机械化有机旱作农业模式及配套耕作技术研究
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摘要：有机旱作农业是山西农业的一大传统技术特色，坚持和发展有机旱作农业的根本出路在于机械化生产。基于此，本文首先探究机械化有机旱作农业的含义，进而提出机械化有机旱作农业模式、配套耕作技术。
关键词：机械化;有机旱作;农业模式;配套耕作技术
中图分类号：S23
文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20191115023
引言
山西省地处中纬度地带的内陆，在气候类型上属于温带大陆性季风气候。山西气候具有四季分明、雨热同步、光照充足、南北气候差异显著、冬夏气温悬殊、昼夜温差大的特点。山西省各地年降水量介于358～621mm之间，季节分布不均，夏季6—8月降水相对集中。针对山西省自然条件限制，近年来，山西省政府出台了《關于加快有机旱作农业发展的实施意见》、《加快有机旱作农业发展2018年行动计划》等文件，提出了生产环节的“耕地质量提升、农水集约增效、旱作良种攻关、农技集成创新、农机配套融合、绿色循环发展”6大工程 。长治市屯留县顺应山西省机械化农业发展趋势，积极展开平田整地、秸秆处理、播种、翻耕、施肥、植保、收获等机械化作业，推动当地机械化有机旱作的发展进程。
1 机械化有机旱作农业相关阐述
机械化有机旱作农业是指在旱作农业区采用农机设备，展开旱作工程技术、理化技术、农艺技术、生物技术等多元化农业生产模式。机械化旱作的技术路线包括：以革新土壤耕作方法为切入点，构建深松、少耕、免耕为原则，蓄水保墒提高土地性能为核心，构建综合性土壤耕作制度;以保水为手段，采用秸秆粉碎还田、减少土壤有害物、做好土地培肥、防止水土流失等措施;以提升水资源利用率为目标，采用农机设备进行抗旱播种、镇压保墒提墒、节水灌溉等。
2 机械化有机旱作农业模式以及配套耕作技术
2.1 深耕蓄水耕作
深耕蓄水耕作技术中的核心是深耕与深松，主要是通过疏松、加深耕层的方法提升土壤吸收降水的能力。深翻耕技术可以避免土壤板结等情况，翻地深度要控制在20～25cm，耕后地表平整。如果旱情较为严重，翻耕工作尽可能在秋季展开，耕后及时采用耙耢整地，避免出现散墒等问题。如果黑土层较薄，可以采用浅翻深松犁，每隔3～5a耕翻1次，不需要连年翻耕。深松技术可以应用在压实度高、通透性差的土壤中，无需翻转土层。深松要打破犁底层，深度一般为25～35cm，如果压实特别严重的地块深度可以加到40～50cm。在操作中选择适宜的时间进行，由于山西地区春季较干旱，所以要切忌深松，避免干旱问题加剧。中耕深松要在雨季来临前进行，为了避免出现散墒问题，可以在深松铲后安装弹齿、弹性刮板。
2.2 机械化抗旱播种
采用机械化抗旱播种方案可以适时早播，该项技术的优势表现在播种均匀、精量播种、窄开沟避免散墒、播种深度一致、覆土严密，可以实现苗齐、苗全。同时，还可以避免传统人工旱作播种密度不足问题，通过机械化旱作播种技术，可以按照统一规格开沟，均匀撒种，不会出现漏种、少种等现象，可以在允许的范围内实现高密度播种，有效地提升了当地作物产能。在实际应用中，需要做好以下几点工作：
选择优良的品种，分级挑选，确保颗粒度一致，药剂包衣。
适当早播，根据土壤墒情播种。
采取精量播种，播种深度保持一致。
窄开沟，封闭播种。
如果当地土壤含水量在20%以内，则要补墒播种。
2.3 机械镇压保墒与提墒
机械镇压要划分为多个阶段，包括播前镇压、播后镇压、苗期镇压。其中，播前镇压是在平耕耙后进行镇压。耕后要根据情况镇压， 将大土块碾碎，填充土壤缝隙，保证土壤的紧实度以及种植密度，避免出现散墒问题，确保压后地表足够平整，从而保证播种质量达标。播种后镇压通常和播种工作同时进行，避免散墒问题造成缺苗情况。镇压部位在苗带处，镇压强度控制在0.6～0.65kg/cm2。播后镇压可以实现保墒提墒，让种子与土壤紧密接触，相比传统播种方案，种床部位含水量可提升1%～1.5%。
