吉林省农科院推广玉米宽窄行深松保护性耕作技术

27.03.2015  12:36
 

图为玉米宽窄行田间深松追肥作业。王柏涛摄(资料图片)

我省粮食连续稳定增长,农业科技为我省现代农业发展提供了强大的科技支撑。省农科院从发展优质高效现代农业大局着眼,发挥科研优势,以创新的思路,将大量节约型农业新技术运用在农村生产和生活中。这些新技术,不仅改变了农村的生产方式,也改变了农村人的生活方式。其中,玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术,加大了农业生产的科技含量,开辟出了一条农业增效、农民增收的新渠道。

几年来,省农科院先后承担了“吉林粮食丰产科技工程”、“循环农业科技工程”、“保护性耕作技术体系研究示范”等一批国家重点科研项目,研究建立了玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术,实现了农业与农机结合,用地与养地结合,玉米高产与资源高效利用结合,成为目前我省中西部玉米主产区发展可持续农业的重大技术需求,对建设我省生态农业、现代化农业具有深远意义。

农业生产亟需耕作制度创新技术成果

我省作为我国玉米商品粮的主要产区,也是我国黑土区的重要组成部分,保护全省农业生态环境,促进区域玉米生产的可持续健康发展,对保障我国粮食安全具有重要意义。目前我省大部分地区在玉米生产上广泛采用的耕作方式主要以小型机具灭茬打垄为主,并有小面积大型机具翻耙作业。然而目前这两种现行的耕作方式存在着种种弊端,以小型机具灭茬打垄为主体的耕作方式,由于整地次数多,作业深度不够,导致耕地耕层越来越浅,犁底层加厚,土壤物理结构变差;以翻耙为主体的耕作方式,对于土壤扰动次数和幅度大,导致土壤有机质含量下降迅速。同时两种耕作方式均无法实现大量秸秆还田,使土壤长期缺乏有机物料的补充,而且长期地表裸露,土壤侵蚀严重。目前东北黑土区大面积的土壤有机质逐年减少,导致土壤生态环境持续恶化,难以实现作物的持续高产和高效。

针对传统耕作模式存在的制约农业可持续发展的关键问题,省农科院研究建立了玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术。该技术通过留高茬自然腐烂还田,有效解决了常规耕作措施秸秆还田困难的问题;采用条带深松与苗带浅旋耕等少耕措施替代了传统耕作技术的全幅整地作业,减少了土地耕作幅度与强度,降低了土壤有机质的矿化速率,有利于土壤肥力的保护与恢复。技术体系集高产栽培与地力保育于一体,在增加玉米产量的同时,促进了土壤生态环境的良性发展。

玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术先后获得了国家发明专利、吉林省科技进步二等奖、农业部中华农业科技奖等多项奖励。据这一技术成果的主要发明人、省农科院研究员刘武仁介绍,玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术与常规技术比较具有以下几方面的优势:在追肥期进行行间深松打破犁底层、加深了耕层,减少地表径流,建立了土壤水库,同时改善耕层物理性状;通过留高茬自然腐烂还田可显著增加土壤有机物料,培肥土壤,同时降低土壤风蚀;秋季条带旋耕整地一次备种床,春墒秋保,利于抓苗;种植苗带隔年轮换、实现了耕地交替休闲。

新技术使玉米增产一成多

玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术取得了重大突破,采用宽窄行种植选择耐密型品种适当增加种植密度增产效果显著,经过多年的生产实践表明,新技术体系较常规耕法产量提高10%以上。

种植了玉米宽窄行,不仅产量高,而且地也越来越肥”,公主岭市朝阳坡镇大房身村农户宰令安说。朝阳坡镇自2000年就成为了玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术的示范区,很多农户已经连续采用玉米宽窄行种植技术达10年以上。朝阳坡镇的农机大户常艳军介绍,多年采用这种新的耕作技术,可以明显感觉到农田肥力在提高,以前地里土壤又硬又板,现在走到田里可以明显感觉到土壤变得越来越暄软。

朝阳北坡镇大房身农业技术专业合作社王合说:“以前是只管土地要产量,不知道养地的重要性,地越种越薄,化肥越投越多,想获得高产越来越难,看在眼里急在心里。但自从采用玉米宽窄行种植技术以来,近几年感觉地越来越有劲,平常年份一公顷地就能打到两万七八千斤玉米,每公顷地收入增加了三四千元,看来种地还是要相信科学,老农经已经不适用了。

大量的根茬多年还田,增加了土壤的有机物料;而通过深松技术可以打破犁底层,改善耕层土壤的结构。这两者有机结合是改善农田土壤生态环境的关键因素。”刘武仁说。

玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术经过多年的生产实践与逐步完善,目前从播种机到耕整地机械已经完全配套。省农科院的科研人员于2012年制定了玉米宽窄行种植技术的操作规程,已经列为我省地方标准。标准明确了玉米宽窄行种植技术的操作要点,包括:农机作业流程、适宜品种选择及种植密度等各项关键环节。这项技术体系集土壤耕作、农机装备与高产栽培技术于一体,在我省中西部平原区具有广泛适用性。

