大兴安岭南麓米-豆轮作秸秆还田
玉米全程机械化生产模式
一、模式概述
大兴安岭南麓的农业以旱作为主,部分地区以井水灌溉为辅助。 该区域由于长期的传统耕作方式造成耕层变浅,土壤通透性变差,加 之缺少合理的轮作倒茬技术模式,导致土壤质量下降,作物产量不稳、 供给结构单一,相对经济效益低,秸秆资源利用率低,焚烧污染环境 等问题日益凸显。该区域农业生产机械化水平较高,但机械化作业的 模式、标准不统一,没有形成便于推广应用的技术规范。
玉米-大豆轮作秸秆还田条件下的玉米全程机械化生产模式,主 要包括前茬作物大豆秸秆留茬覆盖、翌年春天重耙(或机械浅旋)平 整土地、玉米免耕精量播种、病虫草害综合防控、机械收获、玉米秸 秆粉碎深翻还田、第三年春季整地播种大豆等生产环节。该模式通过 各生产环节装备及技术的集成,强化农机农艺融合,形成比较完备的 作业轻简化、能源消耗低、比较效益高的玉米全程机械化生产模式。 推广玉米-大豆轮作秸秆还田玉米全程机械化生产模式,减少作 业环节,增加有机物料投入,可以降低生产成本,培肥地力,减轻环境污染,促进农业可持续发展。
二、技术路线
第一年大豆收获(留茬高度 5cm~8cm,将秸秆粉碎后均匀覆盖 于地表)→翌年春季免耕播种玉米(地表平整度较差时可先进行浅旋,深度在 5cm~8cm 之间,播种后及时进行土壤封闭除草)→机械植保(防治生长期病虫草害)→机械中耕施肥(拔节期前后)→ 玉米机械化 收获→秸秆深翻还田→翌年春天播种大豆(起垄或平播大豆)。
三、关键环节技术要点
(一)田块选择。选择土层深厚、疏松、土壤肥力中等以上,土 地平整、集中连片便于机械作业的地块。
(二)前茬大豆秸秆还田。大豆收获时,将大豆秸秆粉碎并均匀 覆盖在地表,大豆留茬高度在 5cm~8cm,秸秆粉碎长度在 8cm 以下。
(三)玉米播前平整土地。在春季玉米播种前 1d~2d 进行浅旋 整地,旋耕深度为 5cm~8cm,旋耕 1 遍~2 遍或者重耙 1 遍~2 遍, 保证土地平整。播种层土壤应达到地平、土碎、墒足、残茬杂物均匀 混合、上虚下实的种床结构。
(四)免耕播种。选择适宜当地种植的早熟、耐密、宜机收品种, 种子籽粒饱满且均匀一致,发芽率达到 95%以上。当 5cm~10cm 土层 温度稳定在 8℃~10℃时进行播种。播种量 2kg/亩~3kg/亩;沙壤土播深 4cm~5cm,粘质或灌淤土播深 3cm~4cm。采用等行距种植,等行距 65cm(播种在上年度行间), 或大垄 80cm、小垄 50cm(播种在上年度宽行间)。株距 18.5cm~20.5cm,种植密度 4500 株/亩~5500 株/亩。
(五)施肥。种肥以 N、P、K 配施为主,有机肥与化肥相结合, 基肥与追肥相结合。结合春天整地撒施腐熟有机肥 1500kg/亩~3000 kg/亩。结合播种施入种肥,一般种肥施入量为磷酸二铵 15kg/亩~25 kg/亩、尿素 10kg/亩~20 kg/亩、硫酸钾 5kg/亩~10 kg/亩。在 玉米拔节期至小喇叭口期之间结合中耕进行追肥,追施量为尿素15kg/亩~20kg/亩或以氮肥为主的复合肥 20kg/亩~30kg/亩。
(六)机械中耕。在玉米苗期至小喇叭口期之间进行 1 次~2 次 中耕。中耕次数和时间根据杂草发生情况和追肥时间确定。
(七)高效植保。在玉米播后苗前及时进行土壤封闭除草处理, 玉米 3 叶~5 叶时视田间杂草密度决定是否进行茎叶处理化学除草, 杂草密度较低时可进行机械中耕除草。
玉米生长期内做好蚜虫、玉米螟、粘虫、大斑病、小斑病等病虫 害的监测与防治。病虫害防控用自走式高地隙喷杆喷雾机施药,机械 进地困难时可用无人植保机进行喷施,要施药均匀确保施药效果。
(八)灌溉。有灌溉条件的地区在玉米生长关键时期进行 3 次~5 次灌溉补水,灌溉分次进行,主要包括播种造墒水、拔节水、抽雄~ 吐丝水;在生长季降雨量不超过 100mm 地区,在大喇叭口期和灌浆中 期各加浇 1 水。8 月 25 日前结束灌水,避免后期植株贪青晚熟。要求灌水均匀、不积水、不漏灌。
(九)机械收获。摘穗收获要求玉米籽粒含水率小于 30%,植株 倒伏率≤5%、果穗下垂率≤15%。籽粒收获要求玉米籽粒含水率在 25% 以下,植株倒伏率≤5%。
(十)玉米秸秆还田。玉米收获后,利用秸秆还田机将秸秆粉碎 均匀平铺于土壤表面,然后将秸秆深翻还田,并重耙平整土地。
四、机具配备参考方案
本技术模式机具配套方案主要为大兴安岭南麓生产规模较大或 经济条件较好的农业合作社和种植大户推荐,为增大该技术模式的适 用范围,以经营规模 1000 亩耕地为例,成倍大于或约成倍大于 1000 亩耕地规模的,可参照此配套方案同比例增加相关机具设备。
玉米全程机械化生产模式机具配套方案
机具名称 |
