本發(fā)明涉及一種黑土農(nóng)田秋整地方法。
背景技術(shù):
黑土農(nóng)田是十分肥沃的寶貴耕地資源,在保障國(guó)家糧食安全、區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全和區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的重要作用。但是,東北黑土質(zhì)地黏重,粘粒含量40%以上。而且,長(zhǎng)期以輕型拖拉機(jī)為主要?jiǎng)恿M(jìn)行土壤耕作。由于輕型拖拉機(jī)功率小(小于20馬力),滅茬旋耕深度淺,作業(yè)幅度窄,整地、播種、施肥及耥地等田間作業(yè)均很難疏松整個(gè)耕層,加之從播種到收獲至少要進(jìn)行6-7次田間作業(yè),對(duì)土壤的壓實(shí)作用強(qiáng)烈,最關(guān)鍵的是長(zhǎng)期不進(jìn)行秋翻,導(dǎo)致耕層逐年變淺、“犁底層”日益加厚,從而導(dǎo)致東北黑土農(nóng)田耕層土壤保墑能力較差、容量小、易旱、抗逆性和緩沖性不強(qiáng)等問(wèn)題。另外,犁底層堅(jiān)硬、通透性差,降水強(qiáng)度大時(shí),耕層持水量迅速飽和,易形成地表徑流,使得作物穩(wěn)產(chǎn)性下降,受降水和施肥影響較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有秋整地方法無(wú)法適用于東北寒冷地區(qū),耕地土壤蓄水保墑能力差,土壤容重不適宜的問(wèn)題,提供一種東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法。
本發(fā)明東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,包括以下步驟:
步驟一、整地時(shí)機(jī):不同季節(jié)整地,耕層土壤中氨揮發(fā)損失的順序?yàn)椋憾?lt;秋季<夏季≈春季,所以選擇在秋天整地;秋季農(nóng)田黑土耕地土壤氨揮發(fā)的拐點(diǎn)溫度是4.6℃,因此,選擇在東北黑土農(nóng)田10cm深度的土壤溫度降至并穩(wěn)定在4.6℃時(shí)進(jìn)行整地,將氨揮發(fā)或氮肥的損失減小到最低程度;
步驟二、整地機(jī)械:選用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引相關(guān)整地機(jī)械進(jìn)行秋整地;所述200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)為迪爾7830、迪爾7930、迪爾9320、凱斯430或M190;
步驟三、機(jī)械滅茬:選用帶秸稈粉碎裝置的玉米聯(lián)合收獲機(jī),收獲玉米的同時(shí)將秸稈直接粉碎,留茬高度小于25cm,整地開(kāi)始前直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引玉米打茬機(jī)進(jìn)行一次性打茬,使農(nóng)田耕地土壤處于待翻狀態(tài)。
步驟四、秋深翻:直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引大犁進(jìn)行翻地,秋翻地頻次為每三年秋翻一次,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度30±2cm,起伏差不超過(guò)5.0cm,達(dá)到深、平的狀態(tài)。
步驟五、秋深松:在不進(jìn)行秋翻地的年份,直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引深松機(jī)實(shí)施秋深松,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度為30±2cm,打破犁底層,不翻動(dòng)耕層。
步驟六、耙地:針對(duì)秋翻地農(nóng)田土壤,直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引45度角耙或斜耙實(shí)施重耙,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):耙透,即深度16-18cm;耙平,即表、里齊平,凸凹不差1cm;耙碎,即細(xì)碎沒(méi)有土塊。重耙后,再使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引72片輕耙機(jī)實(shí)施輕耙,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):耙透,即深度10-15cm;耙平,即表、里齊平,凸凹不差1cm;耙碎,即細(xì)碎沒(méi)有土塊。
步驟七、秋起壟:直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引帶整形板的起壟機(jī)進(jìn)行起壟,按農(nóng)藝要求形成標(biāo)準(zhǔn)壟形。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):按種植計(jì)劃確定壟距,壟距相等,誤差不超過(guò)3cm,結(jié)合線誤差不超過(guò)3cm;壟高一致,達(dá)到18-20cm,壟體飽滿,不起伐塊。
