食作物,可见,通过栽培技术水平的提升,如何提高自然降水的利用率,成为今后玉米栽培领域的一个亟待解决的科学技术问题。秸秆覆盖免耕是一种农机与农艺相结合抗旱低碳的保护性耕作技术,是集农业机械工程、作物栽培学、土壤学、肥料、气象、生态学和经济学等多学科知识集成的技术体系。Blevins研究结果表明,与常规耕作相比,免耕晚期播种,免耕可以获得高产;覆盖免耕可以降低地温,减少土壤蒸发,增加作物的蒸腾耗水,提高玉米对水分利用率,达到节水增产的目的。
参考文献:
[1] 李万良,刘武仁.玉米秸秆还田技术研究现状及发展趋势.吉林农业科学, 2007,32(3):32-34. 000
[2] 高焕文,李洪文,李问盈.保护性耕作的发展.农业机械学报 2008,39(9):43-48.
[3] 李学明, 郭尚坤, 王剑柯.Surfer在干旱预警决策服务系统中的应用.中国农 业气象,2009,30(3):426-430.
[4] 张海林, 高旺盛, 陈阜, 等. 保护性耕作研究现状、发展趋势及对策。中国 农业大学学报,2005,10(1):16-20.
(作者单位:黑龙江农垦科技职业学院)