第三章天津保护性耕作农艺要求与配套机械化技术

第三章天津保护性耕作农艺要求与配套机械化技术根据天津区县农业生产实际，在原有的冬小麦、夏玉米两茬平作种植基础上，结合近几年示范推广“夏玉米覆盖免耕精播机械化技术”、“旱地耕作蓄水保墒技术”和“保护性耕作机械化技术”成功经验，总结出可行的保护性耕作种植技术模式：收获小麦→残茬秸秆粉碎覆盖+深松或少耕→免耕施肥、夏玉米精播→喷洒除草剂→喷灌水→管理→收获玉米→根茬秸秆粉碎覆盖→冬小麦免耕施肥精播→越冬管理→开春喷洒除草剂→返青后管理→收获小麦。为确保保护性耕作技术应用效果，分别提出了相应的农艺要求和配套机械化技术。第一节夏玉米种植农艺技术要求一、深松土壤，蓄水促根土壤是作物生长基础，土壤对作物的作用主要在耕层。耕层的深浅对根系的伸展有着十分重要的意义。耕层深、土壤疏松、根系发育好，否则根系发育就不好。而且也影响雨水渗透快慢和蓄水保墒能力。目前农田存在耕层较浅和多年耕翻形成坚实犁底层，不仅阻碍雨水下渗，土壤蓄水能力差，而且制约作物根系伸展，造成每年7、8月份雨季的大量降雨白白流失。采用深松可打破犁底层，松土可深达50cm，使耕层加深，提高土壤蓄水能力，下到田里的雨水更多地渗到土壤中被储存起来而形成土壤水库，有利于促进作物根系发育。以三年免耕深松一次为宜。二、确定播种期夏玉米生长期内的自然降水和补充灌水的条件是优越的，制约生长的主要因素是生长季节不足,需要的热量会因天气的突变出现不足,特别是后期常遇到低温天气，子粒不能正常灌浆导致减产。夏玉米应尽量早播、抢种，早管、促早发，夺取积温，提高满足正常生长的热量需要，尤其是充分利用好6月播种出苗期的光热能量。夏玉米播期应依据“争六（月）争九（月），再用十（月初）的热量”的原则确定，选用生育期95天的夏玉米品种要在6月25日前播完种，而生育期105天的夏玉米品种则要于6月20日前播种。三、喷洒除草剂使用除草剂要在玉米播种后出苗前喷施在地表，形成一层药膜，杂草出苗遇药而死。如果杂草已出苗或地表药膜被破坏，除草的效果降低。目前使用的除草剂除治已出苗杂草的效果不佳，而且伤害玉米幼苗，因此，喷施药剂应在播种后的最短时间内进行，并避免进行田间耕作。除治草害的玉米专用除草剂——“杜阿”对玉米无害，可杀灭除玉米外的田间各种杂草，施药期在玉米出苗前、后均可，封闭地表及除草效果不错，用药后50天左右药效自行消失，对后茬小麦也无毒害作用。“杜阿”每亩用量150～200ml，兑水30～50L，均匀喷雾，以玉米苗1～4叶时，杂草越小效果越好。它是夏玉米幼苗期出现草荒时比较理想的除草剂，但价格略贵。四、施肥施肥要用侧施法。施用底肥须将肥料施在种子下面5cm的土层里，可以两耧下种，也可以种、肥分层齐播。追肥时可在玉米行一侧15cm左右开沟，深15cm左右，把肥施于沟内。要施平衡肥、要前重后轻、促根促苗促前期；改表、浅、近施肥为侧深施肥法。五、覆盖保墒和水分控制玉米免耕播种前进行深松，不仅打破犁底层，也破坏失墒的坚硬地表，有利于土壤蓄水保墒，还有利实现免耕播种。同时，深松后浇水或下雨不会出现芽涝和苗涝的问题，雨水易渗入深层土壤，不会过多出现长时间的积水现象而形成芽涝和苗涝。采用保护性耕作法减少了传统种植的多道工序，争抢农时，压缩农耗，增加了夏玉米生长积温，农事活动效率提高。小麦秸秆覆盖减缓播后土地表面水分蒸发，而夏玉米播种出苗期正是天津地区日蒸发量最大期，小麦秸秆经粉碎覆盖于地表阻碍水分蒸发，尤其是将秸秆粉碎均撒田间比浅旋打碎麦秸（茬）还田覆盖的保墒（控制水分蒸发量）效果要好。除粘重土以外，最好是浇足麦黄水，备足底墒。如果浇水不及时，要播后结合除草剂喷洒迅速浇好蒙头水，使夏玉米播种后迅速出苗。第二节冬小麦栽培农艺技术要求一、选择良种天津地区处于我国北部冬小麦区边缘，历史上冻害年份时有发生，因此，要获得稳产、高产，必须选择抗寒性强的冬性品种。此外，对于重粘盐碱、土质，要选择根系等发达、抗旱、耐盐碱、分孽力强的品种。采用保护性耕作，因秸秆覆盖表土温度略低于表土裸露阳光下温度。