玉米种植保护性耕作技术与应用效果

刘岩

摘 要 发展保护性耕作技术，不但能够更好地发挥土地资源优势，推动玉米种植产量的提升，还能进一步完善玉米生产体系，实现自然环境与农业生产的和谐共生。为实现玉米种植的生态效益、经济效益和社会效益，在介绍玉米种植保护性耕作技术应用背景的基础上，解析玉米种植保护性耕作技术的内涵和原理，并论述了秸秆还田技术、免耕播种技术、宽窄行留高茬种植技术等玉米种植保护性耕作技术的应用。

关键词 玉米种植;保护性耕作;机械化;技术应用

中图分类号：S513 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.04.002

针对部分地区自然条件不佳、种植水平不高、质量与产量不满足目标等问题，需加快推广保护性耕作技术，防止土壤被破坏，降低自然灾害发生的概率。实施保护性耕作有利于提升土壤肥力，充分发挥土壤的生产能力，增加农作物产量，这对于满足农村经济的发展具有积极意义。但保护性耕作技术在实践中依然存在诸多问题，需要深入探讨。

1 应用背景

保护性耕作技术是当前比较先进的一种农业技术，具有节本增效、推动农业可持续发展的重要作用。通过对田间土壤实施免耕、少耕的措施，并合理利用剩茬、秸秆等，给土壤增加一层“防护罩”，由此来避免其受到风蚀、水蚀的侵害，提高土壤自身的肥力及抗旱性。相较于传统土壤耕作来说，保护性耕作技术减少了耕地次数，提高了作物产量，大幅提高了劳动效率，非常适用于以往多次耕作的土壤。玉米主产区多分布在淮河以北地区，该地的气候、土壤、地理等条件十分适宜玉米种植，但玉米种植的整体生产效益却不高，主要原因包括以下4个方面。1）种植模式粗放，种植户积极性不高。玉米主产区的种植户受传统理念的影响，认为“种在地，收靠天”，不讲究田间的科学管理，施肥、施药也一味采取“一炮轰”的方式，这种懒汉种田的想法是新技术、新设备难以有效推广的主要因素[1]。2）农户对优良品种和新农业技术的接受程度较低。很多玉米品种都是外地引进，因此品种表现稍有延迟，淘汰时间较长，无形中制约了单位产量的增加。加之农户思想陈旧，不太愿意接受新品种、新技术，基层农业技术推广难度大。3）田间缺乏精细化管理。淮河以北的玉米种植往往是在收获小麦后，向田间撒足化肥，虽然土壤环境在近年得到大幅改善，但依然有部分田地是不施加土杂肥的卫生田，土肥流失较为严重;播种量没有按照品种特性确定，播后喷洒一次除草剂、防虫药之后，便坐等收获;玉米种植土壤的表面不够平整，墒界沟明显，出苗率不均匀[2]。4）土壤板结现象严重，耕作层变浅。该现象多是因为土杂肥施用不足或大型联合收割机、拖拉机的不科学使用，导致耕种地受到重复碾压，土壤耕作层变浅，透气性严重不足;长时间的雨季之后，影响到作物根系的发育。在这一背景下，土壤环境也在不断恶化，各类问题交织出现。虽然在政府的改革推动下，当地种植形势略有好转，但站在长远角度来看，还需大力发展土壤耕作新技术，宣传生态农业发展的必要性。

