机械深松与节水灌溉旱作栽培技术
机械深松与节水灌溉旱作栽培技术
日期： 2007-08-10 来源：吉林省农业机械化技术推广总站
一、深松蓄水技术
该技术是指利用机械化工程技术，将天然降水存于耕地土壤，并减少水分蒸发的一项机械化技术措施。
土壤深松是工程技术中最为有效的蓄水措施，深松可充分打破犁底层，使土壤极大地提高水分入渗率，增加土壤水含量，更利于作物在不同需水期获得充足的水分供给，同时对排碱除涝也有着显著的作用。此外，由于深松作业只松土、不翻土，因此特别适于黑土层浅，不宜翻地作业的地块，配合机械灭茬进行耕整地作业。机械深松技术可有效地蓄积雨水和雪水，而传统耕作法由于耕层浅，只有13～22cm，犁底透水性差，雨水不能很快进入耕层，形成径流而流失。通过深松可使雨水和雪水下渗，并保存在0～150cm土层中，形成巨大土壤水库，使伏雨、冬雪春用、旱用，确保播种墒情。一般来说，深松比不深松的地块在0～100cm土层中可多蓄35～52mm的水分，0～20cm土壤平均含水量比传统耕作条件—般增加2.34%～7.18%，可有效实现天旱地不旱，一次播种拿全苗。我省大部分地区春季多风少雨，干旱严重，尤其是西部，年降水量更少，十年九春旱，出苗差、保苗难的问题已成为制约粮食增产和农业发展的最主要因素。采用深松蓄水技术可有效改善土壤蓄水保墒能力，充分接纳天然降水，建立土壤水库，坚持常年深松，对解决旱区农业制约瓶颈，促进农业生产发展将起到重要的推动作用。
1．深松作业的种类
机械化深松按作业性质可分为局部深松和全面深松两种，按作业机具结构可分为凿式深松、铲式深松、振动深松等等。不同深松机具因结构特点不一，作业性能也有一定差异，适用土壤及耕地类型也有一定的变化。一般来讲，以松土、打破犁底层作业为目的的常采用全面深松法，以打破犁底层、蓄水为主要目的的常采用局部深松法。有些种类的机具兼有局部深松和全面深松的特点，如全方位深松机、振动深松机等，具有犁耕阻力小，松土效果好，蓄水保墒能力强、松土深度大等特点，近年来被广泛应用。
2．深松作业的原则
深松作业应根据土壤墒情、耕层质地情况具体确定，一般耕层深厚、耕层内无树根、石头等硬质物质的地块宜深些，否则宜浅些；作业季节土壤含水量较高、比较粘重的地块不宜进行全面深松作业，尤其不宜采用全方位深松机作业，以防来年出现坚硬干结的垡条而无法进行耕作；机具作业入土时应随机车行进入土，机具地头机械出土；机车行进中不得急转弯和倒车，以防损坏机具；深松作业以打破犁底层、蓄水保墒（排涝）为目的，因此，深度应以35～45cm为宜，不宜过浅小于30cm，以利于土壤水库的形成和建立。
全方位深松作业有如下好处：
第一，它可以有效地打破多年来犁耕或灭茬所造成的坚硬犁底层，有效地提高土壤的通水、透气性能，利于作物根系深扎。全方位深松作业的深松深度可达35～50cm，这是其它深松机和铧式犁所根本达不到的深度。
第二，全方位深松作业可极大地提高土壤蓄水保墒能力。一般来讲，全方位深松作业地块较未深松地块可多蓄水11～22m3/亩，且土壤渗水速率提高5～10倍，可在1小时内接纳300～600mm的降水而不形成径流。通俗地说，就是我省大部分地区一年的降水量如果在l小时内降下来，也不会在垄沟积水而全部渗入地下。正是由于大量降水存入地下，因此，大大地降低了土壤水分的蒸发散失和流淌损失，为作物生长提供了丰富的天然降水资源。
第三，全方位深松可有效地排涝、排除盐碱，对西部半干旱盐碱地块及草场特别适宜。全方位深松的梯形条块内土壤全部松动而并不翻转，这就为草场改良提供了良好的手段，原有草场植被不被破坏，因此并不影响当年放牧。另外，全方位深松后的犁底形成贯通的鼠道，可有效地排涝、除盐碱。一般地来说，一次深松可降低盐碱含量12%左右，如果能够灌水洗盐则效果更佳。
