黑龍江玉米產業技術協同創新體系 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，秋季耕整地作業時間短，秋整地作業緊張等問題，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。實現了土地生產力全面提升，增加作物產量，提高玉米產業競爭力。
（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
與農民傳統的旋耕種植模式相比，該技術每畝節本增效可達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，增加人民對環境改善的幸福感；解決以往持續小型農機動力淺耕作業及農田重用輕養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，實現玉米進一步高產穩產，促進玉米產業健康發展。
（四）技術獲獎情況
該技術作為“農作物秸稈區域全量利用關鍵技術研發與集成應用”中的一項主體技術，2019年獲得神農中華農業科技二等獎。
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，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，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.作業流程：玉米機械化收獲→秸稈粉碎→翻耕→耙地→起壟→鎮壓→翌年播種（圖1）。
2.作業要求
（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，作業質量符合NY/T1355的規定。
（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。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。
（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），作業質量符合NY/T741的規定。
（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，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）鎮壓在表土風干1cm以上時采用V型鎮壓器作業，壓實土壤。
（7）播種采用播種機精量播種，種肥同播，播后及時鎮壓。
圖1 秸稈翻埋還田
（二）第二年-秸稈覆蓋還田
1.作業流程：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），作業質量符合NY/T1628的規定。
（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，其它作業質量符合NY/T741的規定。
（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，播后及時鎮壓，作業質量符合NY/T1628的規定。
圖3 深松
三、適宜區域
技術適用于活動積溫≥2300℃、年降水量≥400mm的玉米種植區，不適用于風沙干旱區。
四、注意事項
（一）本技術是一個前后呼應，優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，才能真正發揮技術的生產潛力和后續效應。
（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，其它作業質量應符合NY/T500的要求。
（三）翻埋還田時，翻地作業應在有效土層（黑土層）25cm以上的土壤和土壤水分≤25%時進行，不應濕翻地。并且秸稈翻埋作業之后要及時耙地，起壟鎮壓，達到待播狀態，避免土壤立垡越冬。
五、技術依托單位
黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所
聯系地址：黑龍江省哈爾濱市松北區科技創新3路800號
郵政編碼：150028
聯系人：錢春榮
聯系電話：13845073906
電子郵箱：qcr3906@163.com