辽宁保护性耕作农艺要求与配套机械化技术.docx
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辽宁保护性耕作农艺要求与配套机械化技术
第七章辽宁保护性耕作农艺要求与配套机械化技术
第一节风沙冷凉地区实施保护性耕作的农艺要求
一、保护性耕作技术模式
针对我国北方风沙冷凉地区的气候条件、作物种类、耕作习惯以及农业机械装备水平,总结提出了与一年一作(玉米)、一年两作(小麦、大豆)和两年三作(小麦、大豆、玉米)种植方式匹配的保护性耕作的技术模式,各地可结合农业生产实际选择应用。
1、浅旋耕覆盖保护性耕作模式
工艺流程:
收获→秸秆粉碎还田→浅旋处理残茬→免耕播种→深施化肥→化学或人工控制杂草。
适合于年积温3100°C的干旱、半干旱平作玉米种植地区。
玉米联合收获机收获时,收获与秸秆粉碎还田一次完成,然后通过浅旋耕将田间粉碎的秸秆残茬与浅层土壤混合,防止秸秆被风刮或被火烧。
由于旋耕作业对土壤扰动和掩埋秸秆量大,能耗较高,天旱时可能发生旋耕多深旱多深的问题,因此,本技术的特点是在残茬不被风吹跑的前提下,对表层土壤浅旋处理,耕深不大于70mm。
2、苗带浅旋耕灭茬保护性耕作模式
工艺流程:
玉米收获→秸秆粉碎还田→苗带浅旋(灭茬)→精量播种→化学除草,至少中耕一次特点是仅对垄上种植玉米的苗带土层耕翻,即破茬灭茬,又为待播的新茬作物准备了适宜的苗床,原垄也未破坏,有利于苗床地温提高,进而实现适时早播。
苗带浅旋耕灭茬作业宜在粉碎秸秆后进行,耕深>70毫米,旋耕幅宽150~200mm。
适合在种植垄距为600mm以上的地块作业。
3、耙压灭茬覆盖保护性耕作模式
工艺流程:
玉米收获→秸秆粉碎还田→圆盘耙掩埋秸秆→免耕精量播种→深施化肥→化学除草。
特点是使用圆盘耙耙地作业,在耙地时将粉碎的秸秆掩埋,作业一遍可掩埋秸秆约50%,两次掩埋约75%。
但是,耙地存在翻动土壤和犁底层,因此,要尽量减少耙地的次数和深度。
若在春季播种前耙地,要耙后尽快播种并及时镇压,避免失墒。
播种地块需要施磷肥,可在耙前将肥撒施地表。
4、高留茬耕播保护性耕作模式
工艺流程:
玉米收获(秸秆运出、高留茬)→旋耕灭茬→精量播种→深施化肥→化学除草→至少中耕一次
适用于气温偏低或土壤湿度较大的留茬越冬垄作地块。
残留立茬高300~400mm,于春播前灭茬,有条件的可把灭茬、播种合并作业,灭茬作业深度以70mm为宜。
5、深松保护性耕作模式
工艺流程:
玉米收获→秸秆粉碎还田→深松(处理残茬)→耙耱→免耕播种→药剂灭草
深松不是常年性必须作业项目,初次实行保护性耕作的地块要进行深松,此后间隔三四年再深松作业。
特点是能有效破坏机械耕翻形成的犁底层和松暄耕层土壤,对覆盖的秸秆残茬影响小,土壤持水能力增强。
松深在300mm左右。
如果深松后地表严重粗糙不平和残茬覆盖为50~75%的地快可在春播之前进行耙耱整地。
深松前要求秸秆做粉碎处理,预防深松机作业时发生堵塞。
对采用深松铲前配置切茬圆盘机具可不必专门进行粉碎秸秆作业。
二、留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖耕作对旱地农田生产的作用
1、增强农田蓄水保水能力
各地提供的试验数据表明,秸秆残茬覆盖地表能增加土壤贮水能力,在年降雨500~600mm的地区试验,使每亩旱耕地土壤内可增加40~80m3水量,土壤对自然降水的保蓄率由传统耕法的25~35%提高到了50~65%。
秸秆全程覆盖减轻作物种植行间的自然蒸发,使土壤蓄水能力提高,持水能力延时,为播种和播后少雨季调剂余缺以满足作物生长用水创造了条件,缓解了作物需水期与天然降水期错开之间的矛盾。
2、防止或减少水土流失
试验表明:
降雨在50mm/h时,实施保护性耕作的土地不产生径流;80mm/h时,地表径流比传统对照田减少70%,土壤流失减少80%左右。
3、改善土壤性状
试验表明:
与传统耕法比,土壤容重轻了0.56g,0~5cm土层的土壤含水率高了1.1%。