第四，全方位深松犁耕阻力小，工作效率高，作业成本低。全方位深松机由于其独特的工作部件结构特性，使其工作阻力显著小于凿式深松和铧式犁耕翻，降低幅度达1/3。由此带来工作效率更高，作业成本降低，一般地块亩耗油仅达0.7L，作业成本6元／亩左右，工作效率因机型不同每天可达5～15公顷。
3．典型深松机具介绍
全方位深松机是进行全面深松作业的主要工具，它由梯形框架式深松部分、悬挂架、圆管横梁、支撑杆及限深轮组成，深松部件分左、右斜侧刃、水平刀三部分。
4．正确掌握全方位深松作业的方法
根据我省情况，一般作业时间在秋季收获后进行，以灭茬、旋耕后地为宜，未灭茬但无站秆或横倒长秸秆的地块也可。作业时土壤含水量不宜太大，否则既影响作业效率，又可能产生坚硬垡条。一般掌握好翻地土壤湿度相当即可。深松深度可根据不同目的、不同土壤质地来确定。一般用于渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱的，应选用50cm松土深度。对于一般土壤，以打破犁底层、增加蓄水保墒能力为目的的，可根据土壤耕层状况选择40～45cm的松土深度。
全方位深松机分20～35马力拖拉机牵引的127型和东方红75(802)等大型拖拉机牵引的240、250、340、350五种型号。目前，全方位深松机已出现与根茬粉碎还田机一体的多功能灭茬深松机，机车一次进地即可完成深松、灭茬两项作业。作业时在主机能够正常牵引的挡位上尽可能大油门提高车速，以便获得理想的作业质量。机具入土、出土时均应缓慢逐渐进行，不得突然入土，更不得在行进中突然转弯，须保持直线行驶，否则将损坏机器。
二、行走式节水机械灌溉播种技术
该技术适于年降水量在500毫米以下，春旱严重，播种期间土壤墒情差、苗期继续干旱地区推广应用，如吉林省西部的白城、松原以及四平、长春等地区的西部春季抗旱播种。该技术的主要技术内容包括：用小型拖拉机牵引载有水箱的拖车，后部牵引播种机播种，同时进行施水作业，水箱上引出的水管插到播种机施水装置上，播种时一次可实现开沟、施水、施肥、播种、覆土五项作业。如果土壤干旱严重，墒情不好，土壤含水量低于10%，还可以利用播前引墒灌溉机实施播前种床灌水，人造底墒。苗期如干旱无雨，可结合中耕作业实施苗期垄侧施水补墒、追施化肥等项作业。
2BSF系列行走式节水机械灌溉播种机，是我省研制的较为有效的作业机械，它能对种床、苗侧实施限量补充供水，可有效缓解或解除作物在需水关键期（芽期或苗期）的人工补水的需要，可实现一次播种保全苗，且齐和苗壮，效果十分显著。一般亩施水量为4-6吨，与人工刨埯坐水种相比，节水量可达50%以上，比漫灌省水90%以上，并具有省种、省工、省肥、节水、提高保苗与收获株数、作业效率高、增产效果显著的优点。
行走式节水机械灌溉播种技术要点，主要包括机械整地及引墒作业、施水施肥播种作业、机械重镇压作业、苗期施水（补水）及机械中耕追化肥作业等主要技术内容，适用于玉米、大豆等作物的节水机械灌溉播种作业。
（一）、机械整地起垄及引墒施肥技术要点
1．机械整地起垄。前茬作物收获后，及时进行灭茬深松旋耕起垄复式整地作业，一次完成深松、灭茬、旋耕、化肥（底肥）深施、起垄复式作业。做到根茬全部粉碎，粉碎后的根茬长度小于5cm ,并均匀混埋于土壤耕层中；整后地表面无明显土块；深松深度不小于30cm；化肥（底肥）深施于垄下大于15cm处；起垄根据当地农艺要求，起成垄宽60-65cm，垄高20-25cm，垄面宽30cm左右，达到可播种状态。
