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【摘要】 本文通过对高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术理论、机具应用等方面的研究分析,对该技术的可行性、必要性进行了科学探索,对该技术在吉林市的推广前景进行了详细的分析,并提出了可能遇到的困难及其解决方法。
【关键词】 水稻 保护性耕作 高留茬 免机翻 水田搅浆机
高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术,是在水稻高留茬保护性技术和水田免机翻、浅机耕保护性耕作技术基础上,根据吉林市的水稻耕作技术特点,综合技术优势,弥补技术缺憾,总结出的全新水稻保护性耕作技术。此项技术填补了吉林市乃至吉林省水稻种植区的水稻保护性耕作技术空白。
1.技术内容
1.1技术模式
高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术模式:秋季利用水稻联合收割机收获水稻,调高收割高度,使留茬高度在25~40cm,实现高留茬保护土壤,同时,把秸秆均匀覆盖在田面,保护土壤免于风蚀,或者把秸秆粉碎还田,增加土壤肥力。次年春季,不进行铧式犁翻地作业,在插秧期前3~5天进水泡田,灌水深度不低于15cm,2~3天后利用水田搅浆机进行浅机耕作业,耕地深度15~20cm左右,作业后不用耙地,沉淀1~2天后直接进行机械化插秧。
工艺流程示意图
1.2机具设备
1.2.150公顷水田面积(整齐大块田面)机具配置黑龙江红兴隆机械制造厂生产IZSN-330搅浆灭茬整地机1台;配套动力福田雷沃重工股份公司FT-904拖拉机1台;水田离心式施肥机1台;久保田农业机械(苏州)有限公司生产SPD-8乘坐式水稻插秧机1台;中机北方机械有限公司生产的4LB-145B(HF608)半喂入联合收获机1台。
1.2.25公顷水田面积(小地块田面)机具配置吉林省农科院白城市新农机械有限公司生产1SMJ-12型水田免耕搅浆机1台;延吉插秧机制造有限公司生产的春苗ARP-4UM手扶式插秧机1台;黑龙江省桦联机械制造有限公司生产的4GL-150型 麦稻割晒机1台。
1.2.3 水稻联合收获机现有的国产与进口的各式水稻收获机都能够调节水稻秸秆留茬高度,能够满足水稻秸秆高留茬的作业要求。
1.2.4水田搅浆机IZSN系列水田灭茬搅浆整地机采用弧齿型刀片,三点式全悬挂方式,耕深15~20cm,能够完成最高留茬42cm的田块作业,可以将稻茬残株压入5cm左右的泥土中,稻田表面呈泥浆状,灭茬率可达到95%。能够满足水田免机翻、浅机耕的保护性耕整地要求。
2.技术现状
目前,吉林市的水田耕种方式基本上是运用铧式犁机翻田地后注水灌田,浸泡几日后,进行耙田处理田面,使其平整,再进行机械化插秧或人工插秧。常年运用铧式犁耕整田地,使土壤有机质大量消耗,土壤水分大量散失,土地性能逐年减退。而且铧式犁耕地能量消耗大,作业成本高。免除铧式犁机翻地,直接利用水田打浆机一次性进行耕整地作业,不但可以减少生产工序,还能做到节能、节水、省时、省力等,有利于水稻农业生产。
3.前景分析
3.1技术可行性分析
3.1.1技术推广的必要性根据吉林市气象局数据显示我市的降水量有逐年减少的趋势,农业生产节水工程迫在眉睫;大风天气也以春季最多,这段时间正是我市开展春翻地的季节,土壤固态弱,挥发性大。为此加快研究适合我市水稻保护性耕作技术模式,推广应用高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术是促进我市水稻生产的现实要求和未来发展趋势。
3.1.2技术推广的可行性本技术具有节约泡田整地用水、保护和改善土壤结构、利于秸秆还田培肥地力、降低作业成本、缩短作业时间及增产节本增效的特点,既与农民增收,国家增粮的农业生产目的和目标高度吻合,又符合人与自然协调,可持续发展的科学发展观的理念和要求,经济效益、社会效益和环境效益明显;同时,本项技术具有明显的农艺、农机相结合的特点,可操作性强,效果明显。
3.1.3技术推广的目标通过1~2年的探索、研究和示范,对高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术的可行性、适用性和科学性进行科学论证。建立高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术模式、技术路线和装备配置,力争用5年时间在吉林市推广该技术耕作面积50千公顷,占到全市水稻耕地面积的32%。
3.2效益预测