2 内涵与原理

2.1 内涵

在工业革命浪潮的推动下，农业机械化生产成为主流，传统农田耕作都是使用铧式犁对土壤进行深耕、深翻。世界人口数量的急剧膨胀，对粮食作物的需求也越来越大，无休止地耕作而不维护耕作环境，过度放牧导致草原土地逐渐受到侵蚀，地表环境越来越恶劣，自然生态系统被破坏，土壤资源日渐恶化，作物产量始终得不到提升。特别是21世纪以来，一些农田土壤都无法抵挡大风的侵袭，沙尘暴严重破坏了地表植被，给当地的农业经济带来巨大损失。为了解决这一问题，有关部门开展了对各类蓄水保墒耕作方法的研究。实践证明，最有效的解决方法便是在农田上覆盖秸秆，以少耕或免耕的方法来保证土壤肥力，最大程度降低水土流失、土壤沙漠化等。现阶段，我国大部分地区都采取了保护性耕作技术，几乎所有土地都不再使用传统的铧式犁深翻、深耕，在政策制度的支持下，保护性耕作模式得到进一步推广，其发展前景非常广阔[3]。保护性耕作技术及其配套措施对于提高粮食产量，改善土壤环境具有积极意义，对于增加边际效益也是非常有利的。随着免耕技术的成功应用，收割机、免耕播种机等机械也应运而生，加速了农业机械化发展进程。我国各地区保护性耕作技术在推广应用上有诸多相似之处。1）在农艺生产方面，逐步朝着少耕、免耕、利用设施栽培的方向前行。2）该技术多应用于生态环境遭到破坏的地区，主要用于种植区土壤改良。3）从单一化的改良土壤性质、维护生态环境走向全面、综合、系统的方向。

2.2 原理

保护性耕作技术为达到作物高产、高质的目标，通过改善土壤理化性质、培肥地力，提高有机质含量，增加土壤的粗糙度，确保具有足够的保水保墒能力，同时能够抵御地表径流，延长水分蒸发的过程。目前，该技术的应用目的主要包括以下4点：1）改良生态环境;2）缓解土壤板结化带来的侵蚀作用，保障土壤内部的有机质含量，如秸秆还田、留高茬等;3）节约农业生产活动成本，实现增产增收，如少耕、免耕等;4）节水、抗旱，不同类型的保护性耕作技术的选择需要结合当地的作物品種、地势、气候等综合考虑。

3 应用

3.1 秸秆还田技术

秸秆还田是保护性耕作技术中的重要组成部分。通过该技术的运用，不仅可以提高土壤肥力，还能减少土壤发生风蚀、水蚀等不良情况。秸秆还田技术在应用时需要遵循一定的原则。1）具备良好的应用条件。即为了方便机械入田，需要统一种植品种，以相同的行间距进行播种。一般而言，玉米行间距为60 cm。种植方式也要保持一致性，确保田间地块能够承载机械运行，过程中需做好田间清理工作。2）覆盖秸秆之前，应当综合考虑选择合适的覆盖形式。高产种植区适用粉碎覆盖法（含水率22%左右，粉碎率95%以上）。秸秆充分粉碎后才可均匀覆盖在土壤上。当秸秆存在堆积或田块不平时，要及时进行土地平整。当地块温度较低时，可采取浅松作业的形式。安徽省的绝大部分地区都实施了机械化种植，联合秸秆还田技术，可借助收割机等设备提高作业效率。如果当地土壤风蚀严重，则可采取留茬覆盖的形式[4]。

3.2 免耕播种技术

免耕播种技术已经成为种植人员比较常用的一项农业种植技术。该技术往往需结合免耕播种机，可一次性完成破茬开沟、施肥、播种及镇压工作，满足一体化生产种植目标。应用免耕播种技术，需结合当地的土壤、气候、降雨量等挑选适合的播种设备。此外，该技术需结合精量播种措施配套进行。所以在品种的选择上，尽量保证发芽率达到90%以上。播种前，要调研当地病虫害发生情况，做好种子处理工作。根据生产目标确定最佳播种期。免耕播种技术的施肥深度为5～9 cm。

3.3 宽窄行留高茬种植技术

将以往的均等垄长重新划分为不均等的垄长，然后在相对较窄的垄上播种，在较宽的土壤上松耕。一年生长期后，便对整个土壤旋耕，留下窄垄处的秸秆。等到来年生长周期，轮换种植垄被，即窄垄无变化，宽垄上种植。位置有所差异，原先的窄行进行松耕，宽垄位置种植。该技术属于隔年深松，缓解了土壤供肥压力，保证了作物产量。在经过一个生长周期休息时间的窄垄上耕作，可充分利用土壤肥力，促进根系吸收，进而提高土地利用率。