连续三年实行留茬少耕或免耕全程覆盖地块有机质含量增加了0.17,土壤中的氮磷钾及碱解氮、速效钾分别高了0.0093、0.024、0.02、3.17、23。
试验还表明土壤微生物活动加剧,如细菌数量增加了18.5%,真菌数量增加了56.6%,放线苗数量增加了98.5%。
留茬少耕或免耕全程覆盖可使资源得到重复利用,用地与养地并行,可减少化肥施用量,从而减轻过量使用化肥引起的亚硝酸盐污染,有利于提高农作物产量和质量以及实现农业持续发展。
4、影响土壤温度变化小
——春季地温
试验表明,残茬秸秆覆盖与传统耕作地块比较,地温相差不大,但其它覆盖物比不覆盖的低0.2~0.5℃,而影响作物的春播、出苗、长根,在生育期长的地方,便要推迟几天播种。
——秋、冬地温
因夏季降水多,土壤在增加贮水时也随水贮进了温度。
在7、8月降水300mm的年份,秋播时测定覆盖地0~15cm地温略高于不覆盖地,对播种、出苗和作物生长影响不大。
但降雨特少的年份,降温快,变化大,冬小麦秋播应提早3~5天播种。
入冬以后,覆盖的比未覆盖的0~15cm地温略低0.2~0.4°C,对麦苗越冬影响不大。
三、保护性耕作的增产增效作用
将留茬少耕或免耕全程覆盖的新耕作法与传统耕作法对小麦产量做比较,表明传统耕作法产量低而不稳。
如沈阳苏家屯区连续三年在60亩试验地上做玉米保护性耕作示范,平均亩产达到了502kg,最高亩产达到515kg,比传统蓄水保墒方法增产11%。
第二节保护性耕作配套机械化技术
一、保护性耕作配套机械化技术内容
保护性耕作配套机械化技术的主要内容是地表作物残茬处理、土壤深松、免耕施肥播种、化学药剂控制杂草和防治病虫害。
1、免耕、少耕播种施肥机械化技术
使用具有免(少)耕、播种、施肥工作部件及装置的作业机械完成作物种子和肥料播施到有秸秆覆盖的地里。
有两类适用的机具:
一是可进行播种和施肥的机械,能一次完成开沟、播种、施肥、覆土及镇压多项作业;二是带状旋耕播种施肥的机械,能一次完成种床土壤旋耕、开带状沟、播种、施肥、覆土、镇压作业。
关键是要选对适合实施区使用的机械和可保证化肥正确施用的配套施肥装置。
2、秸秆残茬处理机械化技术
农作物秸秆的处理机械化技术是保护性耕作的核心,实现秸秆处理后用做地表覆盖物保护耕地。
目前,有四种可行的机械化处理秸秆技术,即:
——采用秸秆粉碎机粉碎前茬作物秸秆并抛撒,使秸秆均匀的覆盖在地表;
——针对风沙大地区收获后让秸秆直立于在地里的情况,采用播种机作业时沿机械播种走向撞压秸秆使其倒伏,实现覆盖地表;
——对综合利用作物秸秆的地方防止收获后地表裸露,使用收获机械作业时采取高留茬收割,留根茬高度20~30cm,留下的根茬用做覆盖地表;
——对风沙较大地区避免粉碎的秸秆被风吹走,使用旋耕机械浅旋表土,使粉碎后的秸秆与土壤混合并埋于土中。
实际运用中要根据地区、种植要求、作物、生产条件的不同选择合适的秸秆处理技术。
3、控制杂草和防治病虫害机械化技术
控制杂草和防治病虫害主要是使用合适的农药进行化防,应用机械化技术能提高用药质量和进行快速防治。
此外,控制杂草还可通过土壤耕作机械作业进行锄草灭草。
4、土壤深松机械化技术
使用在地表覆盖秸秆情况下具有良好通过性能的深松机具实现不乱土层的松土作业,需根据土壤条件和免耕地表的秸秆覆盖状况确定深松方式及作业周期,再选合适的机具。
二、保护性耕作配套机械化技术要点
1、秸秆及残茬处理技术
——玉米秸秆粉碎还田覆盖秸秆粉碎方式有联合收割机自带粉碎装置或秸秆粉碎机两种。
采用秸秆粉碎机作业可在当年收获后进行,也可在下年春季播前进行。
对秸秆太多或地表不平时,秸秆粉碎后可以用圆盘耙进行表土作业;春季地温低时,需进行浅松作业。
机具作业质量要达到:
秸秆切碎长度小于10cm切段长度标准差≤2%,相对误差≤13%,机具使用可靠性为有效度≥90%。
——小麦秸秆粉碎还田覆盖秸秆粉碎方式有联合收割机自带粉碎装置或秸秆粉碎机两种。
秸秆粉碎作业可在当年收获后进行也可在下年春季播前进行。
秸秆粉碎后若地表不平或杂草较多时可用浅松作业,秸秆过长时可用粉碎机或施耕机浅旋作业。
