东北玉米秸秆全量还田覆盖免耕保护性耕作全程机械化生产模式

 全程机械化生产模式

  一、模式概述

东北是我国宝贵的黑土资源集中区，也是著名的“黄金玉米 带”，对我国的粮食安全战略保障具有极其重要的作用。然而，因年 复一年的传统耕作方式，机具多次进地碾压土壤和不合理的翻（旋） 耕整地，对土壤反复切削、碎土作业，导致形成犁底层，耕层土壤通 透性变差，表层土壤细碎，风蚀、水蚀严重，黑土流失年均高达 0.3cm～1cm。肥沃的黑土资源受到严重侵蚀和破坏，导致地力下降、有机质 锐减、旱情加剧现象随之陡增，焚烧秸秆污染环境等问题也愈加凸显。

基此，通过实施本技术，于上年秋季玉米收获后直接将秸秆粉碎 还田覆盖地表，配之机械深松后秸秆覆盖地表越冬保护黑土，翌年春 季播种前不整地、不动土、不破坏土壤墒情，直接免耕播种，进而实 现玉米田间生产与保护土壤、保护环境、稳定产量、发展绿色农业的 有机同步结合。

推广以玉米秸秆全量还田覆盖免耕为核心技术的保护性耕作全 程机械化生产技术模式，可有效抗御东北中部玉米主产区春季多风少 雨、遏制土壤风蚀水蚀，达到培肥地力，保护黑土地，促进有机质增 长、消除秸秆焚烧，减轻环境污染，实现绿色生态、可持续农业发展 的目的。同时还具有明显的减少作业环节，降低生产成本，提高抗旱 保墒能力和实现玉米生产节本增效的功效。

二、技术路线

上年秋季玉米机械收获作业同时，将秸秆粉碎并全量还田覆盖地 表，深松后保持秸秆覆盖越冬；翌年春季播种前不耕整地、不动土， 在有秸秆覆盖的耕地上适时直接进行免耕精量播种；播后及时进行药 剂封闭除草；适时进行病虫害防治和化控作业；玉米成熟后适时进行 机械化果穗或籽粒收获与秸秆粉碎覆盖还田作业。

三、关键环节技术要点

（一）品种选择。选择通过国家或省级审定的适宜本地气候特点的 早熟、高产、耐密、抗性好、适宜机械化作业的品种，种子发芽率≥95%。

（二）秸秆覆盖。根据当地具体情况，因地制宜确定覆盖形式。 秸秆量大的地区在玉米机收作业粉碎秸秆时，不下落秸秆粉碎还田机（抬起），达到秸秆切段且有 30cm 左右根茬留存的效果，起到根茬隔 挡风吹秸秆堆积或风吹移动后覆盖播种带（苗带）的作用；秸秆产量 大的地区可在秸秆粉碎还田后，采用搂草归行机于秋季深松作业前进 行秸秆归行分离处理，将翌年播种带“清空”，秸秆堆放在翌年非耕 作的行间“休闲带”上，以利于翌年播种带地温回升和播种机顺利通 过。秸秆产量小或有放牧条件的风沙干旱、积温较高地区，玉米机械 收获时秸秆粉碎还田机落地，将秸秆粉成细碎状后覆盖地表越冬，翌 年播种前视秸秆残留情况确定是否播前进行“搂草”归行分离或用秸秆前置分离装置，随播种作业同时进行分离秸秆作业。秋季秸秆含水多、重量大，归行分离越冬后会与土壤粘连，有利于春季大风下防 止风吹移动。有条件情况下尽量在秋季完成秸秆分离和深松作业。

（三）机械深松。深松作业须选择偏柱式或翼铲式深松机，于秋 季进行深松，深度掌握在 35cm 左右，确保不因深度过浅导致“鼠洞” 塌方。确因秋季时间或天气原因无法进行深松作业的地块，须于翌年 苗期进行深松追肥作业；秋季深松作业机械须配有碎土装置。