3.2.1社会效益预测吉林市农业和农村经济已经进入了全新的发展阶段,粮食生产和农民收入稳步提高。如何进一步提高农产品质量、效益和可持续发展,已成为当前我市农业生产的重要课题。同时,近年来我国水资源紧缺、水土流失、土壤沙化等农业资源和生态问题日益引起国家的重视和社会的关注。
3.2.2生态效益预测秸秆中营养含量占干物中的比例为 N=0.63% ,P=0.11% ,K=0.85%,Ca=0.16%～0.44%,S= 0.112%～0.189%,含有有机碳42.2%,腐殖化系数为30%,即每施入1kg水稻秸秆可提供0.126kg腐殖质。秸秆还田技术可以增加耕地的有机质含量,秸秆中含有大量的氮、磷、钾和微量元素,是农业生产主要的有机肥来源。同时,利用秸秆覆盖地表可以减少水分蒸发,土地风蚀,保墒保肥,增加地温。水稻高留茬可以起到固土保墒的作用,有效地 防止了水土流失,符合保护性耕作技术要求。
吉林市春季多发大风天气,机翻地后,造成了极大的风沙,严重影响了生态环境,大量的土壤有机质流失。免去机翻地,直接注水进田就有效的避免了这些情况的发生,保护了环境,培肥了地力。
高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术的应用,可以减少因水田引起的农田风沙35%以上;水田含水率提高10%～15%;水田土壤有机质含量提高0.05%左右;每天提高地温0.7℃~1.56℃。
3.2.3经济效益预测 将使单位面积农作物产量提高7%~15%;水稻种植耕整地成本降低20%。增加农民收入20%左右。
4.有待解决的问题
4.1技术有待于进一步论证
该技术是通过对我国部分地区水稻保护性耕作技术的研究,借鉴其部分先进经验,根据吉林市的水稻农艺要求和当地实际情况探索出的一种全新的水稻保护性耕作技术,目前正在研究和试验阶段,数据和模式有待于进一步进行科学的观察、研究和论证。
4.2可能遇到的问题
4.2.1杂草及病虫害控制问题 翻耕有翻埋杂草、减少病虫害作用,高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术减少了机翻地的环节,相对来说失去了一项控制杂草、病虫害的算途径。所以合理施用水稻田除草药、杀虫剂是很有必要的。应该根据田块的实际情况,适当增加高效低毒的除草剂、杀虫剂,以控制杂草及病虫害。
4.2.2土质板结问题旱田保护性耕作3～5年需要进行一次深翻作业,以解决土壤板结问题,但是水田由于国内还没有比较先进的保护性耕作技术模式和技术规范,所以需要经过在工作中的跟踪观测、测试和研究,以论证这方面的实际情况,并研究出解决的办法。
【关键词】 水稻 保护性耕作 高留茬 免机翻 水田搅浆机
高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术,是在水稻高留茬保护性技术和水田免机翻、浅机耕保护性耕作技术基础上,根据吉林市的水稻耕作技术特点,综合技术优势,弥补技术缺憾,总结出的全新水稻保护性耕作技术。此项技术填补了吉林市乃至吉林省水稻种植区的水稻保护性耕作技术空白。
1.技术内容
1.1技术模式
高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术模式:秋季利用水稻联合收割机收获水稻,调高收割高度,使留茬高度在25~40cm,实现高留茬保护土壤,同时,把秸秆均匀覆盖在田面,保护土壤免于风蚀,或者把秸秆粉碎还田,增加土壤肥力。次年春季,不进行铧式犁翻地作业,在插秧期前3~5天进水泡田,灌水深度不低于15cm,2~3天后利用水田搅浆机进行浅机耕作业,耕地深度15~20cm左右,作业后不用耙地,沉淀1~2天后直接进行机械化插秧。
工艺流程示意图
1.2机具设备
1.2.150公顷水田面积(整齐大块田面)机具配置黑龙江红兴隆机械制造厂生产IZSN-330搅浆灭茬整地机1台;配套动力福田雷沃重工股份公司FT-904拖拉机1台;水田离心式施肥机1台;久保田农业机械(苏州)有限公司生产SPD-8乘坐式水稻插秧机1台;中机北方机械有限公司生产的4LB-145B(HF608)半喂入联合收获机1台。
1.2.25公顷水田面积(小地块田面)机具配置吉林省农科院白城市新农机械有限公司生产1SMJ-12型水田免耕搅浆机1台;延吉插秧机制造有限公司生产的春苗ARP-4UM手扶式插秧机1台;黑龙江省桦联机械制造有限公司生产的4GL-150型 麦稻割晒机1台。
1.2.3 水稻联合收获机现有的国产与进口的各式水稻收获机都能够调节水稻秸秆留茬高度,能够满足水稻秸秆高留茬的作业要求。