2．机械引墒施底肥。在春旱严重，土壤墒情很差的地块（一般土壤含水率小于10%），播种前需引墒作业。作业过程用“播前引墒灌溉机”来实现，即利用卡在拖车后轴上的，具有施水、施肥功能的引墒施水灌溉机在种床下施水、深施底肥，
实现人工增墒、引墒、造墒。施水深度25-30cm，施水量可根据土壤干旱程度确定，一般控制在30～60m3/hm2，化肥施在15cm耕层处，作业后应及时镇压保墒，等待播种作业。
（二）、行走式节水机械灌溉播种技术要点
采用行走式节水机械灌溉播种机一次完成开沟、施水、施肥、播种、覆土作业。
A、机械施水
1．施水方式。施水方式有两种：一种是种床开沟施水，用施水开沟器在垄上开沟、施水。开沟深度一般为6～10cm，宽度为10～15cm；一种是种床下开沟施水，水施在种床表土下面，铧尖调整到比开沟器铧尖低3～5cm处。
2．施水量。根据土壤墒情来确定施水量，以满足种子发芽、出苗适宜土壤含水量为准。一般情况下，旱情较重或沙质土壤施水量公顷60～90m3，旱情较轻施水量30～60m3/hm2，保证种床土壤含水率在18%以上。
B、机械播种
1．播种时间及播种方式
播种时间：当土壤5～10cm耕层温度稳定通过8℃时既可开犁播种。
播种方式：玉米采用精（少）量播种，包括半株距精量点播、全株距精量点播和半精量穴播。半精量穴播2±1粒种子。大豆采用双行精量点播。应做到不重播、不漏播。
2．播种量
具体播量视品种、百粒重而定。实际播量与理论播量误差小于5%。精（少）量播种一般玉米播种量30～35kg/hm2，大豆播种量35～50kg/hm2。
3．播种深度
玉米播种深度2.5cm左右，大豆播种深度3～5cm，以镇压后种子覆土厚度为准。应做到播深一致，株距均匀。
4．行距
播行要直，行距一致。播行50m长度范围内，其直线度偏差要小于5cm。实际行距与规定行距偏小于2cm；播幅间的邻界行距小于4cm。施水播种后种子的漂移率小于5%。
C、机械施口肥
口肥深施方式分为正位深施和侧位深施两种。
1．正位施。化肥施于种床正下方，化肥与种子之间的土壤隔离层应在6～8cm。施入的化肥与种子间距保持一致，肥带宽度略大于种行的宽度，施肥量符合作物播种的农艺要求。
2．侧位施。化肥施于种床斜侧下方，化肥与种子的土壤间隔应在6～8cm，肥带宽度不小于3cm，排肥均匀连续，施入的化肥和种子间距一致，无明显断条或漏施，施肥量符合作物播种的农艺要求。
（三）、机械重镇压技术要点
1．播后采用苗带重镇压器镇压。根据土壤墒情确定，镇压强度一般550～700g/cm2左右。播种后墒情较好的，可用小强度镇压，墒情差的用大强度镇压。
2．镇压器中心线与种床中心线重合，其偏差不得大于4cm。
3．镇压时间应掌握在播种后隔3～5小时再镇压，具体时间间隔以保证种床施水带土壤不形成硬条带或板结，不影响出苗为准。
（四）、苗期行走式补水灌溉及深追肥技术要点
1．苗期垄侧开沟施水
苗期补水作业时，采用行走式节水灌溉播种机，将播种装置卸掉，施水装置侧移，补水位置以作物同垄台交点为基准，补水在作物一侧20cm，施水深度15～20cm，施水量根据旱情轻重确定，一般在30～60m3/hm2。
2．中耕深追化肥。采取垄沟深追化肥作业方式，施肥位置以作物与垄台交点为基准，施肥深度8～10cm处，肥带宽度大于8cm，无断条或漏施。
一、深松蓄水技术
该技术是指利用机械化工程技术，将天然降水存于耕地土壤，并减少水分蒸发的一项机械化技术措施。
