阜新地区农机深松整地作业技术应用实践

关继伟

（彰武县哈尔套镇农科农机站，辽宁 阜新 123221）

阜新地区地处半风沙半干旱区，年平均降水量520 mm，主要集中在夏季七八月份。耕地面积50.67万hm2，以壤土、棕壤、草甸土、沙壤土为主，主要作物为玉米和花生。阜新市人均耕地面积居于辽宁首位，到2022 年底，全市主要农作物耕种收综合机械化率达到90%，主要机具类型有深松机、旋耕机、播种机、收获机、打药机等。阜新地区除部分丘陵薄地外，适合机械化深松的土壤面积达12 万hm2。为准确掌握阜新地区土壤犁底层分布情况，为是否适合机械化深松作业提供科学依据，特选择10 个乡镇20 个农户进行实地调研，并总结本地区农机深松作业的实施效果和技术要点，为保障农机深松整地作业质量、推进黑土地保护性耕作提供技术参考。

1 阜新地区犁底层调查

粮食增产的主要制约因素是土壤质量，如果耕地长期采用拖拉机旋耕或浅翻作业，必然会在土壤耕作层与心土层之间形成一层坚实的犁底层，阻碍耕作层与心土层之间水、肥、气、热的连通。由于犁底层的存在，导致每逢雨季来临或降水集中时节，犁底层都会阻断雨水渗透并形成地表径流，使雨水难以蓄集入渗到心土层，从而导致大量表面肥沃耕层土壤被冲蚀到河流沟壑之中。如遇干旱时节，坚硬密实的犁底层不仅会阻断底层水分向耕层上方移动，导致土壤自我调节水分能力变弱，还会使作物根系难以穿透犁底层而导致根系分布变浅、抗旱抗风能力减弱，进而引起倒伏、早衰等现象，影响农作物产量。尤其在农业机械化发展水平较高的阜新地区，耕地经机械多次进地压实，其板结现象和犁底层的不良作用显得尤为明显。因此，有必要对阜新地区土壤犁底层分布情况进行摸底调查，为本地区机械化深松作业提供合理依据。本研究特选择10 个乡镇20 个农户进行实地调研，调查结果见表1。

阜新地区10个乡镇犁底层调查结果见表1。

表1 阜新地区10个乡镇犁底层分布情况Table 1 Distribution of plough bottom in 10 townships in Fuxin area

由表1可知，经对10个乡镇20个农户进行调查，阜新地区土壤耕作层分布在5.6～8.4 cm 之间，平均厚度6.7 cm。土壤耕作层厚度分布在13.2～21.9 cm，平均厚度17.5 cm。这表明部分地区的犁底层存在于距地面仅13.2 cm的位置，有必要进行深松整地作业，打破犁底层，促进根系下扎。

2 阜新地区实施农机深松作业的效果

农机深松整地作业是保护性耕作技术的一个重要环节[1]，开展农机深松作业可以促进土壤蓄水保墒，增强抗旱防涝能力，促进农作物根系下扎，提高抗倒伏能力，是促进农业增产增效、农民增收的一项重要技术措施[2]，具体效果体现在以下方面。

2.1 利于根系下扎，保持养分平衡

深松整地作业能够明显改善耕层土壤构造，利于水分、气体之间交换和土壤微生物活动，利于作物根系由耕作层向心土层下扎或伸展，增强抗风抗倒能力，为作物吸收土壤养分和水分创造良好的条件。试验表明，采用机械化深松的作业地块，其作物须根数量和根系下扎深度比未深松地块大幅增加，并形成许多须根；深松整地作业不像深翻或深耕那样打乱了土壤耕层，而是保持了原有的耕层分布层次，使肥沃土层依旧保持在利于作物根系生长密集的部位，且播种时保证种子播在熟土上，利于种子发芽和幼苗生长。

2.2 利于蓄水保墒，增强抗旱能力

一是深松作业后形成粗糙不平的地表，加上农作物秸秆残茬覆盖，可以有效提升雨水的下渗能力，避免地表径流的发生。深松作业后，地表下0～100 cm土层中可以多蓄水35～52 mm，0～20cm土层的平均含水量比传统耕作模式增加2.3%～7.2%，达到天旱地不旱的抗旱防灾效果。同时，使灌溉水利用率至少提高30%。二是增强供水能力。间隔深松作业后可形成“虚实并存”的耕层结构，改善耕层水分平衡能力。其中，“虚”的部分土壤容重低，大孔隙多，小孔隙少，可容纳较多水分。“实”的部分土壤容重大，大孔隙少，小孔隙多，具备土壤送水管单位功能。这种“虚实并存”的耕层构造，有助于增强土壤蓄水供水能力。三是增强作物抗旱能力。干旱缺水时，地下水库可以及时为作物生长提供水分供应，同时，犁底层被打开后连通了耕作层与心土层，利于作物根系下扎到心土层吸水，满足作物生长需要。

2.3 利于提高地温，促进幼苗生长

耕作层土壤的热量主要来源于太阳光辐射。深松整地作业可使耕作层土壤孔隙加大、空气增加，因而吸收的光能较多，土壤增温加快，且导热系数小、散热速度慢、保温效果好。实践表明，深松作业地块具有水分深蓄、表润底湿的特点，可在长时期内维持耕作层土壤的热量平衡，深松地块平均地温比未深松地块高0.5～1.0 ℃，为种子发芽生长创造了良好条件。

