楊建國,俞 涌,阿不力克木·托合提

(伊犁哈薩克自治州農(nóng)牧機械化技術(shù)推廣總站,新疆 伊犁 835000)

0 引言

玉米免耕播種技術(shù)是目前我國推廣最為廣泛、輻射面積最大的保護性耕作技術(shù)之一,已在我國大面積推廣應(yīng)用[1-2]。該技術(shù)實施可實現(xiàn)玉米生產(chǎn)節(jié)本增效、提質(zhì)增產(chǎn)的目的,具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。常規(guī)玉米機械播種作業(yè)都是在土地翻耕作業(yè)后進行,固然翻耕作業(yè)能除去土壤表面殘茬、疏松耕地土壤,有利于播種,但同時也破壞了對耕地的保護。翻耕后在風(fēng)蝕、水蝕作用下加劇土壤N、P、K及有機質(zhì)等流失,削弱土壤保水保肥能力,使土壤慢慢失去生物活性,嚴重影響農(nóng)作物提質(zhì)增產(chǎn)[3-4]。

免耕播種技術(shù)是實現(xiàn)保護性耕作的有效途徑,是利用免耕播種機實現(xiàn)在前茬作物秸稈與根茬不經(jīng)處理狀態(tài)下,直接在未翻耕的耕地上一次完成苗帶處理、開下種溝、播種播肥、覆土鎮(zhèn)壓等作業(yè)的一項技術(shù),長期應(yīng)用免耕播種技術(shù)在生產(chǎn)節(jié)本增效、改善土壤環(huán)境、提高土壤墑情等方面有明顯作用[5],有效促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益,因此積極應(yīng)用推廣玉米免耕播種技術(shù)十分必要。

伊犁州直地處新疆西部天山北坡伊犁河谷,耕地面積 45.38 萬hm2,土地肥力、氣候、雨量、日照等條件較好,年平均氣溫 10.5 ℃,全年日照時數(shù)達2 600～3 000 h,無霜期149 d。伊犁州直平均年降水量約 300 mm,典型的干旱半干旱綠洲灌溉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)[6]。伊犁州直農(nóng)業(yè)發(fā)展具有一定優(yōu)勢,是新疆維吾爾自治區(qū)重要的糧食生產(chǎn)基地[7]。2022年伊犁州直在伊寧縣喀什鎮(zhèn)、新源縣阿勒馬勒鎮(zhèn)分別開展了滴灌條件下保護性耕作技術(shù)暨玉米免耕播種技術(shù)的示范推廣工作,兩處示范點面積共計13.33 hm2,初步成效顯著。

1 玉米免耕播種技術(shù)優(yōu)勢分析

1.1 具有良好的經(jīng)濟效益優(yōu)勢

與常規(guī)方式相比,利用免耕播種技術(shù)可直接在未經(jīng)翻耕的耕地上一次性完成玉米播種、施肥作業(yè),無需進行清理殘留秸稈、犁地、整地等作業(yè)工序。免耕播種后玉米株距合格率高,很好滿足農(nóng)藝要求,節(jié)省作業(yè)時間及經(jīng)濟成本。玉米免耕播種使用側(cè)深施肥技術(shù),增加了化肥的使用效率,減少10%～20%化肥施用量,進一步降低了玉米生產(chǎn)成本[8]。另外,玉米免耕播種能有效提升玉米成活率和出苗率,根系發(fā)達抗倒伏能力強,能汲取到更多的水分和養(yǎng)分,前茬作物秸稈經(jīng)過化肥和夏季高溫作用分解出玉米生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),進一步提高玉米產(chǎn)量[9]。

根據(jù)2022年示范應(yīng)用情況,免耕播種模式較常規(guī)播種模式對比,降低作業(yè)生產(chǎn)成本900 元·hm-2(犁地600元·hm-2,整地300元·hm-2)、產(chǎn)量增加1200 kg·hm-2,增產(chǎn)10%左右。按玉米籽粒2元·kg-1計算,每公頃收益增加約2 400元,綜合收益增加3 300元·hm-2。

1.2 有助于增加耕地蓄水保墑能力

1.2.1 改善作物生長環(huán)境

玉米免耕播種后土壤表面有殘茬覆蓋能鎖住地表水分,為玉米生根發(fā)芽創(chuàng)造有利條件。與常規(guī)模式相比玉米根系不能在淺層土壤迅速生長,促進玉米主根不斷向土壤深處延伸,汲取更多營養(yǎng)的同時帶來抗倒伏的增益效果。秸稈經(jīng)過夏季高溫作用,在土壤中釋放出其含有的有機質(zhì),起到培肥地力的作用,更有利于玉米生長。

