黑龍江玉米產業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新體系 2021-03-15 09:43
一、技術概述
（一）技術基本情況
針對東北地區(qū)耕作方式單一，耕層淺、實、硬，秸稈全量還田難度大，秋季耕整地作業(yè)時間短，秋整地作業(yè)緊張等問題，研究形成的技術體系。通過該技術，以三年為一個輪耕周期，年際間分別采用翻耕、免耕和深松耕作技術，實現(xiàn)了玉米秸稈全量還田，解決了秸稈還田常年耕作方式單一化，造成的耕層土壤質量差等問題。通過三年輪耕，在土壤下層（≥25cm）、土壤表層（0cm）和中層（0-15cm）形成“立體”的秸稈儲存庫，實現(xiàn)秸稈分層、分步有效腐解，土壤耕層的全面培肥。通過翻埋還田，提高了秸稈降解效率，可增加土壤有機質，培肥地力；通過玉米秸稈覆蓋地表，提高了土壤水分利用效率，可有效地恢復耕地生產和生態(tài)功能；通過深松，打破犁底層加深耕層，提高了滲透性和土壤庫容量，作物根系扎得深、抗倒伏、產量高。實現(xiàn)了土地生產力全面提升，增加作物產量，提高玉米產業(yè)競爭力。
（二）技術示范推廣情況
核心技術“玉米“一翻兩免”秸稈全量還田輪耕技術”于2018年作為黑龍江省地方標準（DB23/T2232）頒布實施，2020年遴選為黑龍江省農業(yè)主推技術，目前在黑龍江省各大農場及哈爾濱、綏化等玉米主產區(qū)推廣應用，近3年，累計推廣應用5000多萬畝。
（三）提質增效情況
與農民傳統(tǒng)的旋耕種植模式相比，該技術每畝節(jié)本增效可達84元以上，同時秸稈全量還田，解決秸稈焚燒污染，讓空氣更潔凈，增加人民對環(huán)境改善的幸福感；解決以往持續(xù)小型農機動力淺耕作業(yè)及農田重用輕養(yǎng)掠奪性生產方式導致的耕層變淺、犁底層加厚、土壤緩沖能力減弱等耕層環(huán)境惡化、耕地質量下降等問題，有效解決玉米的耕層障礙，實現(xiàn)玉米進一步高產穩(wěn)產，促進玉米產業(yè)健康發(fā)展。
（四）技術獲獎情況
該技術作為“農作物秸稈區(qū)域全量利用關鍵技術研發(fā)與集成應用”中的一項主體技術，2019年獲得神農中華農業(yè)科技二等獎。
二、技術要點
玉米“一翻兩免”秸稈全量還田輪耕技術模式3年為一個輪耕周期，第一年秋季玉米收獲后實施翻耕作業(yè)，玉米秸稈翻埋還田；第二年秋季玉米收獲后不進行土壤耕作，玉米秸稈地表覆蓋還田，翌年春季采取免耕播種；第三年秋季玉米收獲后進行土壤松耙作業(yè)，秸稈碎混還田，翌年春季采取免耕播種。第四年開始新一輪的輪耕周期。
（一）第一年-秸稈翻埋還田
1.作業(yè)流程：玉米機械化收獲→秸稈粉碎→翻耕→耙地→起壟→鎮(zhèn)壓→翌年播種（圖1）。
2.作業(yè)要求
（1）玉米收獲用玉米收獲機完成摘穗或籽粒直收，同時進行秸稈粉碎拋撒，作業(yè)質量符合NY/T1355的規(guī)定。
（2）秸稈粉碎應采用90馬力以上拖拉機為牽引動力，配套秸稈粉碎還田機。作業(yè)時秸稈要經過3d～5d天晾曬；如果壟溝內有長秸稈，可在車頭前加裝摟草裝置把秸稈清理到壟臺上再進行粉碎作業(yè)。秸稈粉碎長度≤10cm、寬度≤5cm，切碎長度合格率≥85%，留茬平均高度≤7.5cm，秸稈拋撒不均勻度低于30%（圖1），無堆積，無漏切，其它作業(yè)質量應符合NY/T500的要求。
