一、技术概述
    吉林中部半湿润区早春易低温、干旱频发、土壤质量下降等生态条件及玉米生产上存在的化肥与农药施用量大、利用效率低、病虫草害频发。因此,本区域内黑土地保护利用的核心是增加土壤有机质含量,提升土壤肥力,增加土壤微生物数量,提高酶活性,加速有机物质分解和矿物质养分转化,改善土壤理化性状,增强土壤保肥保水能力。
    以秸秆全量深翻还田耕种技术为核心,优化集成精量播种、养分调控、病虫草害防治等配套技术,构建秸秆全量深翻还田地力提升技术模式。实现了土壤肥力与玉米产量和效率的协同提升。
    玉米秸秆深翻还田种植技术,简要地说,就是采用玉米收获机收获后,用秸秆粉碎机将摘穗后的农作物秸秆就地粉碎,均匀抛撒在地表,然后采用栅栏式液压翻转犁将秸秆翻耕入土,然后整地耙平。随后在下一个生长季中秸秆在土壤中腐烂分解,有利于把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里,并能有效的改善土壤结构,增加土壤有机质,达到肥沃耕层的作用。
该技术模式实施后,耕层深度由15—20cm增加至30—35cm,有效土量增加1倍左右,深翻还田能够实现全部秸秆深层还田,0—40cm有机质含量提高18.6%,土壤结构明显改善,促进根系“纵向延伸”,玉米平均增产7.5%,净增收1200元/公顷左右。
    二、适宜区域
    我省中西部降雨量为450—650mm(中部地区以自然降雨为主,西部地区以补水灌溉或水肥一体化为主)、土地平整连片、有效土层厚度在30cm以上的地区。
    三、适宜县域
   公主岭、伊通、梨树、双辽、九台、农安、德惠、榆树、前郭、乾安、长岭、洮南、通榆、大安、镇赉、永吉、桦甸、磐石、蛟河、舒兰、敦化等。
    四、自然条件
    (一)适宜降雨量
    450—650mm。
    (二)土壤温度
    秋季封冻前或春季土壤化冻后。
    (三)土壤含水量
    土壤含水量低于25%。
    五、秸秆还田利用量
    (一)技术还田率
    秸秆深翻还田为全量秸秆还田,还田过程中无秸秆损失,还田率为100%。
    (二)亩均还田量
    亩均秸秆还田量约为700kg。
    六、秸秆全量深翻还田技术流程图

                        图1.秸秆全量深翻技术模式流程图

七、实际操作图

                              图2.田间实操技术模式流程
    八、技术要点
    (一)秸秆翻埋
    玉米进入完熟期后,采用大型玉米收获机进行收获,同时将玉米秸秆粉碎(长度≤20cm),并均匀抛散于田间,玉米收获后用机械粉碎秸秆的。喷施玉米秸秆腐解剂2kg/亩。采用液压翻转犁将秸秆翻埋入土(动力在160马力以上,行驶速度应在6—10km/h以上,翻耕深度30—35cm),将秸秆深翻至20—30cm土层。

                        图3.液压翻转犁(动力在160马力以上)
  

                           图4.液压翻转犁田间工作图及效果图
    (二)耙地整地
    翻埋后用重耙耙地,耙深16—18cm,达到不漏耙、不拖堆、土壤细碎、地表平整达到起垄状态,耙幅在4m宽的地表高低差小于3cm,每平方米大于10cm的土块不超过5个。如作业后地表不能达到待播状态,要在春季播种前进行二次耙地当土壤含水量在22%—24%时,镇压强度为300—400g/cm2;当土壤含水量低于22%时,镇压强度为400—600g/cm2。 

                      图5.联合整地机(动力在130马力以上)
    (三)播种
    1.免耕播种。宽窄行交替平播种植,采用机械化平地播种方式,一次性完成施肥与播种等环节。当土壤5cm处地温稳定通过8℃、土壤耕层含水量在20%左右时可抢墒播种,以确保全苗。出苗率应保证在90%以上,播种深度3—5cm,在机械精量播种的同时,进行机械深施肥,施肥深度在种床下3—5cm,选择玉米专用肥,播后对苗带及时进行镇压。
    2.品种选择。选择中晚熟品种,玉米株型为紧凑型或半紧凑型较为理想,株高适合在2.5—2.8m之间,穗位较低,抗倒防衰,适合机械收获的品种。
    3.种植密度。低肥力地块种植密度5.5—6万株/公顷,高肥力地块种植密度6—7万株/公顷。
    4.养分管理。
    (1)施肥。根据土壤肥力和目标产量确定合理施肥量。肥料养分投入总量为N180—220公斤/公顷、P2O550—90公斤/公顷、K2O60—100公斤/公顷。氮肥用量的40%与全部磷、钾肥作底肥深施;
    (2)追肥。在封垄前,8—10展叶期(拔节前)追施氮肥总量的60%;
    (3)有机肥。确保土壤肥力快速提升,公顷施用优质腐熟有机肥2m3/亩,秸秆深翻前施入田间。
    5.化学除草。
    (1)封闭除草。选用广谱性、低毒、残效期短、效果好的除草剂。一般用阿乙合剂,即每公顷用40%的阿特拉津胶悬剂3—3.5kg加乙草按2kg,兑水500kg喷施,进行全封闭除草。
(2)苗后除草。苗前除草效果差,可追加苗后除草,使用烟嘧磺隆和苞卫以及与阔草清、耕杰、溴苯腈混用可有效防除玉米田杂草。药剂用量严格按照说明书使用。
    6.主要病虫害防治。
    (1)玉米螟防治。于七月初释放赤眼蜂及新型白僵菌颗粒或粉剂,采用新型球孢白僵菌颗粒剂,应用无人机实施白僵菌颗粒剂田间高效投放技术,具有较好防治效果,防效达70%以上。

                      图6.无人机实施白僵菌颗粒剂田间高效投放技术
    (2)黏虫防治。按照药剂说明书使用剂量进行喷施丙环·嘧菌酯+氯虫·噻虫嗪。
    7.收获。
    使用玉米收割机适时晚收。玉米生理成熟后7—15d,籽粒含水率以20%—25%为最佳收获期,田间损失率≤5%,杂质率≤3%,破损率≤5%。
    九、注意事项
    (一)秸秆深翻还田应秋季收获后进行,避免春季动土散墒。
    (二)秸秆深翻还田要抢在收获后、上冻前这一时间段,但同时要注意土壤水分,土壤水分过高时不宜进行秸秆翻埋,会造成土块过大,过粘,不宜于春季整地操作。
    (三)秸秆深翻条件下,注意玉米生长期的杂草控制,杂草过多不利于玉米苗期生长,同时对玉米中后期病虫害影响带来风险。