2.4 秸秆根茬粉碎还田
据科学实验表明，非腐解有机物直接施加到土壤中，不仅可以避免有机物在堆腐中损耗，还可以为土壤中有机物提供更多的能源、碳源;在土壤中分为多段有机分解，提高土壤生物活性，让土壤中的有机质迅速转化和分解;土壤中会生成较多的疏松腐殖物质，让土壤中腐殖物质更新和活化，并且非腐解有机物要比等量干物质腐熟有机物更具培肥作用，这也就注定了秸秆还田的优势。秸秆还田可以加速有机质累计，通过山西农业部门试验结果表明，耕层内土壤深度0～20cm，有机质含量要比还田地块高出0.4%，耕层土壤20～40cm，土壤有机质含量高0.11%。可以有效改善土壤结构、强化蓄水保水功能。将玉米根茬粉碎还田之后，土壤有机质含量可以提升0.06%～0.15%，每年可补充土壤有机质73%，具有非常明显的培肥效果。因此，提高土壤蓄水、保水能力，是发展机械化有机旱作农业的重要措施。秸秆根茬可以采用整株还田、粉碎还田，建议采用粉碎还田。在实际实施中，要求做到以下几点：
如果是联合收获，可以在收获时将秸秆粉碎抛撒在地表上，分段收获可以在收获之后，使用专用秸秆粉碎机粉碎还田。抛撒时要保证足够均匀，没有积堆现象，粉碎长度不得超过10cm。
根茬粉碎还田的质量标准要求，灭茬深度在7cm以上、粉碎长度不超过5cm、粉碎率在90%以上、覆盖率在80%以上。
2.5 覆盖耕作以及带状少耕
覆盖耕作是将作物秸秆、残茬留到地表的一项技术。秸秆根茬粉碎还田之后，无需耕作，直接播种，药剂灭草免中耕，直到作物收获为止。秸秆粉碎还田之后进行耙茬作业，让秸秆、残茬混入到土壤当中，之后进行播种、药剂灭草、中耕培土。在前茬垄作地块，播种前需要将秸秆残茬均匀施撒在垄沟中，在垄上直接播种，也可以在播种机上安装除障推平装置进行播种、药剂灭草中耕。 带状耕作是对苗床耕作的一种方案。根据播前土壤条件、气候特点确定带状耕作方法。桩茬直接播种方法，适用于有耕作基础、土壤通透条件好的垄作软茬地块。灭桩播种方法主要是适用于垄作硬茬地。灭茬深松耕作、垄台深松耕作法，主要是应用在无耕作基础、通透性差的垄作地块。平作带状间隔耕作法，用作于前茬没有耕作基礎的地块。总之，带状耕作能够有效降低耕作费用和能耗。
2.6 机械深松施肥技术
该项技术是通过组装深松技术、分层深施肥技术，在深松过程中同时施肥。深松方法打破了犁底层，为作物深扎根、土壤透气性提供了良好条件，化肥深施利用了作物根系趋肥性，诱导作物深扎根，更好的吸收深层土壤水分，提高作物整体的抗旱性。该项技术的主要特性为如下。
结合墒情确定作业方法和时间。在土壤墒情较好的情况下，可以在播种前深松起垄，并进行深层施肥，在作业之后第一时间镇压避免散墒，之后在垄上播种。还可以采用垄耕施肥精播机，一次性进行垄体深松、分层施肥、起垄镇压。在墒情差地区，不得在春季进行，可以结合秋整地深松施肥。
保证深松深度、分层施肥深度。深松控制在25cm左右，打破犁底层。分层施肥深度的第1层为10～12cm，第2层为14～16cm。
3 结束语
综上所述，近些年山西地区大力推广机械化有机旱作农业模式，配合多种配套耕作技术，可以有效保证有机旱作质量，提高土壤墒情、土地产量。在应用机械化有机旱作农业技术中，必须要因地制宜的选择单项技术，加强农艺技术、工程技术结合，这样才能够起到更好的效果。
参考文献
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作者简介：
弓晓峰，女，本科，高级农艺师。研究方向：农业技术推广。
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