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定西市機械深松整地作業效果監測


來源/作者:甘肅省定西市農機推廣站   張 軍 郭文杰日期:2019-10-16【字體:    打印本頁 關閉本頁


  一、試驗的基本情況

  1.試驗地點:根據定西市自然條件、土壤類型、氣候變化等狀況,在交通便利、氣候條件具有代表性的安定區內官營鎮永安村建立了起壟鋪膜馬鈴薯種植深松試驗監測基地。

  2.試驗時間:2015年11月11日深松,2016年5月6日種植、10月26日收獲。試驗中共進行4次土壤取樣、3次長勢測算、1次產量測定。

  二、深松試驗實施情況   

  1.調查土壤耕層現狀?受傳統耕作方式影響,定西市大范圍土壤耕層明顯變淺,犁底層逐年增厚。土壤耕層深度已由5年前的20cm降為14.5cm左右。據本次調查數據顯示,全市主糧耕作層平均厚度10cm~17cm,土壤穩定層厚度17cm~25cm,犁底層厚度在5cm~10cm。傳統耕作使土壤結構緊實,板結嚴重,耕層土壤平均容重1.28g/cm3,犁底層平均容重達1.42g/cm3,超出適宜容重0.95g/cm3~1.2g/cm3的指標。

  2.試驗操作基礎條件

  (1)地塊條件?試驗區為地塊平坦長期耕作的熟地,中等肥力。前茬作物為馬鈴薯,2015年11月進行了深松,并用旋耕機耕整。試驗總面積31.28畝,并劃分為三個小區。

  (2)種植品種?選用適合當地主栽品種青薯9號。

  (3)施肥種類及數量?農家肥——施肥量一致。

  3.試驗處理及機具情況

  (1)為了提高試驗準確性,試驗設置三次重復處理,取其平均值。各處理小區均采用金牛牌1SQ全方位深松機深松、1S-230鏟式深松機深松和不深松地間行作業,作物品種、灌水次數、肥料品種、施肥水平以及播種、田間管理等其他條件均保持一致。

  處理Ⅰ:小區一劃分成三塊并依次采用全方位深松機深松、未深松、鏟式深松機深松處理,處理后用旋耕機旋耕整地。進行模擬降雨土壤水分下滲速度實驗,然后按照試驗操作細則進行后續試驗處理。

  處理Ⅱ:小區二劃分成三塊并依次采用未深松、鏟式深松機深松、全方位深松機深松處理,處理后用旋耕機旋耕整地。進行模擬降雨土壤水分下滲速度實驗,然后按照試驗操作細則進行后續試驗處理。

  處理Ⅲ:小區三劃分成三塊并依次采用鏟式深松機深松、全方位深松機深松、未深松處理,處理后用旋耕機旋耕整地。進行模擬降雨土壤水分下滲速度實驗,然后按照試驗操作細則進行后續試驗處理。

  表1 投放機具型號及配套動力

  機具型號

  機具名稱

  配套動力

  生產企業

  工作 幅寬(m)

  生產效率(畝/小時)

  1S-230

  鏟式深松機

  泰山1204

  酒泉市鑄隴機械制造有限公司

  2.3

  9~12

  1SQ-340

  全方位深松機

  東方紅1204

  慶陽布谷鳥機械制造有限公司

  2.5

  8~15

  1GKNBM-200

  旋耕機

  東方紅904

  西安亞澳農機股份有限公司

  2

  4~15

  2MB-1/2

  馬鈴薯鋪膜播種機

  東方紅904

  青島洪珠農業機械有限公司

  0.8

  3

  2TD-S2

  馬鈴薯培土機

  東方紅904

  青島洪珠農業機械有限公司

  1

  3~5

  3WX-200

  懸掛式噴桿噴霧機

  東方紅404

  青島洪珠農業機械有限公司

  6

  6~10

  1JH-100

  殺秧機

  東方紅904

  青島洪珠農業機械有限公司

  1

  20~30

  4U-80

  馬鈴薯收獲機

  東方紅904

  青島洪珠農業機械有限公司

  0.8

  ≥0.17hm3/h

   

  (2)投入的機具及性能指標

  4.試驗操作過程

  (1)為了深層分析對比深松效果,通過對試驗地從秋季收獲后,次年春季播前、夏季苗期、秋季收獲前期等4個時間節點,進行持續不間斷的監測和樣本數據采集工作,把深松試驗監測中土壤溫度變化、土壤水分含量變化、土壤堅實度和土壤容重變化等相關基礎數據作為重點監測對象。