（四）免耕播种。覆盖免耕播种须较常规播种时间推迟 5d～7d， 当 5cm～10cm 耕层地温稳定在 10℃以上即可开始播种，一般掌握在 4 月中旬～5 月中旬；播种深度 3cm～5cm，保障出苗率 90%以上。种肥无 法统一的地块播种，采用具备防堵和施肥功能的两行牵引式重型免耕播 种机进行“宽窄行”作业；种肥统一的大地块播种，视机具情况采用 4 行～8 行的大中型牵引式重型免耕播种机进行“宽窄行”或等行距播 种；播种带（窄行距 40cm～50cm），休闲带（宽行距 80cm～90cm）；优 先采用宽窄行种植模式，以充分发挥边际效应对增产的作用。

（五）高效植保。为防止覆盖免耕播种后引发的病虫草害，在播 后苗前及时喷施高效除草药剂进行土壤封闭处理；对少量未封闭住的 杂草可在苗后 3～4 片叶时进行苗后除草；病虫害防控或植株化控须 用自走式高地隙喷杆喷雾机或无人植保机进行高效药剂喷施，确保施 药效果。

（六）机械收获

 1.果穗收获。当玉米生理成熟后，籽粒含水率低于 35%时即可进行收获作业。收获作业须选择适宜当地条件的大品牌知名企业生产的4 行及以上自走式玉米果穗联合收获机，以确保收获质量、效率和秸 秆处理效果。

2.籽粒收获。具备烘干、贮藏、加工或直销能力的用户，可采用 籽粒直接收获方式进行玉米籽粒收获作业。以选择进口大品牌或经验 证明效果良好的国内知名品牌的玉米籽粒联合收获机作业；籽粒收获 须晚于果穗收获作业时间，掌握在玉米生理成熟后 2-4 周，籽粒含水 率≤25%时进行作业，确保籽粒破碎率≤5.0%、籽粒损失率≤2.0%、 果穗损失率≤3.0%、籽粒含杂率≤3.0%的收获效果。条件适宜地区优 先推荐玉米籽粒收获机。

（七）籽粒烘干。籽粒收获后必须及时进行烘干处理，烘干机型 号根据经营者覆盖面积多少确定，亦可选择烘干服务方式。

（八）机具选用。免耕播种机是本技术应用最关键、也是最核心的 作业工具，务必选用配有拨草装置、缺口圆盘切草装置、双圆盘种肥开 沟装置和双圆盘高强度种位镇压装置的牵引式重型免耕播种机，确保实 现窄开沟、少动土、肥位准、种位精、镇压实、通过强、效率高的免耕 播种作业质量，进而保证高出苗率、高齐苗率和高保苗率。因市场上免 耕播种机具品牌繁杂，性能差异较大，故须选用保有量大和知名企业生 产的大品牌机具，以保证作业性能、质量稳定性和耐久性。

五、机具配备参考方案

以经营规模 1500 亩为例推荐机具配套方案：

    六、应用提示

（一）积温少、地温低、水分大、光照寡、降水多的地区不适于 本技术的应用，特别是山区半山区的河套地、低洼易涝地和黑龙江北 部三、四积温带区域应谨慎应用；

（二）建议东北地区由宽窄行垄作种植逐步向 60cm 等行距种植 发展；

（三）采用本技术的头一两年，耕地因受多年形成的原始条件遗 留影响，加之覆盖免耕地温较传统方式略低，可能出现出苗略晚、产 量微降或持平现象，从第三年开始便会产生增产效果。随着应用年份 的增加，地力的改善和保墒效果的显现，持续稳定增产和可以减少施 肥量的作用会越发明显；

（四）春风大，秸秆轻，易飘移，因此，对于秸秆产量大的地区 不推荐春季进行秸秆归行分离处理。对于秋季来不及分离秸秆或秸秆 产量较少的地块，可采用春季拖拉机前置搂草归行机、后置免耕播种 机的方式，一次进地直接完成边归行分离秸秆边免耕播种作业；