机具作业质量要求为:
秸秆切碎小于10cm切段长度标准差≤2%,相对误差≤13%,机具使用可靠性为有效度≥90%。
——玉米整秆还田覆盖适合冬季风大的地区,人工收获玉米后对秸秆不做处理。
秸秆直立在地里,以免秸秆被风吹走;播种时将秸秆按播种机行走方向撞倒,或用人工踩倒。
——小麦整秆还田覆盖适合机械化水平低,用割晒机或人工收获的地区。
麦秆运出脱粒、土地进行深松、再覆盖脱粒后的整秸秆。
2、残留根茬处理技术
——留高茬农作物成熟后用联合收获机式割晒机收割作物籽穗和秸秆,割茬高度控制在20~30cm,根茬留在地表不做处理,播种时用免耕播种机进行作业。
留高茬有统一茬口高度或留梯状茬口高度两种方式。
其中留统一茬口高度方式是在连片的农田内收割同一种作物时,保持割茬高度不变;留梯状茬口高度方是在连片的农田内收割同一种作物时,接机械幅交替保留不同的割茬高度,形成阶梯状茬口。
——残茬粉碎浅旋留茬方式同上。
播前或播种时,用旋耕机灭茬或旋耕播种机处理残茬。
要求粉碎残茬、秸秆的长度≤6cm,并与土壤混合均匀,以保证播种机械正常作业。
残茬处理有全幅灭茬浅旋耕或带状灭茬旋耕两种方式。
其中全幅灭茬浅旋耕是将农田上的作物秸秆残茬及浅表层土壤及作物根茬进行粉碎和旋耕作业,同时对农田进行平整;而带状灭茬旋耕是用带状灭茬浅旋耕作机具将农田播种带的作物秸秆残茬进行旋耕粉碎并混合于表层土壤中,非播种带不进行灭茬旋耕作业。
3、免耕、少耕播种技术
——使用免耕播种机在非耕翻地上一次完成破茬开沟、播种、施肥、覆土和镇压作业。
——使用带状旋耕播种施肥机一次完成种床土壤处理、破茬、开带状沟、播种、施肥、覆土和镇压作业。
实施免耕、少耕播种的作业质量应达到:
免耕播种玉米的播种量春玉米为1.5~2kg(亩保苗2500~3500株),夏玉米为1.5~2.5kg(亩保苗4500~5500株),播种单双籽率≥90%(半精密);播深4~6cm(沙土和干旱地区播种深度应适当增加l~2cm);施肥深度8~10cm(种肥分施);播行要直,行距一致。
小麦免耕播种的作业质量应达到:
冬小麦亩播种量4~6kg;春小麦一般亩播种量为18~20kg;播深3~5cm并深浅一致;落籽均匀,覆盖严密。
出苗率均应>80%。
对选择品种、种子质量、种子播前处理等要求参考本教材有关章节的相关内容。
4、杂草控制和病虫害防治技术
——杂草控制和病虫害防治
防治覆盖秸秆病虫草害是保护性耕作机械化生产技术的重要环节之一。
为了使覆盖田块农作物生长过程中免受病虫草害的影响。
保证农作物正常生长,目前主要用化学药品防治病虫草害的发生,也可结合松土作业进行机械除草。
A、病虫草害防治的要求为了能充分发挥化学药品的有效作用并尽量防止可能产生的危害,使用化学药品必须做到高效、低毒、低残留;选用先进可靠的施药机具;做到安全合理施药。
B、化学除草剂的选择和使用除草剂的剂型主要有乳剂、颗粒剂和微粒剂,施用化学除草剂的时间可在播种前或接种后出苗前,也可在出苗后作物生长的初期和后期。
除草剂在播前或出苗前施入土壤中,半月内降雨有较好的效果,早期控制杂草。
播前施用除草剂通常是将除草剂混入土中,施除草剂和松土混合可联合作业。
也可在施药后用松土部件进行松土配合。
除草剂施入土壤中的深度一般为5~7cm。
施除草剂的装置位于播种机之后,将除草剂施于土壤表面。
作物出苗后,在它的生长过程中,可将除草剂施于土壤的表面。
C、病虫害的防治主要是依靠化学药品防治病虫害。
一是对作业田块病虫害情况做好预测;二是对种子要进行包衣或拌药处理;三是根据苗期作物生长情况进行约物喷洒。
——植保机具的选用
结合农村实际,以小型为主,可选用喷雾、喷粉机具和超低容量喷雾机具。
5、深松技术
深松的主要作用是疏松土壤,打破犁底层,增强水入渗速度和数量;作业后耕层土壤不乱,动土量小,不仅减小了机具作业量,且减少了由于翻耕后裸露的
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