1.2.2 改善耕地水肥條件

利用玉米免耕播種技術(shù),不僅減少常規(guī)耕作時水分蒸發(fā)損失,還能增加通過蚯蚓活動及前茬作物秸稈及根系腐爛后形成的孔隙滲入土壤的水分。據(jù)相關(guān)研究,免耕地塊可降低水蝕危害,提高土壤水分利用率15%～17%,增加耕地保墑能力14%～15%[10]。配合使用滴灌模式,進一步提高了玉米水肥利用率,節(jié)約水肥資源。

根據(jù)2022年示范應(yīng)用情況,免耕播種較常規(guī)播種玉米在生育期的株高、株直徑、出苗率、根系長度等參數(shù)表現(xiàn)上具有明顯優(yōu)勢。

1.3 社會生態(tài)效益明顯

1.3.1 優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)及耕地質(zhì)量

采用玉米免耕播種技術(shù),在前茬作物秸稈覆蓋層保護下,能減輕耕地土壤的風(fēng)蝕(土壤流失)80%、水蝕(水分流失)60%,使土壤環(huán)境惡化問題得到有效控制,秸稈覆蓋層降解為土壤需要的養(yǎng)分和有機質(zhì),有利于形成肥沃的土壤環(huán)境,使耕地土壤慢慢恢復(fù)到其自然狀態(tài)[11]。還有利于增加耕地中蚯蚓及有益微生物的數(shù)量,使耕地逐漸恢復(fù)原生狀態(tài)。另外,免耕播種能減少機械作業(yè)次數(shù),一次性就能完成播種施肥作業(yè),避免常規(guī)播種模式需要機械多次下地作業(yè),有效促進土壤恢復(fù)團粒結(jié)構(gòu),提升耕地質(zhì)量有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

1.3.2 促進生態(tài)環(huán)境保護

免耕播種地塊表面土壤緊實,無常規(guī)翻耕播種后農(nóng)田表層松散的土壤顆粒,在秸稈覆蓋層保護作用下,相較常規(guī)播種模式將降低土壤表層空氣流動速度,能有效抑制春天刮風(fēng)季節(jié)裸露農(nóng)田揚塵,減少農(nóng)田周邊大范圍粉塵污染,降低沙塵暴等,促進生態(tài)環(huán)境保護。據(jù)相關(guān)研究表明,免耕播種比常規(guī)翻耕播種模式減少地表0～150 cm范圍內(nèi)18.4%～21.2%的農(nóng)田揚塵,有效減輕土肥損失和空氣污染[12]。減緩了土壤原有的有機質(zhì)、速效鉀、速效氮的流失速度生態(tài)效益明顯。

另外,實施玉米免耕播種可減少犁地、整地等農(nóng)機作業(yè)工序,顯著降低柴油消耗,間接實現(xiàn)降低碳排放。對免耕播種技術(shù)的研究表明,相比常規(guī)翻耕節(jié)約能耗23%[13]。免耕播種技術(shù)可提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,增加了有機質(zhì)對土壤的保護,使得土壤碳的存儲量增加。與常規(guī)翻耕播種作為對照,免耕播種技術(shù)可有效減少CO2、CH4、N2O等氣體的產(chǎn)生。

2 玉米免耕播種技術(shù)要點

2.1 做好播前準備工作

2.1.1 耕地準備

選擇土地平整、秸稈覆蓋均勻的地塊,對伊犁州直區(qū)域,氣溫穩(wěn)定在12 ℃以上,耕層5～10 cm土層地溫穩(wěn)定在10 ℃以上,田間持水量70%時即可搶墑播種。采用免耕播種機一次進地完成開溝、苗帶秸稈清理、播種、施肥、覆土和鎮(zhèn)壓等多項作業(yè),不宜早播謹防倒春寒,一般在4月中下旬播種。由于伊犁州直農(nóng)作物秸稈絕大部分充當(dāng)牲畜養(yǎng)殖飼料,作物收獲后進行秸稈收集打包作業(yè),因此基本不存在秸稈覆蓋量過大的情況,為玉米免耕播種作業(yè)創(chuàng)造便利條件。

2.1.2 種肥準備

玉米種子對最終是否能達到增產(chǎn)增收的目的起到重要作用,應(yīng)選用適宜機械化作業(yè),適合伊犁州直氣候、土壤、肥力、水分、積溫等條件的玉米品種。應(yīng)選用經(jīng)過加工、包衣玉米種子,種子質(zhì)量應(yīng)當(dāng)滿足凈度≥99%、純度≥98%、發(fā)芽率≥95%、水分≤13%。玉米種子宜進行包衣處理,未包衣種子宜采用適宜的殺蟲劑和殺菌劑進行拌種處理,有條件的也可對種子進行磁化處理。玉米免耕播種可同時完成玉米播種、施肥等作業(yè),底肥播在種子下方或側(cè)下方8～10 cm處,與種子分層隔開。

