翟 赓
(富川瑶族自洽县城北农机站,广西 富川 542700)
传统耕作方法会受到农机具与耕作技术局限性影响,不但无法有效提高农作物产量,而且反复耕作还会为土地土壤结构带来一定破坏性影响,引发生态环境危机问题。所以,实施保护性机械耕作技术改良创新刻不容缓。
保护性机械耕作技术的基础为机械化作业技术模式,基本原则是少耕或免耕,尽量将对农作物及土壤结构的破坏作用降至到最低。另外,该技术也遵循秸秆还田基本理念,希望有效增加土壤有机物含量和土壤肥力,保证农作物产量的有效提高,满足地方农业发展的可持续性要求。
就目前的保护性机械耕作技术体系来看,包括了免耕施肥播种技术,综合考量了土壤情况与农艺要求来针对性选择耕种地块,并对地表干土层种子生长状况进行分析,践行“深开沟、浅覆土”的基本方法,以增加种子湿度,强调播种深度、播种间隔与种子蒸发作用,有效避免开沟动土。机械深松技术是对耕地犁底层的深松处理过程,过机械深松提高了降水后土壤的水分渗透率,使土壤的含水量始终维持在20%左右。浅松技术则确保还田结构能有效覆盖于地表之上,增加土壤肥力,例如,目前常见的秸秆粉碎、浅旋等等都能全面考虑土壤条件,提高播种效率。最后是病虫害控制,相比于传统耕作方式,保护性机械耕作技术的使用使病虫害侵害概率有所降低,能够实时观察灾害动向,采用机械喷射除草剂等高效率方式来实现作物高效率保护,提高作物产量。
国内多年来致力于对保护性机械耕作技术的研究与发展,希望以此来顺应农产品现代化发展需求,提高农耕效率与质量。
保护性机械耕作技术通过秸秆残茬来覆盖地表,进而实现合理深松与免耕播种,这样能有效减少对土壤的耕作次数,整体降低农业生产成本,提高对天然降雨的灌溉利用效率。总体而言,保护性机械耕作技术是一种相对全面的生态化耕作技术,目前已经被广泛应用推广。具体来讲,保护性耕作机械化技术在配套技术内容方面主要含有以下4项:免耕、少耕播种施肥技术、桔梗残茬与表土处理技术、深松技术、杂草及病虫害防控技术。
(1)免耕、少耕播种施肥保护性机械耕作技术的应用。免耕、少耕播种施肥技术的关键在于针对有残茬覆盖的地表进行免耕播种,再配合肥料实现综合播施,该技术能从一定程度上减少工序与机械进地次数,从整体上降低作业成本。该技术的具体表现为两种:播种施肥处理作业技术模式,通过免耕播种机来进行一次性开沟,然后开始播种、施肥和覆土,最后完成镇压作业;第二种为带状耕播种施肥处理作业技术,通过带状旋耕播种机来一次性处理完成带状开沟,并进行播种施肥。一般来说,前茬作物诸如小麦、玉米等高秆作物或根茬较大作物都可以采用这种播种技术模式。而技术的关键核心在于免耕播种机,通过免耕播种机配套施肥装置能够确保耕作施肥科学化。
(2)秸秆残茬覆盖保护性机械耕作技术的应用。秸秆残茬覆盖技术一般会将30%或以上的作物秸秆残茬作为地表覆盖物,主要围绕培肥地力来实现秸秆盖土,并满足根茬固土要求。该技术可有效保护土壤,降低风蚀、水蚀、水分蒸发等等对于土壤的破坏程度。作为保护性机械耕作技术的核心内容,它对于秸秆残茬的处理基本拥有4种方式:①利用秸秆粉碎机对前茬作物秸秆进行粉碎处理并均匀播撒于地表;②在风沙较大区域利用直立秸秆处理方法来实现倒伏,保护地表;③利用留根茬处理方法来提高作物收获时留根茬高度(最高达到35cm);④利用粉碎浅旋处理方法来粉碎秸秆,配合旋耕机浅旋表土,保证秸秆作物与旋耕层土壤相互混合。就实际实践情况来看,我国大部分地区会采用留根茬以及粉碎浅旋处理两种技术方式,非常适合于冬小麦、小杂粮、玉米、等等的茬地种植要求。总体来说还是要根据现农作物不同、地力条件不同来选择不同的秸秆处理技术方式。
(3)病虫害保护性机械耕作技术的应用。如果耕作区域杂草中存在病虫害,要通过保护性耕作技术来替代传统的铧式犁来实施翻耕作业。比如,喷洒化学除草剂能够达到有效的杂草、病虫害控制效果。当然浅松机械地表耕作、人工杂草除草等等也能满足病虫害防治要求。