2014年,玉米宽窄行留高茬条带深松技术在公主岭市、梨树县、农安、白城等主要玉米产区大面积示范推广。仅梨树县应用面积就达到了15万亩以上。示范区玉米平均亩产较常规生产田提高了13%,自然降水利用效率提高10%以上,示范区农田土壤有机质整体呈上升趋势,而且通过新技术的应用,带动了示范区所在市县农业机械化的发展,实现了经济收益、社会效益与生态效益的共赢。

保护性耕作技术保护黑土地

黑土是东北地区的独有资源,土质肥沃,适于作物生产,但由于近年来对耕地的过度开发,综合自然因素和人为活动破坏,黑土区水土流失日益严重,生态环境日趋恶化。现在,东北典型黑土区有水土流失面积4.47万平方公里,约占典型黑土区总面积的26.3%。据调查,黑土区平均每年流失0.3-1厘米厚的黑土表层,土壤有机质每年约以1/1000的速度递减,由于多年严重水土流失,黑土区原本较厚的黑土层现在只剩下20-301厘米。因此对黑土地的保护已经刻不容缓,黑土地的保护利用也得到了国家的高度重视,2014年中央一号文件提出了“大力推进机械化深松整地和秸秆还田等综合利用,加快实施土壤有机质提升补贴项目”,2015年中央一号文件在第一部分就提出了加强农业生态治理,并明确将东北黑土地保护试点列为主要内容。

玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术是耕作制度上的重大变革,是一项重大的技术集成创新。该项技术有机融合了秸秆还田技术、深松技术、玉米机械化及高产栽培等多项单项技术。该项技术可有效缓解吉林省乃至东北玉米产区黑土地力持续下降的问题。省政府已经将玉米宽窄行交替休闲种植技术列为了省重点推广技术之一。但因受到土地经营方式与农机化发展水平等多方面因素影响,制约了玉米宽窄行交替休闲种植技术在生产上大面积应用。

新技术推广亟待政策支持

玉米宽窄行交替休闲种植技术是一种新型的机械化耕作技术模式,技术在应用过程中需配套精密播种机、深松追肥机及条带旋耕机等作业机具及相应的大型动力,对土地的集约化、规模化程度要求较高。从目前我省玉米宽窄行交替休闲种植技术的推广情况来看,主要依赖于农机大户、种田大户、农业合作社及家庭农场等生产水平高、农业机械化基础好的生产单元为主体。2015年中央一号文件提出了“加快构建新型农业经营体系,引导土地经营权规范有序流转,提高农民组织化程度,完善对粮食生产规模经营主体的支持服务体系。”因此,为进一步在全省加大示范玉米宽窄行交替休闲种植技术的力度,扩大覆盖面,省政府应该通过政策引导,项目支持等多种措施,鼓励土地经营权的有序流转,推进土地适度规模化经营。同时实施农业生产重大技术措施推广补助政策。从政策、资金、技术、推广等各个环节制定玉米宽窄行交替休闲种植技术发展政策措施。

刘武仁建议,要在我省中西部地区进一步加大示范推广玉米宽窄行交替休闲种植技术的力度,扩大覆盖面。建议省财政设立专项资金,加大技术补贴力度,增加技术培训费用,为下一步大面积示范推广奠定坚实基础,新技术在我省玉米生产上的大面积应用对建设我省生态农业具有重要的现实作用与长远意义。

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玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术

玉米宽窄行留高茬条带深松保护性耕作技术是省农业科学院农业环境与资源研究所专家,根据我省实际,经过多年科技攻关,研究提出的耕作制度上的重大变革,是一项重大的技术集成创新成果。获得国家发明专利、吉林省科技进步二等奖、农业部中华农业科技奖等多项奖励。是目前吉林省主推重大农业技术之一。

玉米宽窄行种植技术是将现行耕法的均匀垄(60-651厘米)种植,改成宽(80-901厘米)窄(401厘米)行距种植,采用免耕播种机精播并结合苗带重镇压;拔节前期在宽行进行条带深松追肥复式作业;秋收后留高茬401厘米左右,并在宽行进行条带浅旋耕,第二年春季在旋耕过的宽行播种,形成新的窄行苗带,如此循环作业,即完成了玉米宽窄行交替休闲种植。

玉米宽窄行种植技术与常规耕作方式比较主要有以下几方面的不同:一是变垄作为平作;二是变常规均匀行距种植为宽窄行种植,苗带年年轮换,隔年休闲;三是变传统根茬还田为高茬还田;四是变传统中耕为条带深松与旋耕;五是变常规镇压为苗带重镇压,建立苗带紧行间松型耕层构造模式。技术体系集高产栽培与地力保育于一体,在增加玉米产量的同时,促进了土壤生态环境的良性发展。(记者 李双艺 通讯员 王柏涛)