2.1.3 機具準備

選擇適應(yīng)性、可靠性、工作性能均達標的玉米免耕播種機,高效完成玉米播種、施肥、滴灌帶鋪設(shè)作業(yè)。仔細閱讀玉米免耕播種機使用說明,按照要求對機具技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整,保證能滿足農(nóng)藝要求完成玉米播種。播前要對玉米免耕播種機的各工作部位進行檢查,是否存在損壞缺失等現(xiàn)象,并進行及時整備。檢查如無問題還要進行試作業(yè),觀察運動部件是否有卡滯情況,保證滿足田間作業(yè)要求,確保整機運行平穩(wěn)可靠[14]。

2022年伊犁州直開展玉米免耕播種技術(shù)示范應(yīng)用中,在新源縣阿勒馬勒鎮(zhèn)采用山東大華2BMYFQQ-8型牽引式免耕氣吸播種機,在伊寧喀什鎮(zhèn)采用德邦大為2BMG-8型牽引式免耕精量播種機,此兩臺免耕播種機均能符合玉米播種要求。

2.2 免耕播種作業(yè)

2.2.1 播量

玉米播量一般為9.7萬～12.0萬?！m-2,實際應(yīng)用中免耕玉米播種量為11.7萬粒·hm-2,保苗10.5萬株·hm-2以上,播種單株率>98%,機械破碎率均不超過0.5%,空穴率<1%。

2.2.2 播深

伊犁河谷區(qū)域一般條件下玉米播種深度在3～5 cm,播種季節(jié)發(fā)生干旱的播種深度適當(dāng)增加1～2 cm,覆土鎮(zhèn)壓均勻緊實,確保種子順利發(fā)芽。

2.2.3 株行距

玉米免耕播種機可直接調(diào)節(jié)行距、株距,本次示范應(yīng)用采用寬窄行播種,寬行行距60 cm,窄行行距40 cm,播種株距為17 cm。

2.3 病蟲草害防治

2.3.1 化學(xué)除草

由于免耕播種模式對土壤擾動較小,雜草種子集中在表層土壤,雜草易較早發(fā)生,且不能像翻耕那樣對多年生雜草地下根莖造成破壞[15],因此免耕播種模式下草害治理有一定壓力。應(yīng)因地制宜針對種植地塊雜草的種類,選用適宜的除草劑進行苗前、苗后除草。合理配比除草藥劑,攪拌均勻后噴霧機進行噴灑,要注意噴灑時霧滴均勻覆蓋雜草表面,避免漏噴與重噴,在噴藥機具的選擇上也要符合相關(guān)安全標準。

本次示范應(yīng)用中選用了3WPX-600-6型懸掛式噴桿噴霧機進行一次苗后除草作業(yè),后期對局部小面積地塊補充進行一次人工除草作業(yè),雜草得到有效控制。除草劑使用笨唑氟草酮·莠去津,總有效成分含量25%(其中笨唑氟草酮含量3%,莠去津含量22%),使用量4 500 mL·hm-2。

2.3.2 病蟲害防治

免耕播種技術(shù)中對秸稈覆蓋還田,對土壤擾動較小,直接影響作物本身及耕地土壤環(huán)境,也對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生物種群造成一定影響,包括地下害蟲、土傳病害菌群,尤其是在殘茬內(nèi)部生存的害蟲、病毒、細菌,可能導(dǎo)致玉米病蟲害種類增多、危害加重[16]。因此除了要對病蟲害情況進行時時監(jiān)測、及時處理,還要根據(jù)種植區(qū)域病蟲害發(fā)生特點,合理選擇生物化學(xué)防治手段,制定相應(yīng)預(yù)案,以便科學(xué)應(yīng)對病蟲害發(fā)生。