4 应用效果

4.1 生态效益

保护性耕作技术对于抑制地表径流、避免土壤流失具有重要作用，带来了极高的生态效益。在多年的技术推广实践中，采取保护耕作模式的田间地表径流减少了55%～100%，土壤流失减少了10%～100%，效果明显。并且在干旱条件下，该技术将土壤中的含水率提升3个百分点，有机质含量提高0.06个百分点。连续使用3～5年后，耕层结构中的微生物数量逐年提升，这些微生物可改善土壤孔隙率，将土壤的“毛细血管”维持在相对稳定的水平。秸秆覆盖还可达到阻碍辐射和热传导的目的，对于土温恒定有着一定的作用。秸秆覆盖后不再出现秸秆焚烧造成的空气污染。

4.2 经济效益

和传统农业种植模式相比，与机械配套措施联合使用可减少多个作业环节，极大地缓解了农村剩余劳动力的压力，有效降低了人工费、材料费、燃料费等生产成本。每亩（1亩=667 m2）玉米种植提升到

7 000株以上，增产量非常明显，提高农民经济收益。

4.3 社会效益

保护性耕作技术与传统的土地翻整、耙地、趟地不同，它实现了精细化、机械化耕作，这不仅是理念上的改变，更是技术、设备上的变革。在新技术的推广应用中，示范基地的成功种植，也大幅提高了农户的自主学习意识，增强了农业生产文化素养，并使农户对自然生态环境投入了更多的关注，自觉参与到农业经济与环境共同发展中来。

5 配套措施

5.1 耕地准备

为最大程度地发挥保护性耕作技术的应用效果，需采取相关配套措施共同进行作物种植。耕地准备属于保护耕作的第一个环节。种植玉米时，优先考虑平岗地块。对于首次运用保护耕作技术的土地，应提前统筹规划。上年作物收获时，秸秆留茬量不得低于总体的30%。除了在秋季根据耕地条件对土壤进行深松作业之外，春、夏、冬季播种前都不能进行任何作业，特别是机械入土作业，确保播种前土壤墒情的良好性及耕层结构的完整性。

5.2 品种选择

不管使用哪项保护性耕作技术，都要重视玉米品种的选择及种子处理工作。根据多年的示范试验，各地要因地制宜地挑选品种，保证种子的出净度大于98%，纯度大于97%，发芽率大于92%，含水率低于13%。播种前，需完成发芽试验、晒种、药剂拌种等工作，播种时满足合理密植的条件，以稳定单位面积的产量为主。

5.3 肥料选用

数据表明，玉米秸秆中的有机质含量达到90%以上时，秸秆中的氮、五氧化二磷、氧化钾分别可达0.52%、0.20%、2.30%。由此可见，当秸秆腐烂后会分解出微量元素、中量元素，这些都可以成为植物的营养补充剂。所以，种植区需结合实际情况改进肥料配方。淮北地区要以增氮、减磷、补钾为主进行配方施肥。

5.4 机械选用

要最大程度地提高保护性耕作技术的应用效益，就要配套机械使用，这是推动农业机械化进程的根本措施。使用机械分为专用机具和通用机具。近年来，桃园镇的农机具配套技术不断发展，机械使用数量快速增加，农机研发企业日益壮大。其中以牵引式重型免耕播种机、深松机、喷杆、风幕式喷药机和玉米收割机应用最为广泛[5]。种植人员也要结合不同的作业条件配置不同的播种机械、施药机械、深松机械及植保机械。

6 结语

保护性耕作技术的推广，标志着我国要全面建成生态农业、机械农业的决心。相关人员要抓住农业改革的契机，引导农户对于传统农耕概念的更新，积极灌输配套措施的聯合使用的思想，采取适宜的耕作技术，切实提高田间生产力，提高作物产量，解决生态环境问题。

参考文献：

[1] 杨清霞.玉米种植保护性耕作技术及其应用研究[J].农家参谋，2020（24）：51.

[2] 国松范.玉米种植保护性耕作技术及其应用研究[J].农业开发与装备，2020（6）：149-150.

[3] 李红.玉米机械化保护性耕作技术的优势与实施[J].农业工程技术，2020，40（14）：90-91.

[4] 宋桂兰.玉米种植保护性耕作技术要点与策略[J].热带农业工程，2020，44（1）：26-28.

[5] 吕开宇，仇焕广，白军飞，等.玉米主产区深松作业现状与发展对策[J].农业现代化研究，2016，37（1）：1-8.

（责任编辑：刘宁宁）