步驟八、鎮(zhèn)壓:直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引折疊式鎮(zhèn)壓器實(shí)施起壟后和播種前的鎮(zhèn)壓作業(yè)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):適時(shí)鎮(zhèn)壓,達(dá)到表土平整細(xì)碎;勻速作業(yè),7km/h;不漏壓,鎮(zhèn)壓后耕地達(dá)到待播狀態(tài)。
進(jìn)一步的,步驟三中秸稈粉碎的長(zhǎng)度在18~22mm,并均勻拋撒田間。
進(jìn)一步的,步驟三中打茬后玉米茬高度控制在5cm以內(nèi)。
進(jìn)一步的,步驟六中角耙或斜耙的耙片直徑650mm,耙幅6.2m。
本發(fā)明方法的耕層土壤剖面構(gòu)造保水保肥能力強(qiáng),肥力協(xié)調(diào),抗逆性強(qiáng),擁有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田土壤應(yīng)具備的典型剖面特征。應(yīng)用本發(fā)明方法進(jìn)行秋整地的有益效果是:
①耕層深厚,一般可達(dá)28-32cm。耕層土壤保墑能力和抗逆性普遍較強(qiáng)。作物中尤其是玉米平均增產(chǎn)6.9%,而且相對(duì)穩(wěn)定。
②經(jīng)田間現(xiàn)場(chǎng)挖土測(cè)量,每畝耕層的有效土壤量約為150-165t,是臨近農(nóng)民小塊耕地的二倍以上。
③虛實(shí)并存耕層結(jié)構(gòu)特征明顯。耕層土壤疏松,硬度<5kg/cm2,作物中尤其是玉米根系主要分布在耕層內(nèi);土壤結(jié)構(gòu)體多為團(tuán)粒,犁底層較為緊實(shí),硬度一般在15-25kg/cm2,含少量粗根系。
④本發(fā)明方法適用于規(guī)模經(jīng)營(yíng)的大型國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)、大軍區(qū)農(nóng)副業(yè)基地、農(nóng)業(yè)合作社以及種田大戶等,形成可復(fù)制、可推廣的東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地效果,可推動(dòng)區(qū)域農(nóng)業(yè)向適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程。
⑤高標(biāo)準(zhǔn)整理耕地,是實(shí)現(xiàn)播種、施肥、植保等農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的前提條件。全程機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地可以推動(dòng)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。
本發(fā)明通過(guò)全程機(jī)械化,尤其是應(yīng)用大馬力拖拉機(jī)以及嚴(yán)格執(zhí)行整地標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)途徑與發(fā)明思路,科學(xué)掌握整地時(shí)機(jī),突破東北農(nóng)田黑土粘粒含量高、質(zhì)地黏重等整地障礙因素的困擾,打破犁底層,優(yōu)化耕層構(gòu)造,形成深厚疏松耕層,增強(qiáng)雨水入滲速度和數(shù)量,有效地建立“土壤水庫(kù)”,增強(qiáng)耕地土壤蓄水保墑、防御旱澇的能力,最終目的是提供一種黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地技術(shù)模式。
該技術(shù)協(xié)調(diào)了農(nóng)田黑土耕層水、氣、熱的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了作物地下部根系與地上部莖葉協(xié)同生長(zhǎng)發(fā)育,提高了對(duì)水、肥、氣、熱等資源的利用效率,尤其是實(shí)現(xiàn)了東北農(nóng)田黑土資源的高效與可持續(xù)利用。本發(fā)明適用于規(guī)模經(jīng)營(yíng)的大型國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)、大軍區(qū)農(nóng)副業(yè)基地、農(nóng)業(yè)合作社以及種地大戶等。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式,還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。
具體實(shí)施方式一:本實(shí)施方式東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,包括以下步驟:
步驟一、整地時(shí)機(jī):選擇在秋天收獲后,東北黑土農(nóng)田10cm深度的土壤溫度降至并穩(wěn)定在4.6℃時(shí)進(jìn)行整地;