(4)深松、少耕保护性机械作业技术的应用。深松、少耕技术属于保护性机械作业技术体系中的重要辅助,是从传统耕作技术演变而来的,是向免耕技术体系过渡的重要中间技术环节。深松、少耕的目的还在于打破传统技术模式,形成相对硬质的犁底层,提高天然降雨入渗率,不断强化土壤蓄水保墒能力。当然,该技术无需每年都进行,具体实施时间还要根据当地土壤的基础条件与降雨量特征来确定。在目前现有的技术体系中,深松就包含了间隔深松与全面深松两种技术类型。
深松、少耕技术还要配合表土耕作来完成,有效强化对播种机械的通过性,确保播种质量。表土耕作对表土的处理一般有浅耙处理、浅松处理和浅旋处理3种。其中第三种就是典型的深松、少耕技术,希望解决的是地表秸秆覆盖量过大、秸秆集中成堆、地表不平整等等问题。采用旋耕机首先将秸秆残茬粉碎并与表土混合,以此来填平地表。当然,浅旋技术也有缺陷,在处理地表问题后可能会存在地表松软问题,这就为农作物播种深度把握带来了难题,而且浅旋也会将土壤中的生物杀死,不利于土壤生物生存。所以具体到实际中,还要根据土壤容重的大小、地表秸秆量的多少、作物的种类、农家肥的用量等因素来灵活选择表土处理方法。根据保护性机械耕作技术的应用总结,在种植玉米过程中最好采用浅耙处理,而小麦要在浅耙处理结果之上施用农家肥。当然,可以选择在播种之前采用旋耕处理技术,一定要控制好地表秸秆的覆盖量后再进行。
(1)秸秆残茬处理技术要点。如上文所述,秸秆残茬处理技术中留根茬处理非常关键,如果农作物秸秆需要进行综合利用,则要采用保护性机械耕作技术来进行留根茬处理。当农作物完全成熟以后,利用联合收割机配合割晒机对农作物籽穗与秸秆进行处理,保证其留根茬高度在20~35cm,其中残茬最终留在地表位置。而在播种前20天左右要根据秸秆对地表的覆盖量来判断地表处理方法,最好利用免耕播种机展开耕种作业,达到留根茬处理的秸秆残茬处理技术目的。
(2)表土处理技术要点。对于表土处理方面要做到浅耙、浅旋和浅松处理。首先浅耙处理的处理深度在6~10cm,不要进行重耙,同时避免漏耙。一般来说浅耙一次要降低地表秸秆量的20%才算合理。其次是浅旋处理,要保证其秸秆粉碎长度在6cm以内,且旋耕作业过程中要保证土壤与所粉碎的根茬、残茬等等均匀混合在一起;最后是浅松处理,浅松深度在8cm左右,浅松后要对地表实施镇压作业,以完成表土部分的耙地耕作。
(3)免耕、少耕播种技术要点。免耕、少耕播种一方面要满足农艺要求,一方面也要满足免耕覆盖土壤的特殊要求,例如要做好清草排堵工作、种肥分施工作和地面仿性工作等等。以玉米的免耕播种项目来说,要求重播指数在30%以内,漏播指数在15%以内,种子破损率在1.5%以内,播种深度合格率则要控制在75%以上。
(4)病虫害防治技术要点。针对病虫害的防治主要依靠化学药物配合种子包衣、拌药处理完成,其施药量要根据苗期作物的实际生长情况来定,具体的施药量计算方法如下:施药量(mL/hm2)= 流量器流率(mL/s)/步行速度(m/s)×有效喷幅(m)×10000
施药技术要做到配方合理、打药适时适量,药剂搅拌均匀,同时将漏喷、重喷率控制在5%以内。另外就是注意天气变化,例如,风向变化。
(5)机械化深松技术要点。机械化深松技术的适宜耕作条件一般要求其土壤含水率在15%~25%。具体的作业要求就是采用间隔深松技术方式,而针对农作物种植的行距间隔则要根据当年的实际降雨量来确定,如果降雨量过大且集中,且深松间距要设置偏小为宜。以小麦为例,深松间距要保持在30~60cm,而玉米则要在40~80cm。深松进行时间一般在前茬作物收获后马上进行,要保证深松后地表无沟无痕。最后,机械化深松技术的作业周期要根据地方土壤条件与机具进地次数而定,一般情况下每3~5年深松一次即可。
保护性机械耕作技术目前非常适宜用于地方大面积农作物耕作工作中,改变了传统的农作思路及行为方式,能够完全从科学自然发展规律出发来思考问题,给出有效耕作方案,保护土地土壤结构,节约农业生产成本,值得广泛推广并进一步深入研究。
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