  (2)每次所取土壤樣本均在每個處理小區內按對角線5點取樣法進行隨機取樣,取樣點距離地頭10米以上,用環刀在每個點分別取0~10cm、10cm~20cm、20cm~30cm、30cm~50cm四個土層土壤樣本,裝入鋁質土壤盒做好標記,并用膠帶封閉(防止水分蒸發)。

  (3)用1GKNBM-200旋耕機旋耕整地(旋耕深度為5cm左右)后,采用2MB-1/2馬鈴薯鋪膜種植機播種 。

  (4)進行噴藥、田間除草等作業。

  (5)在苗期、盛花期、收獲期對每小區不同處理模式隨機選取5個1m2取樣區間測試作物生長情況,每個測試區從中隨機選取了3株植株,測試植株根深和株高等植株生長發育情況,并作詳細記錄。

  (6)采用烘干法測定:把土壤樣本放入鋁盒并封閉嚴密,用烘箱在105℃~110℃下烘干6~8小時,測試土壤樣本烘干前后的重量變化,減少的質量即土壤含水量。

  計算公式:

  式中: W——土壤重量含水率(%);

  m濕——濕土重量(g);

  m干——干土重量(g)。

  (7)土壤容重測試方法:采用環刀法。

  計算公式:

  式中:d——土壤容重(g/cm3)

  g——環刀內濕土重(g)

  v——環刀容積(cm3)

  w——樣品含水量(%)

  (8)土壤溫度測試方法:可用輕便插入式土壤地溫儀進行測量。

   (9)對每個小區內3種模式下的作物以一個工作幅寬的2.5m長度內的作物為測定對象,測取3個不同區段的樣本,測定其產量,求平均值,并分別測算其畝產量。

  三、深松試驗數據分析

  受傳統耕作方式影響,耕地多年得不到深松,土壤耕作層顯著變淺、犁底層逐年增厚、耕地日趨板結,制約了作物產量的提高。現代農業的發展,迫切需要進行耕地深松作業,打破犁底層,改善耕地質量,提高耕地產出率,增強農業綜合生產能力。開展耕地深松作業,是提高馬鈴薯綜合生產能力的重要手段,也是實施免耕播種保護性耕作的重要環節。

  1.盛花期植株株高(根長)測量表

  表2 盛花期馬鈴薯植株株高及根長度測量

  處理

  株高均值(cm)

  根系長度(cm)





  小區一

  小區二

  小區三

  小區一

  小區二

  小區三


  全方位深松

  31.6

  33.1

  30.8

  33

  36

  29

  鏟式深松

  29

  30

  28

  27

  31

  32

  未深松

  24.3

  25.4

  22.6

  24

  26

  25

   

  由表2分析可知,深松有助于馬鈴薯植株的拔高和根系的下扎,對于馬鈴薯生長過程中充分吸收水肥、增強光合作用有很大積極影響,且全方位深松地更優于鏟式深松地馬鈴薯的生長 。                   

  2.實時監測土壤水分含量的變化情況

  表3 土壤水分含量數據

   

  全方位深松

  鏟式深松

  未深松

  深松前

  10.16%

  10.16%

  10.16%

  播種期

  11.28%

  11.12%

  10.81%

  苗  期

  12.10%

  11.36%

  10.19%

  盛花期

  11.65%

  10.65%

  9.04%

  收獲期

  9.62%

  8.95%

  8.12%

   

  由表3數據分析可知,深松深層土壤,有利于雨水滲入,土壤理化性狀更合理,蓄水保墑能力更強,且全方位深松使土壤疏松度和蓄水效果最好。               

       3.實時監測土壤容重的變化情況

  表4 土壤容重測定數據(單位:g/cm3)

   

  全方位深松

  鏟式深松

  未深松

  深松前

  1.29

  1.29

  1.29

  播種期

  0.95

  1.13

  1.20

  苗  期

  0.94

  1.09

  1.24

  盛花期

  0.96

  1.10

  1.22

  收獲期

  0.93

  1.11

  1.23

   

  由表4可知,深松有利于改善土壤結構,形成虛實并存的結構,更適合作物生長,且全方位深松機深松深度均勻、平整度高、無漏耕現象,深松效果好。

  4.深松技術規程和操作要點?深松整地的作業質量標準要求深松深度應該達到30cm以上,耕深一致,不翻動土壤,不破壞地表覆蓋,不產生大土塊和明顯溝痕,深松溝深度不大于10cm,深松間距均勻,不重不漏,各行深度一致,誤差不超過正負2cm,并且深松后要及時進行地表整地處理,平整深松后留下的深松溝。全方位深松機深松深度在34cm~36cm,鏟式深松機深松深度在28cm~30cm。