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技术参数与特征 |
数量 |
备注 |
动力机械 |
90~150hp 拖拉机 |
2 |
为以下作业配套 |
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大豆秸秆还田整地机 |
旋耕整地机 |
1 |
配套 120hp 以上拖拉机 |
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大豆秸秆还田整地机 |
圆盘重耙 |
1 |
配套 120hp 以上拖拉机 |
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玉米精量免耕播种机 |
4 行或 6 行 |
1 |
配套 90hp 以上拖拉机 |
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架式喷雾机(作业幅宽≧16m 以上) |
1 |
配套 90hp 以上拖拉机 |
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中耕机械 |
2 行或 4 行中耕施肥除草联合 机具 |
1 |
配套 90hp 以上拖拉机 |
|
玉米收获机 |
4~6 行 |
1~2 |
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玉米秸秆粉碎还田机 |
作业宽幅 3.5m 以上 |
1 |
配套 120hp 以上拖拉机 |
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玉米秸秆深翻混土还 田机 |
5 铧犁 |
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1 |
配套 120hp 以上拖拉机 |
玉米秸秆还田整地机 |
旋耕整地机 |
1 |
配套 120hp 以上拖拉机 |
|
玉米秸秆还田整地机 |
圆盘重耙 |
1 |
配套 120hp 以上拖拉机 |
五、应用提示
(一)玉米秸秆量大还田困难,因此,玉米秸秆还田时一定要保证质量,秸秆切碎长度、切碎均匀度和深翻深度符合要求。深翻还田混土后要及时耙磨平整土地,减少水分蒸发,保证土地平整,为大豆 播种创造良好的条件。
(二)玉米春季播种时采用免耕或浅旋后免耕播种,播种时应先 播坡耕地、后播低洼耕地。播种后如遇持续无雨影响出苗的特殊干旱 情况,有灌溉条件的可采用播种带喷淋补水的方式进行人工补墒,不 应采用“大水漫灌”的方式进行补墒。
(三)本模式应用过程中增加了秸秆还田的作业费用,但连续应 用 2~3 个周期后具有显著的提高农田肥力、平衡土壤养分的效果, 可减少化肥投入,使作物产量保持较高水平。
六、适宜区域
该模式适宜≥10℃年积温在 2300℃~3500℃、年均降水量在300mm~530 mm 的玉米、大豆种植区。该区域主要包括内蒙古呼伦贝 尔市和兴安盟,以及与内蒙古接壤的黑龙江省齐齐哈尔市和吉林省白 城市的部分地区。该模式对于土壤瘠薄、春旱严重的地区,效果更加 明显;对土壤肥沃,但存在风蚀、水蚀和春旱较重的地区也有十分显 著的效果。该区域生态类型多样,积温跨度较大,因此在玉米品种选 择时需根据地区气候特点选择熟期适宜玉米品种。如果秸秆连年还田 造成秸秆腐烂少,堆积量大,可在适当年限进行秸秆回收打捆,以减 少由于秸秆还田量过大造成的出苗难、保苗差等问题。
本技术以平作最为理想,对于习惯于垄作的地区,可通过玉米大 垄双行、大豆垄上三行的种植方式来实现玉米大豆轮作,更易于用户逐步接受和认可。
七、典型案例
2016~2017 年在内蒙古扎兰屯市卧牛河镇、阿荣旗新发乡等地 区推广玉米-大豆轮作秸秆还田玉米全程机械化生产模式;2018 年玉 米-大豆轮作秸秆还田玉米全程机械化生产模式主要在兴安盟扎赉特 旗、扎兰屯市卧牛河镇、扎兰屯市南木镇、阿荣旗新发乡、阿荣旗新 发乡 5 个合作社进行推广,每个合作社完成示范面积 3000 亩以上。
2016~2018 年,采用米-豆轮作秸秆还田玉米全程机械化生产模 式可使玉米每亩增产 6%~10%。总计节本增收效益为 15%左右。秸秆还 田深翻作业增大了土壤的通气透水性、打破犁底层,增加了耕层深度, 改善了耕层结构。秸秆还田还可减少秸秆燃烧所带来的污染,并增加 土壤有机质含量,培肥土壤地力,促进农业生产的可持续发展。
本项技术模式的实施,通过轮耕、免耕播种与传统播种交替作业、 平衡施肥、综合除草、籽粒收获等全程机械化技术的应用,将会加快 大兴安岭南麓传统耕作制度的改革,有利于提高生产效率,减少劳动 力投入,增加农民收入。