（3）翻地應在土壤水分≤25%時進行，不應濕翻地。一般要求以180馬力以上拖拉機為牽引動力，配套3鏵或5鏵以上液壓翻轉犁，前后犁鏵深淺一致，不留生格，翻垡一致，要求翻深≥25cm，到頭到邊。翻耕僅限于有效土層（黑土層）25cm以上的土壤，如遇到耕層下有石頭、鹽堿土、黃土等，此處不應進行翻耕作業(yè)。
（4）耙地土壤水分25%左右時，采用180馬力以上拖拉機牽引圓盤重耙進行對角線或與壟向呈30°角交叉耙地2遍，耙后不起粘條，土壤散碎，混拌秸稈均勻，耙深15cm～20cm（圖2），作業(yè)質量符合NY/T741的規(guī)定。
（5）起壟采用120馬力以上拖拉機牽引中耕機或起壟施肥機作業(yè)，起平頭大壟，壟距1.1m～1.3m，壟臺高15cm～18cm，壟臺寬≥90cm，整齊，到頭到邊，壟距均勻一致，壟向直，百米誤差≤5cm，壟面平整，土碎無坷拉。
（6）鎮(zhèn)壓在表土風干1cm以上時采用V型鎮(zhèn)壓器作業(yè)，壓實土壤。
（7）播種采用播種機精量播種，種肥同播，播后及時鎮(zhèn)壓。
圖1 秸稈翻埋還田
（二）第二年-秸稈覆蓋還田
1.作業(yè)流程：玉米機械化收獲→春季秸稈粉碎→免耕播種→中耕深松。
2.作業(yè)要求
（1）玉米收獲同1.2.1。
（2）秸稈粉碎播種前，采用秸稈粉碎還田機進行秸稈粉碎，秸稈粉碎質量同1.2.2。
（3）播種應采用配有切刀和撥草輪的免耕播種機進行播種（圖2），作業(yè)質量符合NY/T1628的規(guī)定。
（4）中耕深松玉米苗期進行中耕深松，寬窄行栽培方式在寬行上深松30cm左右；均勻壟栽培方式，深松深度20cm左右。
圖2 免耕播種
（三）第三年-秸稈碎混還田
1.作業(yè)流程玉米機械化收獲→秸稈粉碎→深松→耙地→起壟（或平作）→免耕播種。
2.作業(yè)要求
（1）玉米收獲和秸稈粉碎分別同1.2.1和1.2.2。
（2）深松一般要求以260馬力以上拖拉機為牽引動力，配套4行或4行以上深松機（圖3）。深松作業(yè)深度35cm以上，具體深度以打破犁底層為準，要求到頭到邊，其它作業(yè)質量符合NY/T741的規(guī)定。
（3）耙地同1.2.4。
（4）起壟低洼易澇地應起平頭大壟，壟高15cm左右，防止秸稈集堆。漫崗地可以不起壟，采用平作，春季直接播種。
（5）免耕播種采用免耕播種機播種，種肥同播，播后及時鎮(zhèn)壓，作業(yè)質量符合NY/T1628的規(guī)定。
圖3 深松
三、適宜區(qū)域
技術適用于活動積溫≥2300℃、年降水量≥400mm的玉米種植區(qū)，不適用于風沙干旱區(qū)。
四、注意事項
（一）本技術是一個前后呼應，優(yōu)勢互補的新型耕作體系，三種還田方式年際間應按既定順序實施，才能真正發(fā)揮技術的生產潛力和后續(xù)效應。
（二）秸稈粉碎質量是本技術的一項重要指標，關系著玉米后期的播種質量和保苗密度。本技術秸稈粉碎質量應符合以下標準：秸稈粉碎長度≤10cm、寬度≤5cm，切碎長度合格率≥85%，留茬平均高度≤7.5cm，秸稈拋撒不均勻度低于30%，無堆積，無漏切，其它作業(yè)質量應符合NY/T500的要求。
（三）翻埋還田時，翻地作業(yè)應在有效土層（黑土層）25cm以上的土壤和土壤水分≤25%時進行，不應濕翻地。并且秸稈翻埋作業(yè)之后要及時耙地，起壟鎮(zhèn)壓，達到待播狀態(tài)，避免土壤立垡越冬。
五、技術依托單位
黑龍江省農業(yè)科學院耕作栽培研究所
聯(lián)系地址：黑龍江省哈爾濱市松北區(qū)科技創(chuàng)新3路800號
郵政編碼：150028
聯(lián)系人：錢春榮
聯(lián)系電話：13845073906
電子郵箱：qcr3906@163.com