  四、深松的經濟效益和社會效益分析

  1.深松的經濟效益

  表5 馬鈴薯產量測定

  深松模式

  地塊產量均值(kg)

  試驗區產量均值(kg)

  畝產量(kg)



  地塊一

  地塊二

  地塊三




  全方位深松

  3.9

  3.9

  3.6

  3.8

  844

  鏟式深松

  3.6

  3.5

  3.4

  3.5

  778

  未深松

  3.1

  3.2

  3.1

  3.13

  696

  備注

  此次馬鈴薯測產,取樣小區以一個工作幅寬(1.2m)的2.5m長度區域為單位,每塊地每種模式取3個取樣小區,并求平均值。





   

  由表5可知,全方位深松地馬鈴薯產量增產效果明顯優于鏟式深松地,且馬鈴薯薯塊膨大效果好,商品率高;鏟式深松地馬鈴薯產量優于未深松地馬鈴薯產量,且馬鈴薯薯塊膨大效果好,商品率高。

      2.深松的社會效益和生態效益

  表6 深松試驗地模擬降雨土壤水分下滲速度

  處理

  噴灑

  面積

  噴灑

  時間

  噴霧器

  水壓

  積水消失時間(Ⅰ)

  積水消失時間(Ⅱ)

  積水消失時間(Ⅲ)

  鏟式深松

  60cm2

  20分鐘

  0.2MPa

  48分27秒

  46分18秒

  47分35秒

  全方位

  深松

  60 cm2

  20分鐘

  0.2MPa

  45分33秒

  43分12秒

  44分44秒

  未深松

  60 cm2

  20分鐘

  0.2MPa

  53分21秒

  51分53秒

  52分57秒

   

  由表6可知,全方位深松地透水率優于鏟式深松地,鏟式深松地透水率又優于未深松地。這說明在一定降水量的單位時間內,深松能增大單位面積土壤的透水量,且增強了土壤抗旱抗澇的能力。 

  五、深松試驗的結論及建議

  由于2016年定西市范圍內遭遇多年罕見的持續干旱天氣,全市馬鈴薯產量均有較大的減產,加之耕地執行深松時間較短,未見明顯增產效果。但相比之下,試驗可初步得出以下結論。

  1.深松能提高耕地質量?多年的淺耕會形成堅硬的犁底層,犁底層不利于水分的滲入和植物根系的下扎,尤其多年機械淺耕,造成土壤耕層淺,對馬鈴薯生長有較大影響。全方位深松地馬鈴薯根系生長長度比鏟式深松地平均增加2.6cm;鏟式深松地馬鈴薯根系比未深松地馬鈴薯根長平均增長5cm,并且根系的發達程度有助于作物對水、肥的吸收。

  2.深松能改善土壤結構?深松不翻轉土層,使殘茬、秸稈、雜草大部分覆蓋于地表,既可減少風蝕,又可形成虛實并存的土壤結構,有利于土壤氣體交換,促進土壤中微生物的活化和礦物質的分解,改善土壤肥力。

  3.深松能提高肥料利用?土地深松后,可增加肥料的溶解能力,減少肥料的流失,提高肥料利用率。

  4.深松能增加作物產量?全方位深松地馬鈴薯產量比未深松地馬鈴薯產量每畝增產147kg;全方位深松地馬鈴薯產量比鏟式深松地每畝增產66kg;鏟式深松地馬鈴薯產量比未深松地每畝增產82kg,深松增產效果明顯。

  5.深松可增加農民收入?深松地馬鈴薯畝增產114.5kg,按時市價2.0元/kg計算,畝增產效益為229元。深松作業一畝地是35塊錢,國家補貼30(塊錢),農民(每畝)掏5塊,一畝地均增收220元。

  6.深松能提高蓄水能力?深松能增大雨水入滲速度和體積,提高土壤蓄水能力,促進農作物根系下扎,提高作物抗旱、抗倒伏能力。經試驗對比,深耕深松后每畝耕地的蓄水能力達到10m3以上,土壤蓄水能力是淺耕的2倍,可使土壤透水率提高5倍~7倍;而且有較高社會效益和良好的生態效益,尤其是生態效益方面對改良土壤、保護環境、減少降水流失、抑制沙塵暴的發生有很大的積極作用,對農業的可持續發展及造福后代具有重要的意義。


添加人:袁玉菲 內容審核:袁玉菲
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