天津地区的麦田又能一年两作制，为缓解天津地区两茬平作积温不足和避免小麦生育后期干热风的侵袭，还要求品种适当早熟，争取穗足、粒多、饱满。二、播前准备及播种1、整地播种整地要做到：耕深耙透，地平土细，上虚下实。保护性耕作主要是免耕播种，采用深松同样加深活土层，提高土壤的通气性和透水性，促进小麦根系发育、多扎根、扎深根、增强吸收水分和养分的能力。但对越冬小麦冷空气也易渗透土壤中，促使根系部分温度减低，影响小麦过冬。地表，因玉米根茬影响表土平整，有损播种质量，采用浅旋破根茬平整表土层，促进秸秆与表土混合达到平而不碎，有利团粒结构形成。2、视墒播种足墒下种，缺墒时宁可晚种也不抢种。抢墒麦苗不齐不壮，有分蘖无孽根，不利高产。粘性土适合小麦种子发芽和出苗的土壤湿度要求土壤含水量达到20%以上。凡达不到墒情要求的地块，一定要先造墒、再播种。造墒可采取的方法为：一是带青浇水，既给玉米浇灌浆水，又为小麦蓄足底墒；二是前茬收获后抢浇；三是耕后浇塌墒水，如小麦播种前深松作业，那么会增大塌墒水量；四是蒙头水。浇蒙头水须做到：——整地要平，浇后不留积水；——适当浅播、播深3-4厘米；——播种要早，早播地温高，出苗快；——播后立即浇水，水流平稳，一次浇透。对没有灌水条件的干旱地区，要做好蓄墒和保墒工作。搞好土壤深松，打破犁底层，筑好田间畦梗，防止地表径流，以接纳伏秋降雨。3、施肥争取小麦高产要科学合理施肥，供给足够的营养成分，按照营养成分的最优配比做到平衡施肥、按需定量施肥。目前存在的主要问题是有机肥、磷肥施量不足，氮肥施量大，氮磷配比不合理，而钾肥及微量元素肥料使用尚未重视。施肥要本着粗肥为主，化肥为辅，有机与无机结合，全元素平衡施肥的原则进行。要增施粗肥，以增加土壤有机质。秸秆覆盖是增施有机肥的良好途径之一，要达到有机肥的施肥量，至少应将1/3秸秆还田。保护性耕作地块施用有机肥结合播种采用土内施肥或叶面施肥，土内施肥要施在种子下面或两侧。4、适时播种过早播种，苗期的温度高，幼苗易徒长成旺苗，既消耗土壤成分，又因分蘖节糖分积累少，降低抗寒能力。过晚播种，分蘖少，次生根少，形成冬前弱苗。播种适期要根据种子发芽、出苗所要求的适宜温度和苗期生长发育所需要的有效积温来考虑。从小麦的生理要求看，最适于种子发芽、出苗的温度是15～20℃，在播深4～5cm的情况下，从播种到出苗、放叶，大约需110～120℃的有效积温，到越冬前要长成5片以上叶，带有两个以上分蘖的壮苗，至少要有500℃的积温。从天津地区历年平均值分析，适宜播种期为9月20日至10月8日。5、播种量和播深确定要依据品种、播种日期、计划产量等因素合理确定播种量。播种量的确定可参考本教材中的相关公式计算。播种深度要适宜，以4～5cm为宜。6、田间管理分为冬前、越冬、返青和成熟期的管理。冬前管理：9、10月份气温偏高，严重干旱年份时，部分麦田易出现干旱、半干旱而使底墒不足，造成麦苗缺水，出现叶色灰绿、有分蘖无孽根、分蘖缺位严重现象。有的秋后深松地块因灌水不足时也会出现类似现象。所以，麦苗叶后期，要及时检查土壤墒情，如地表干土层接近或达到分蘖部位时，要及时浇分蘖盘根水，以促进根系和分蘖的正常发育。对播种偏旱、基本苗偏多、气温偏高出现旺长的麦田，要采取镇压措施，以延缓主茎和大孽的生长来控制旺苗。镇压应在11月10～15日前结束，使受伤的茎、叶的伤口得到愈合的情况下进入越冬期。越冬管理：当年11月末到次年3月初返青，麦苗要历程3～4个月的越冬时间，此间正处于寒冷低温、干旱季节，小麦常受冬害而死苗。可冬灌措施预防冻害，冬灌要适时，应在当日平均气温下降至3℃左右、昼消夜冻时进行冬灌，冬灌一般从11月中旬至11月底结束，最晚不超过12月5日。返青管理：小麦返青期一般在2月末3月初，在地表开始解冻时，应及时镇压、顶凌耙麦或锄划，以保蓄土壤水分。麦苗返青后需浇1～2次水。从节水考虑，可采用畦灌和塑料管输水技术。结合一次水和二次水分别追肥两次。除治杂草应于小麦返青至拔节前的3月20日至4月8日开展，使用72％2，4—D丁酯，按每公顷使用药液600～750ml兑水50L喷洒。