2.4 利于培肥地力，减少水土流失

机械深松作业后形成的“虚实并存”的耕作层结构，有助于土壤养分的释放和保存。其中，“虚”的部位便于吸纳雨水，通气性好，好气性微生物活动旺盛，有机物质分解加快，进而增加土壤有效养分含量。“实”的部分通气透水较差，可提高腐殖化强度，保存土壤养分。“虚”与“实”结合，可使土壤矿质化和腐殖化矛盾得到统一，实现释放养分与保存养分、用地与养地的有机结合。此外，深松作业后土壤团聚体增加，利于保土保肥保水保墒。与翻耕或旋耕作业相比，机械化深松作业更利于保护土壤的团聚体结构，与地表秸秆残茬覆盖相结合，可有效防止地表径流造成的水土流失，减少扬尘扬沙和生态环境污染。

2.5 利于作物增产，提高种植效益

农机深松作为一场农业耕种领域内的技术革命，它正在变为一种使粮食增产最有效而先进的技术耕作制度[3]。深松整地作业疏松土壤，有助于中低产田增产。深松与未深松对照田产量情况相对比，玉米平均增产5%左右，大豆平均增产4%左右，为农民增收提供了技术支撑。

3 不同作物深松作业要求

3.1 花生地深松作业要求

阜新地区花生收获后，一般花生秸秆被运走，用于制作优质饲料。经过一年的风吹雨淋日晒和机具碾压，原有的垄台和垄沟界限已不明显，且地表几乎没有秸秆覆盖。阜新地区春季多风少雨，没有垄台、秸秆覆盖及根茬的阻挡，风速得不到减缓，地表土壤颗粒极易被风蚀刮走。对此，建议选择秋季深松作业。秋季深松后会在地表形成高低(沟台)相间微地形差异和“虚实并存”耕层构造，加上地表粗糙能降低风速，会使土壤颗粒刮到垄沟沉积而不被风刮走，进而有效减少地表风蚀。同时，入秋后的秋雨及冬雪能在田间很好入渗，增加了土壤含水量，利于保水保墒。也就是说，阜新地区花生地深松整地作业的时间宜选择在秋季，其技术路线为：

机械分段收获→晾晒→机械摘果秸秆运出→秋季机械旋耕深松→播种→花生生育期管理。

3.2 玉米地深松作业要求

1）在秸秆覆盖留茬地块，深松作业时间宜选择在秋季。阜新地区“十年九春旱”，干旱地区存在一定程度的失墒。如果深松作业选择在春季进行，则会使干旱地块丧失水分，一旦春播前后没有及时降雨，直接影响播种和出苗。秋季深松利于接纳秋冬雨雪，达到春墒秋保的效果。

2）在机收秸秆还田地块，深松作业时间既可选择秋季，也可春季进行。阜新地区多数农民采用旋耕灭茬深松复式整地机作业，如果秸秆覆盖率过高，会导致机械通过性能变差，秸秆残茬缠绕旋耕刀、灭茬刀、深松刀，影响作业效率。而且，秋季秸秆和根茬的含水率较高，增加旋耕灭茬阻力，影响作业效果。秋冬休闲期后，秸秆含水率降低，秸秆覆盖率减少，根茬阻力减小，此时利于机械化作业，因此，个别地区秸秆还田地块深松作业也可选择在春季进行。

玉米作业技术路线为：

1）玉米机械联合收获→秸秆残茬覆盖过冬→春季机械灭茬旋耕深松→精量播种→化学除草→玉米生育期管理及中耕施肥。

2）玉米人工收获(秸秆运出、留高茬)→切割秸秆→晾晒→打捆运出→秋季机械灭茬旋耕深松→精量播种→化学除草→玉米生育期管理。

3）玉米人工（机械）收获→立秆越冬→秸秆还田机粉碎还田→机械灭茬旋耕深松→播种施肥→化学或人工控制杂草。

4 农机深松作业成本分析

通过农机深松作业可打破犁底层，增强土壤保墒能力，提高耕地质量和综合生产能力，具有显著的社会经济效益和生态效益[4]。以旋耕、灭茬、深松复式作业为例，作业机组为迪尔904 拖拉机配套1GSL-260灭茬旋耕复式深松机，每季作业量取平均数120 hm2，重点分析其经济效益。

1）油料消耗：平均每公顷消耗柴油24 L，0 号柴油6 元/L，24 L/hm2×6 元/L=144 元/hm2，机油及液压油等6元/hm2，则油料成本合计150元/hm2。

2）维修费用：复式深松作业旋耕刀消耗最多，灭茬刀次之。每季作业深松铲尖更换1 次，更换刀片15 个/hm2，每个售价60元左右。电焊、螺丝等工具成本15元/hm2，合计维修换件成本75元/hm2。

3）机具折旧费：迪尔拖拉机农机补贴后销售价格12 万元，拖拉机使用寿命10 a，平均每年折旧费1.2 万元。每年春秋两季作业期，拖拉机折旧费用为0.6 万元。联合整地机补贴后价格为1 万元，使用寿命3 a，每个作业季折旧0.17 万元。以上合计机具折旧费64元/hm2。

4）人员工资：该机组平均每天作业7 hm2，需要1名机手，机手工资每天150 元，则人员成本合计21.5元/hm2。

5）其他不可见费用4.5元/hm2。

综上，农机深松作业成本合计315元/hm2，按农机作业服务市场平均价格495 元/hm2计算，农机户复式作业平均收入为180元/hm2。