保护性耕作土壤学 (黑土地保护性耕作技术模式)

薛恩达,高级农技师,吉林省农安县政协委员。长期从事农业耕整地机械的开发制造,其深松机尤其是在全国率先研发出秸秆全覆盖下的苗期深松施肥机,并获得国家多项专利,在东北四省区得到推广应用。曾承担主持国家科技部中小企业基金项目,获长春市先进农业技术推广奖两项目。

苗期深松的作用

通过多年的农户对比试验和市场信息反馈,我们发现苗期深松对玉米产量的影响很大。当前,我们农业生产一线主要使用的是免耕播种机,通俗而言就是不耕地,没有土壤疏松环节,加之地块零散大家普遍使用两行免耕播种机,每一条垄沟都被碾压两次,导致地表形成新的板结层。

这种板结层对玉米的负面影响是非常大的,危害甚至超过犁底层。地表板结层的危害包括:一是阻碍了下层寒凉气体散失进而减缓土壤温度升高,二是降低了土壤通气性进而影响根系呼吸,三是不利于水分渗透造成地表径流。我们进行苗期深松作业,便能够及时打破这一板结层,促进地温提升、增强土壤通气透水性。

我想跟大家重点强调一下苗期深松的抗旱作用。一方面,苗期深松促进了雨水向深层土壤的下渗,增加了土壤深层的水分储备。另一方面,深松之后休闲带的虚土中水分是不上行的,土壤水分在实土中才上行,而实土上面正好是苗带,上行的水分正好被玉米根系吸收利用。因此,我们在苗期做条带深松能够起到一定的抗旱效果。

此外,苗期深松还能起到一定的抗倒伏作用。旋耕起垄地块玉米倒伏,是因为土壤过于疏松。免耕不深松地块玉米倒伏,主要是因为强降雨时雨水无法及时下渗,积在地表使得地表土壤水分过高失去强度,造成倒伏。而如果苗期条带深松操作得当,就会避免上述问题,起到抗倒伏的作用。

苗期深松要注意保持土壤的虚实同存。众所周知,春天播种时,种子要播到实土上才更利于萌发和生长,因为实土种床保墒效果较好,大家常常会注意到,在出苗初期往往是地头的苗长势较好,因为地头是拖拉机调头反复碾压的地方,种床较实,而到了秋天地头的玉米苗却成了长势较差的。也就是说,在玉米生长的不同阶段,对土壤的紧实度有着不同的要求。我们在苗期进行条带深松,就能够营造出苗带紧实、休闲带疏松的“虚实同存”的土壤环境。

苗期深松的技术环节

如果单纯从松土效果来讲,那肯定是通过安装侧翼等方式尽可能增大地下扰动,营造土壤剖面更好。然而,如果具体到苗期深松而言,这样做反而会造成负面效果,苗期深松一定要上宽下窄、并确保打破犁底层。打破犁底层是为了使雨水下渗至深层土壤,一方面将水分藏于地下,另一方面也能避免湿润年份雨水积在表层土壤影响根系呼吸。上宽下窄是为了营造出苗带下面正梯形的实土范围,大家都知道玉米根系向实不向虚,苗带下面随着深度增加实土的截面积增大,可以增大玉米根系的下扎范围和根系量。

我最近归纳了几句话,跟大家分享一下。第一句是“先保苗,再增温,降墒提温促根深(旱墩苗)”,这句话的意思是春天播种后最重要的是保苗,先把株数保住,这是高产的前提,待出苗后再采取深松等措施提高地温,在提高地温的同时必然会造成一定的失墒,而这种适度的干旱又正好能够促进玉米根系深扎。第二句话是“苗深松加追肥,提苗蓄水肥效长”,意思是苗期深松一定要早,在小苗的时候就要深松,如果等苗都长起来了、过膝了,那深松提升地温的作用也就发挥不出来了,在深松的同时还要结合追肥,延后化肥投施为后期玉米高耗提供保障。第三句话是“高产田需条件,温墒水肥最关键”这句话是最好理解的就不用解释了。

深松有在苗期做的,也有在秋季做的。根据我这几年大量的用户反馈来看,秋季深松有很多弊端。例如,秋季深松针对性不强、准确度不高,秋季深松的机具多采取全方位深松的方式,没有对休闲带和播种带做以区分,是一种盲目的深松。给第二年春播带来很多的负面因素,再加上未来大农业一定是高产耐密自然降水,结冻之后拖拉机不压地等系列因素,晚收是成立的。在此我建议大家早点学习掌握苗期秸秆全量覆盖施肥深松技术。因为做好保护性耕作农业,是高效农业必由之路。

为了营造休闲带上宽下窄、播种带上窄下宽的土壤剖面,我们独立设计开发了专门的单向辐射深松铲,实现需要动的土壤动、不需要动的土壤不动。

关于秸秆通过性问题,为了能够在秸秆全量覆盖的条件下保持高通过性,我们用了5年的时间进行攻关,现在已取得较好的效果。有些农户误认为深松机上的耙片是用来切碎秸秆的,深松属于强牵引作业,拖拉机负荷大、行走速度慢,耙片并不能切折所有秸秆,我们采取的是避让方式,保证深松机在秸秆全覆盖条件下不拖堆。为了保证通过性,我们在秋季收获后一定要对秸秆进行粉碎,不用打得过碎,但一定要打成30-50 cm长的絮状防止大风刮跑。

关于我们深松机的高举架设计,未来的趋势是深松深度会逐渐加深,达到50 cm甚至60 cm,因此我们在整体设计上采用了高举架,为未来的机具升级改造预留空间。

关于深松深度的调节,如果我们想深松到30 cm,我们的标尺就要设置到40 cm,,因为我们需要把土壤膨胀系数考虑进去,使实际的深松深度达标,有效打破犁底层。

苗期深松的作业效果

首先,苗期深松后,休闲带地表规整度很好,为明年做种床打下基础。

第二,苗期深松后,秸秆和土壤的掺混效果非常好。秸秆与土壤掺混在一起,能够加速秸秆的腐熟,提高土壤腐殖质含量和有机质含量。土壤腐殖质含量提高后,会加快土壤增温速度、提高水分入渗能力、减少耕作阻力和耕作后的垡块、增加蚯蚓数量。

苗期深松的作业效果

在我看来,咱们东北大部分地区玉米的公顷产量都能够达到3万斤,3万斤很多朋友认为已经是很高的产量了,而我认为这只能说是达产,咱们东北地区的高产应该达到4万斤/公顷。我所说的这个高产目标,并不是依靠改良品种,而是通过在不降低单产的前提下逐步加大种植密度。这就要求我们的土壤条件必须能够供给高密度的玉米种植,包括土壤养分、耕层厚度等等,因此我们应该努力保护好黑土地,为将来实现高产目标奠定基础。

编辑:单哲 冯吉  审核:卢奕丽 王影

主编:张学志    监制:李保国 王贵满