步驟二、整地機(jī)械:選用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引相關(guān)整地機(jī)械進(jìn)行秋整地;
步驟三、機(jī)械滅茬:選用帶秸稈粉碎裝置的玉米聯(lián)合收獲機(jī),收獲玉米的同時(shí)將秸稈直接粉碎,留茬高度小于25cm,整地開(kāi)始前直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引玉米打茬機(jī)進(jìn)行一次性打茬,使農(nóng)田耕地土壤處于待翻狀態(tài);
步驟四、秋深翻:使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引大犁進(jìn)行翻地,秋翻地頻次為每三年秋翻一次,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度28~32cm,起伏差不超過(guò)5.0cm;
步驟五、秋深松:在不進(jìn)行秋翻地的年份,直接使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引深松機(jī)實(shí)施秋深松,深度為28~32cm;
步驟六、耙地:針對(duì)秋翻地農(nóng)田土壤,使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引45度角耙或斜耙實(shí)施重耙,重耙深度為16-18cm,再使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引72片輕耙機(jī)實(shí)施輕耙,輕耙深度為10-15cm;
步驟七、秋起壟:使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引帶整形板的起壟機(jī)進(jìn)行起壟,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):按種植計(jì)劃確定壟距,壟距相等,誤差不超過(guò)3cm,結(jié)合線誤差不超過(guò)3cm;壟高一致,達(dá)到18-20cm;
步驟八、鎮(zhèn)壓:使用200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引折疊式鎮(zhèn)壓器實(shí)施起壟后和播種前的鎮(zhèn)壓作業(yè),勻速作業(yè),鎮(zhèn)壓速度7km/h,鎮(zhèn)壓后耕地達(dá)到待播狀態(tài)。
具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是:所述200馬力以上動(dòng)力機(jī)車(chē)為迪爾7830、迪爾7930、迪爾9320、凱斯430或M190。其它與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是:步驟三中秸稈粉碎的長(zhǎng)度在18~22mm,并均勻拋撒田間。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。
具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是:步驟三中打茬后玉米茬高度控制在5cm以內(nèi)。其它與具體實(shí)施方式一至三之一相同。
具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是:步驟四中秋翻的深度為30cm。其它與具體實(shí)施方式一至四之一相同。
具體實(shí)施方式六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是:步驟五中深松的深度為30cm。其它與具體實(shí)施方式一至五之一相同。
具體實(shí)施方式七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是:步驟六中角耙或斜耙的耙片直徑650mm,耙幅6.2m。其它與具體實(shí)施方式一至六之一相同。
具體實(shí)施方式八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是:步驟六中重耙深度為17cm,輕耙深度為12-13cm。其它與具體實(shí)施方式一至七之一相同。
具體實(shí)施方式九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是:步驟七中壟高為19cm。其它與具體實(shí)施方式一至八之一相同。
為驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果,進(jìn)行以下試驗(yàn):
實(shí)施例1:
利用本實(shí)施例的東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,在黑龍江省尖山農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了多年試驗(yàn)。該農(nóng)場(chǎng)有典型中厚層黑土農(nóng)田40多萬(wàn)畝,適合本方法的實(shí)施。
東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,包括以下步驟:
步驟一、整地時(shí)機(jī):針對(duì)黑龍江省尖山農(nóng)場(chǎng)黑土農(nóng)田,選擇在秋天收獲后,東北黑土農(nóng)田10cm深度的土壤溫度降至并穩(wěn)定在4.6℃時(shí)進(jìn)行整地,此時(shí)氨揮發(fā)或氮肥的損失程度最低。
步驟二、整地機(jī)械:選用迪爾7830動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引相關(guān)整地機(jī)械進(jìn)行秋整地。
步驟三、機(jī)械滅茬:選用帶秸稈粉碎裝置的玉米聯(lián)合收獲機(jī),收獲玉米的同時(shí)將秸稈直接粉碎,粉碎秸稈長(zhǎng)度在20mm左右并均勻拋撒田間。留茬高度小于25cm,整地開(kāi)始前直接使用上述動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引玉米打茬機(jī)進(jìn)行一次性打茬,打茬后玉米茬高度控制在5cm以內(nèi),使農(nóng)田耕地土壤處于待翻狀態(tài)。
步驟四、秋深翻:直接使用迪爾7830動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引大犁進(jìn)行翻地。秋翻地頻次:每三年秋翻一次。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度30cm,起伏差不超過(guò)5.0cm。達(dá)到深、平的狀態(tài)。
步驟五、秋深松:在不進(jìn)行秋翻地的年份,直接使用上述動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引深松機(jī)實(shí)施秋深松。秋深松頻次:每年進(jìn)行秋深松。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度為30cm,打破犁底層,不翻動(dòng)耕層。
步驟六、耙地:直接使用迪爾7830動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引45度角耙實(shí)施重耙,耙片直徑650mm,耙幅6.2m。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):耙透,深度17cm;耙平,表、里齊平,凸凹不差1cm;耙碎,細(xì)碎沒(méi)有土塊。重耙后,用72片輕耙機(jī)實(shí)施輕耙。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):耙透,深度12cm;耙平,表、里齊平,凸凹不差1cm;耙碎,細(xì)碎沒(méi)有土塊。
步驟七、秋起壟:直接使用迪爾7830動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引帶整形板的起壟機(jī)進(jìn)行起壟,按農(nóng)藝要求形成標(biāo)準(zhǔn)壟形。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):按種植計(jì)劃確定壟距,壟距相等,誤差不超過(guò)3cm,結(jié)合線誤差不超過(guò)3cm;壟向直,千米不差10cm;壟高一致,達(dá)到19cm,壟體飽滿,不起伐塊。
步驟八、鎮(zhèn)壓:直接使用迪爾7830動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引折疊式鎮(zhèn)壓器實(shí)施起壟后和播種前的鎮(zhèn)壓作業(yè)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):適時(shí)鎮(zhèn)壓,達(dá)到表土平整細(xì)碎;勻速作業(yè),7km/h;不漏壓,壓到地頭、地邊;田間作業(yè)不拐死彎。鎮(zhèn)壓后耕地達(dá)到待播狀態(tài)。
利用本實(shí)施例的方法整地后,種植玉米。同時(shí)以現(xiàn)行的小四輪拖拉機(jī)為主要?jiǎng)恿Φ?,春季旋耕、滅茬、起壟的黑土耕地整地方法作為?duì)照。
田間調(diào)查和測(cè)試表明,采用東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,可有效打破犁底層,形成深厚疏松耕層,第二年耕層厚度可增加10cm以上,耕層有效土壤量即可增加一倍以上;增強(qiáng)雨水入滲速度和數(shù)量,有效地建立“土壤水庫(kù)”,增強(qiáng)耕地土壤蓄水保墑能力,與對(duì)照相比,春季耕層含水量提高約5個(gè)百分點(diǎn),由22%提高到27%;優(yōu)化耕層構(gòu)造,耕層土壤平均容重由1.38g/cm3降低至適宜容重1.12/cm3,犁底層平均容重由1.56g/cm3降低至適宜容重1.31g/cm3,玉米根系體積較對(duì)照增大16.9%;5年耕層土壤有機(jī)質(zhì)增加0.11%,平衡得以維持;試驗(yàn)期玉米產(chǎn)量比對(duì)照平均增產(chǎn)5.9%。
實(shí)施例2:
利用本實(shí)施例的東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,在原沈陽(yáng)軍區(qū)雙山農(nóng)副業(yè)基地進(jìn)行了多年試驗(yàn)。該基地有典型中厚層黑土農(nóng)田7多萬(wàn)畝,適合本方法的實(shí)施。
東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,包括以下步驟:
步驟一、整地時(shí)機(jī):針對(duì)原沈陽(yáng)軍區(qū)雙山農(nóng)副業(yè)基地中厚層黑土農(nóng)田,選擇在秋天收獲后,東北黑土農(nóng)田10cm深度的土壤溫度降至并穩(wěn)定在4.6℃時(shí)進(jìn)行整地,此時(shí)氨揮發(fā)或氮肥的損失程度最低。
步驟二、整地機(jī)械:選用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引相關(guān)整地機(jī)械進(jìn)行秋整地。
步驟三、機(jī)械滅茬:選用帶秸稈粉碎裝置的玉米聯(lián)合收獲機(jī),收獲玉米的同時(shí)將秸稈直接粉碎,粉碎秸稈長(zhǎng)度在20mm左右并均勻拋撒田間。留茬高度小于25cm,整地開(kāi)始前直接使用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引玉米打茬機(jī)進(jìn)行一次性打茬,打茬后玉米茬高度控制在5cm以內(nèi),使農(nóng)田耕地土壤處于待翻狀態(tài)。
步驟四、秋深翻:直接使用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引大犁進(jìn)行翻地。秋翻地頻次:每三年秋翻一次。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度30cm,起伏差不超過(guò)5.0cm。達(dá)到深、平的狀態(tài)。
步驟五、秋深松:在不進(jìn)行秋翻地的年份,直接使用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引深松機(jī)實(shí)施秋深松。秋深松頻次:每年進(jìn)行秋深松。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):深度為30cm,打破犁底層,不翻動(dòng)耕層。
步驟六、耙地:直接使用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引45度角耙實(shí)施重耙,耙片直徑650mm,耙幅6.2m。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):耙透,深度16cm;耙平,表、里齊平,凸凹不差1cm;耙碎,細(xì)碎沒(méi)有土塊。重耙后,用72片輕耙機(jī)實(shí)施輕耙。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):耙透,深度10cm;耙平,表、里齊平,凸凹不差1cm;耙碎,細(xì)碎沒(méi)有土塊。
步驟七、秋起壟:直接使用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引帶整形板的起壟機(jī)進(jìn)行起壟,按農(nóng)藝要求形成標(biāo)準(zhǔn)壟形。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):按種植計(jì)劃確定壟距,壟距相等,誤差不超過(guò)3cm,結(jié)合線誤差不超過(guò)3cm;壟向直,千米壟長(zhǎng)不差10cm;壟高一致,達(dá)到20cm,壟體飽滿,不起伐塊。
步驟八、鎮(zhèn)壓:直接使用迪爾7930動(dòng)力機(jī)車(chē)牽引折疊式鎮(zhèn)壓器實(shí)施起壟后和播種前的鎮(zhèn)壓作業(yè)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):適時(shí)鎮(zhèn)壓,達(dá)到表土平整細(xì)碎;勻速作業(yè),7km/h;不漏壓,壓到地頭、地邊;田間作業(yè)不拐死彎。鎮(zhèn)壓后耕地達(dá)到待播狀態(tài)。
利用本實(shí)施例的方法整地后,種植玉米。同時(shí)以現(xiàn)行的小四輪拖拉機(jī)為主要?jiǎng)恿Φ模杭拘?、滅茬、起壟的黑土耕地整地方法作為?duì)照。
田間調(diào)查和測(cè)試表明,采用東北黑土農(nóng)田機(jī)械化高標(biāo)準(zhǔn)秋整地方法,可有效打破犁底層,形成深厚疏松耕層,第二年耕層厚度可增加10cm以上,耕層有效土壤量即可增加一倍以上;增強(qiáng)雨水入滲速度和數(shù)量,有效地建立“土壤水庫(kù)”,增強(qiáng)耕地土壤蓄水保墑能力,與對(duì)照相比,春季耕層含水量提高約5個(gè)百分點(diǎn),由22%提高到27%;優(yōu)化耕層構(gòu)造,耕層土壤平均容重由1.37g/cm3降低至適宜容重1.13/cm3,犁底層平均容重由1.58g/cm3降低至適宜容重1.30g/cm3,玉米根系體積較對(duì)照增大15.8%;5年耕層土壤有機(jī)質(zhì)增加0.09%,平衡得以維持;試驗(yàn)期玉米產(chǎn)量比對(duì)照平均增產(chǎn)6.9%。