（五）有条带少耕（条耕）作业机具的用户，可于秋季对翌年播 种带进行 30cm 左右宽度、15cm 左右深度的区域进行条带少耕（或浅旋）作业，以“消灭”地表覆盖的秸秆，为翌年播种创造条件，同时也起到固定未耕地表的秸秆和防止焚烧的作用；

 （六）春季免耕播种把握先播岗平地、后播低洼地的原则。播后 如遇持续无雨影响出苗的特殊干旱情况，须采用播种带喷淋式补水的 方式进行人工补墒，不提倡“大水漫灌”；旱区免耕播种切忌使用旋 播机进行播种作业；

（七）本技术以保护黑土地、防止表土流失、培肥地力、抗旱保 墒、实现绿色农业生产为核心宗旨，故不主张频繁深翻作业。确因连 年以松代翻（旋）导致地表秸秆量多而无法正常免耕播种作业时，则 至少间隔 5 年深翻一次。目前吉林省梨树县境内中科院典型地块，秸 秆全量还田连续 12 年未耕翻，仍可进行正常免耕播种作业，产量始 终保持高产状态。

六、适宜区域

本模式主要适用于活动积温在 2550℃以上、光照 2600h～3200h， 降雨量在 350mm～600mm 的玉米种植区域，尤其对于春季风沙大、旱 情重、出苗难、保苗差、土壤瘠薄的地区，效果更加明显；对于土壤 肥沃，产量高，但存在风蚀、水蚀、黑土流失和春旱较重的地区也有 十分显著的效果。无霜期短、春季土壤墒情大、含水量高以及温度低、 积温不足地区（包括河套地、低洼易涝地）应谨慎应用。

本技术以平作方式应用最为理想，垄作也拥有十分理想的效果。 对于可平作但习惯于垄作的地区，可通过垄作宽窄行种植的方式，利 用 3 年时间逐步过渡到平作，无需先期将垄整平，更易于用户逐步接受和认可。

 七、典型案例

 吉林省双辽市地处吉林最西部，与内蒙古通辽市的科尔沁左翼中 旗、科尔沁左翼后旗接壤，中沙性土壤占 80%，土地贫瘠，风蚀水蚀 严重，十年十春旱。为解决出苗难问题，农民不得不采取坐水播种的 方法，但也无法解决“缺苗断条”难拿全苗的困惑，不坐水种的“灭 茬打垄”方法更无法播种和出苗。

2007 年，双辽市开始玉米免耕播种保护性耕作试验，但由于当时 没有专用玉米免耕播种机，加之地表没有秸秆覆盖，连续 3 年试验没 有取得成功。2010 年，一台农民从未见过的“吉林康达”牌牵引式重 型免耕播种机的到来，改写了历史。在卧虎镇协力村张学文、张学武 哥俩及时任村长家地里，既不整地也不打垄施底肥，更不“漫灌”浇 水，地表覆盖的秸秆处于“原始状态”不清理，一项颠覆性、有悖传 统种地方式的直接免耕播种作业开始了尝试。在全村人的怀疑、担忧、 风凉话和忐忑不安的十来天过去后，苗出来了，出得历史空前，出得 全村人难以置信，不坐水 8 成苗的出苗率，在这风沙干旱且贫瘠的土 地上简直令人难以相信自己的眼睛。从此有了“学文农机合作社”， 有了 3 年买了 120 多台牵引式重型免耕播种机的免耕播种“专业合作 社”，有了到“左翼中旗、左翼后旗”挣钱、将技术推向通辽的史料。 这项不整地、不打垄、不动土、不坐水的“秸秆还田覆盖免耕保护性 耕作玉米全程机械化法”，迅速传遍了双辽大地，更让这块土地成了 秸秆禁烧令下整个东北“零火点”的样板县，每户农民都自发成了管 护秸秆焚烧的卫士－生怕烧了自家地表秸秆而没法种地。