1.2.4水田搅浆机IZSN系列水田灭茬搅浆整地机采用弧齿型刀片,三点式全悬挂方式,耕深15~20cm,能够完成最高留茬42cm的田块作业,可以将稻茬残株压入5cm左右的泥土中,稻田表面呈泥浆状,灭茬率可达到95%。能够满足水田免机翻、浅机耕的保护性耕整地要求。
2.技术现状
目前,吉林市的水田耕种方式基本上是运用铧式犁机翻田地后注水灌田,浸泡几日后,进行耙田处理田面,使其平整,再进行机械化插秧或人工插秧。常年运用铧式犁耕整田地,使土壤有机质大量消耗,土壤水分大量散失,土地性能逐年减退。而且铧式犁耕地能量消耗大,作业成本高。免除铧式犁机翻地,直接利用水田打浆机一次性进行耕整地作业,不但可以减少生产工序,还能做到节能、节水、省时、省力等,有利于水稻农业生产。
3.前景分析
3.1技术可行性分析
3.1.1技术推广的必要性根据吉林市气象局数据显示我市的降水量有逐年减少的趋势,农业生产节水工程迫在眉睫;大风天气也以春季最多,这段时间正是我市开展春翻地的季节,土壤固态弱,挥发性大。为此加快研究适合我市水稻保护性耕作技术模式,推广应用高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术是促进我市水稻生产的现实要求和未来发展趋势。
3.1.2技术推广的可行性本技术具有节约泡田整地用水、保护和改善土壤结构、利于秸秆还田培肥地力、降低作业成本、缩短作业时间及增产节本增效的特点,既与农民增收,国家增粮的农业生产目的和目标高度吻合,又符合人与自然协调,可持续发展的科学发展观的理念和要求,经济效益、社会效益和环境效益明显;同时,本项技术具有明显的农艺、农机相结合的特点,可操作性强,效果明显。
3.1.3技术推广的目标通过1~2年的探索、研究和示范,对高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术的可行性、适用性和科学性进行科学论证。建立高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术模式、技术路线和装备配置,力争用5年时间在吉林市推广该技术耕作面积50千公顷,占到全市水稻耕地面积的32%。
3.2效益预测
3.2.1社会效益预测吉林市农业和农村经济已经进入了全新的发展阶段,粮食生产和农民收入稳步提高。如何进一步提高农产品质量、效益和可持续发展,已成为当前我市农业生产的重要课题。同时,近年来我国水资源紧缺、水土流失、土壤沙化等农业资源和生态问题日益引起国家的重视和社会的关注。
3.2.2生态效益预测秸秆中营养含量占干物中的比例为 N=0.63% ,P=0.11% ,K=0.85%,Ca=0.16%～0.44%,S= 0.112%～0.189%,含有有机碳42.2%,腐殖化系数为30%,即每施入1kg水稻秸秆可提供0.126kg腐殖质。秸秆还田技术可以增加耕地的有机质含量,秸秆中含有大量的氮、磷、钾和微量元素,是农业生产主要的有机肥来源。同时,利用秸秆覆盖地表可以减少水分蒸发,土地风蚀,保墒保肥,增加地温。水稻高留茬可以起到固土保墒的作用,有效地 防止了水土流失,符合保护性耕作技术要求。
吉林市春季多发大风天气,机翻地后,造成了极大的风沙,严重影响了生态环境,大量的土壤有机质流失。免去机翻地,直接注水进田就有效的避免了这些情况的发生,保护了环境,培肥了地力。
高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术的应用,可以减少因水田引起的农田风沙35%以上;水田含水率提高10%～15%;水田土壤有机质含量提高0.05%左右;每天提高地温0.7℃~1.56℃。
3.2.3经济效益预测 将使单位面积农作物产量提高7%~15%;水稻种植耕整地成本降低20%。增加农民收入20%左右。
4.有待解决的问题
4.1技术有待于进一步论证
该技术是通过对我国部分地区水稻保护性耕作技术的研究,借鉴其部分先进经验,根据吉林市的水稻农艺要求和当地实际情况探索出的一种全新的水稻保护性耕作技术,目前正在研究和试验阶段,数据和模式有待于进一步进行科学的观察、研究和论证。
4.2可能遇到的问题
4.2.1杂草及病虫害控制问题 翻耕有翻埋杂草、减少病虫害作用,高留茬、免机翻、浅机耕水稻保护性耕作技术减少了机翻地的环节,相对来说失去了一项控制杂草、病虫害的算途径。所以合理施用水稻田除草药、杀虫剂是很有必要的。应该根据田块的实际情况,适当增加高效低毒的除草剂、杀虫剂,以控制杂草及病虫害。
4.2.2土质板结问题旱田保护性耕作3～5年需要进行一次深翻作业,以解决土壤板结问题,但是水田由于国内还没有比较先进的保护性耕作技术模式和技术规范,所以需要经过在工作中的跟踪观测、测试和研究,以论证这方面的实际情况,并研究出解决的办法。