3 技術(shù)應(yīng)用推廣中的問題

3.1 基層農(nóng)機化技術(shù)推廣人員不足

農(nóng)機化新技術(shù)的應(yīng)用推廣最終目的是讓廣大農(nóng)戶受益,其離不開基層推廣人員。推廣人員素質(zhì)的高低直接影響著農(nóng)機化新技術(shù)的推廣效果。由于近年來機構(gòu)改革、事業(yè)單位改革等導(dǎo)致單位職能、人員崗位變動較大,客觀上造成基層農(nóng)機化技術(shù)推廣服務(wù)組織和推廣人員數(shù)量流失嚴重。另一方面,有相當(dāng)一部分推廣人員“在職不在崗”,名義上還是技術(shù)推廣人員但實際上工作內(nèi)容和推廣工作完全無關(guān)。由于推廣服務(wù)組織大多是政府機關(guān)下屬事業(yè)單位,因此造成基層推廣人員崗位變動較為頻繁,加之下沉駐村等影響,進一步造成基層推廣人員緊缺[17]?；鶎油茝V人員年齡斷層情況較為突出。農(nóng)機化專業(yè)知識結(jié)構(gòu)老化,理論與實踐難以良好的結(jié)合,對新技術(shù)沒有得到系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與掌握,與農(nóng)機化技術(shù)先進地區(qū)交流合作較少,項目實施推廣經(jīng)驗不足,待遇條件有限,難以吸引高素質(zhì)技術(shù)人才,難以形成可持續(xù)發(fā)展的良好狀態(tài)。

3.2 資金投入較小,示范推廣效果有限

2022年伊犁州直開展玉米免耕播技術(shù)示范推廣項目,總投入資金20萬元,建立示范點兩個共計13.33 hm2,雖然實施經(jīng)驗不足但仍取得了良好的效果。為充分驗證該技術(shù)在伊犁州直的適應(yīng)性,還需要進行較大面積的應(yīng)用,因此需要投入更多資金支持,擴大示范推廣種植面積增強示范推廣效果,擴大影響范圍,為今后大面積在伊犁州直開展玉米免耕播種技術(shù)實施做好技術(shù)儲備。資金投入小因此項目只能以機械租賃的形式實施,而目前本地市場免耕播種機械保有量較低,相應(yīng)配件也較少,農(nóng)忙時節(jié)容易檔期沖突,配件不能及時更換,影響播種作業(yè)效率。

3.3 農(nóng)戶對新技術(shù)應(yīng)用積極性不高

玉米免耕播種技術(shù)對本地農(nóng)戶來說還是一項新興技術(shù),由于年齡、生活水平及受教育水平的影響,廣大農(nóng)戶從思想上沒有完全接受。同時受制于農(nóng)戶普遍經(jīng)濟能力較弱,難以承受玉米免耕播種機的一次性投入,農(nóng)戶購買使用玉米免耕播種機不得不多一層考慮,對玉米免耕播種技術(shù)示范推廣有一定影響。

4 建議

4.1 擴大技術(shù)應(yīng)用推廣投入

建議各級政府多渠道積極爭取加大對玉米免耕播種技術(shù)推廣項目資金投入,加大對玉米免耕播種技術(shù)推廣政策支持力度,加強玉米免耕播種技術(shù)示范區(qū)建設(shè),擴大玉米免耕種植面積,扶持農(nóng)機合作社和農(nóng)機大戶購買先進、適應(yīng)性強的玉米免耕播種機械。

4.2 建議政府出臺作業(yè)補貼政策

由于本地現(xiàn)有免耕播種機型作業(yè)速度相對較慢,對配套動力的功率要求較高,作業(yè)環(huán)境相對惡劣,因此建議出臺免耕作業(yè)補貼政策,進一步推動玉米免耕播種技術(shù)大范圍應(yīng)用。

4.3 積極做好技術(shù)支撐

建議成立自治區(qū)、地(州)、縣(市)不同層級專家指導(dǎo)組,培養(yǎng)保護性耕作技術(shù)相關(guān)人才,組織技術(shù)人員赴內(nèi)地玉米免耕播種技術(shù)應(yīng)用發(fā)達省市進行交流學(xué)習(xí),全面掌握該技術(shù)專業(yè)知識和技能,加強農(nóng)機、農(nóng)藝融合,完善作業(yè)模式,制定技術(shù)規(guī)程。

4.4 擴大宣傳

通過各種新興宣傳途徑和載體,舉辦針對玉米免耕播種技術(shù)的宣傳活動,擴大對玉米免耕播種技術(shù)及機械相關(guān)內(nèi)容的宣傳,通過知識講座、技術(shù)培訓(xùn)班等形式加大對基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員、農(nóng)機合作社、農(nóng)機大戶的宣傳,進一步推動伊犁州直玉米免耕播種技術(shù)大范圍實施。

5 結(jié)語

玉米免耕播種技術(shù)相較常規(guī)翻耕種植模式有不可比擬的優(yōu)勢,其技術(shù)要點也較容易學(xué)習(xí)掌握。從應(yīng)用的情況看,初步證明玉米免耕播種技術(shù)在伊犁州直是適用可行的。該技術(shù)的推廣使用對促進伊犁州直農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、創(chuàng)建農(nóng)業(yè)強州具有重要意義,因此還需進一步加大該技術(shù)在伊犁州直示范推廣的力度。