部分越年生杂草可用75％巨星按每公顷用药量15克加水750L，喷雾防治。成熟期管理：注重浇麦黄水，保护性耕作的田块要在麦收前7～10天灌水为宜。通过浇水改善田间小气候，增加土壤湿度，降低株间温度，减轻高温和干热风的危害。同时提高了土壤墒情，有利于夏玉米的免耕播种。第三节保护性耕作配套机械化技术保护性耕作是传统耕作技术的重大改革，就是以免耕或少耕取代了铧式犁翻耕，并改清除残茬秸秆净地种植为利用留茬秸秆粉碎后覆盖地表种植。根据两茬平作区主要作物的种植技术模式，针对环京津地区保护性耕作技术实际，围绕保护性耕作技术主体内容的实现制定作业工艺、配套相应的机械化技术和选择适用作业机具。一、主要技术内容1、实现秸秆全程覆盖，播种后地面秸秆覆盖率不低于30%，在不影响播种质量的前提下，覆盖率愈大，保水保土效果愈好。2、取消铧式犁翻耕，如果有硬的犁底层或土壤容重过大时，以深松代替深翻，疏松深层土壤。3、免耕施肥播种，在秸秆覆盖地上一次完成施肥播种。减少作业次数，压缩农耗。4、喷施除草剂控制杂草，少动土，少跑墒。二、耕作工艺体系保护性耕作工艺体系一般由三项基本作业、两项管理作业组成。1、基本作业——免耕施肥播种作业。可根据机具情况选择施肥播种联合或施肥、播种单一作业；——深层耕种作业。可根据土壤条件选择深松或免耕作业；——秸秆与残茬处理作业。可根据作物生长要求选择进行粉碎残茬秸秆、立秆（整秆直立）、倒秆（整秆压倒）覆盖地表的处理作业。2、管理作业——杂草控制与病虫害防治作业。可以选择喷药、机械除草等；——表土作业。可以选择圆盘耙耙地、弹齿耙耙地、浅松、浅旋等。还有一些生产过程中必要的作业如间苗、追肥、锄草等可视具体情况开展作业。三、配套机械化技术1、免耕或少耕播种施肥机械化技术使用免（少）耕播种机完成将种子和肥料播施到有秸秆覆盖地块土壤适宜位置的作业。常用的机械化作业技术有两种可选择。一是用免耕播种机进行播种施肥作业，该型机具能一次完成开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业。二是用旋耕播种机开展播种施肥作业，使用带状旋耕播种施肥机可一次完成带状开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业。应用本项技术要注意两个关键问题，一要选用适于实施区的免耕播种机，二要选择与播种机配套的施肥装置，确保化肥科学使用。2、秸秆残茬处理机械化技术农作物秸秆经机械作业处理后留在地表做覆盖物，处理的方法主要有：——粉碎处理粉碎前茬作物秸秆后抛撒，使秸秆均匀的覆盖在地表；——直立秸秆处理在风沙大的地区，收获后对秸秆不做处理，秸秆直立在地里，播种时将秸秆按播种机行走方向撞压，使其倒伏在地表；——预留根茬处理在使用作物秸秆的地区，作物收获时，留根茬高度到20～30cm；——粉碎浅旋处理在风沙较大的地区，秸秆粉碎后，用旋耕机浅旋表土，使作物秸秆与旋耕层土壤混合。用好本项技术的关键是要根据不同地区、不同条件、不同作物，采用不同的秸秆处理方式。3、杂草控制和病虫害防治机械化技术根据选用的化学药剂类型、喷洒方式、用药量选用适合的器械装置，保证控制杂草和消灭病虫害。此外对田间杂草还可采用人工和机械除草。4、机械深松技术根据土壤条件和免耕地表的秸秆覆盖状况选用局部或全方位的深松作业机。要注意确定合理的深松作业周期和深松方式。四、合理配备作业机具作业机具的配备以满足作业工艺要求为准则，既要注重先进性，又要注重实用性及经济性。机具的选型要优选具有多种作业功能的复式作业机型，做到大、中、小型要合理配套。第四节小麦、玉米保护性耕作配套机械化技术要求一、小麦保护性耕作配套机械化技术要求1、基本要求——玉米收获及秸秆处理不论是机收还是人工收获玉米，最好选用带皮摘穗收获工艺，将不会因苞皮韧性大、难腐烂、留在地里影响播种作业质量。摘穗后的秸秆作为覆盖物留在田间。若实行整秆还田的地块让玉米秆直立田间，直接用小麦免耕播种机进行播种，再压倒覆盖地表。若实行粉碎还田的地块可