土壤深松是工程技术中最为有效的蓄水措施，深松可充分打破犁底层，使土壤极大地提高水分入渗率，增加土壤水含量，更利于作物在不同需水期获得充足的水分供给，同时对排碱除涝也有着显著的作用。此外，由于深松作业只松土、不翻土，因此特别适于黑土层浅，不宜翻地作业的地块，配合机械灭茬进行耕整地作业。机械深松技术可有效地蓄积雨水和雪水，而传统耕作法由于耕层浅，只有13～22cm，犁底透水性差，雨水不能很快进入耕层，形成径流而流失。通过深松可使雨水和雪水下渗，并保存在0～150cm土层中，形成巨大土壤水库，使伏雨、冬雪春用、旱用，确保播种墒情。一般来说，深松比不深松的地块在0～100cm土层中可多蓄35～52mm的水分，0～20cm土壤平均含水量比传统耕作条件—般增加2.34%～7.18%，可有效实现天旱地不旱，一次播种拿全苗。我省大部分地区春季多风少雨，干旱严重，尤其是西部，年降水量更少，十年九春旱，出苗差、保苗难的问题已成为制约粮食增产和农业发展的最主要因素。采用深松蓄水技术可有效改善土壤蓄水保墒能力，充分接纳天然降水，建立土壤水库，坚持常年深松，对解决旱区农业制约瓶颈，促进农业生产发展将起到重要的推动作用。
1．深松作业的种类
机械化深松按作业性质可分为局部深松和全面深松两种，按作业机具结构可分为凿式深松、铲式深松、振动深松等等。不同深松机具因结构特点不一，作业性能也有一定差异，适用土壤及耕地类型也有一定的变化。一般来讲，以松土、打破犁底层作业为目的的常采用全面深松法，以打破犁底层、蓄水为主要目的的常采用局部深松法。有些种类的机具兼有局部深松和全面深松的特点，如全方位深松机、振动深松机等，具有犁耕阻力小，松土效果好，蓄水保墒能力强、松土深度大等特点，近年来被广泛应用。
2．深松作业的原则
深松作业应根据土壤墒情、耕层质地情况具体确定，一般耕层深厚、耕层内无树根、石头等硬质物质的地块宜深些，否则宜浅些；作业季节土壤含水量较高、比较粘重的地块不宜进行全面深松作业，尤其不宜采用全方位深松机作业，以防来年出现坚硬干结的垡条而无法进行耕作；机具作业入土时应随机车行进入土，机具地头机械出土；机车行进中不得急转弯和倒车，以防损坏机具；深松作业以打破犁底层、蓄水保墒（排涝）为目的，因此，深度应以35～45cm为宜，不宜过浅小于30cm，以利于土壤水库的形成和建立。
全方位深松作业有如下好处：
第一，它可以有效地打破多年来犁耕或灭茬所造成的坚硬犁底层，有效地提高土壤的通水、透气性能，利于作物根系深扎。全方位深松作业的深松深度可达35～50cm，这是其它深松机和铧式犁所根本达不到的深度。
第二，全方位深松作业可极大地提高土壤蓄水保墒能力。一般来讲，全方位深松作业地块较未深松地块可多蓄水11～22m3/亩，且土壤渗水速率提高5～10倍，可在1小时内接纳300～600mm的降水而不形成径流。通俗地说，就是我省大部分地区一年的降水量如果在l小时内降下来，也不会在垄沟积水而全部渗入地下。正是由于大量降水存入地下，因此，大大地降低了土壤水分的蒸发散失和流淌损失，为作物生长提供了丰富的天然降水资源。
第三，全方位深松可有效地排涝、排除盐碱，对西部半干旱盐碱地块及草场特别适宜。全方位深松的梯形条块内土壤全部松动而并不翻转，这就为草场改良提供了良好的手段，原有草场植被不被破坏，因此并不影响当年放牧。另外，全方位深松后的犁底形成贯通的鼠道，可有效地排涝、除盐碱。一般地来说，一次深松可降低盐碱含量12%左右，如果能够灌水洗盐则效果更佳。
第四，全方位深松犁耕阻力小，工作效率高，作业成本低。全方位深松机由于其独特的工作部件结构特性，使其工作阻力显著小于凿式深松和铧式犁耕翻，降低幅度达1/3。由此带来工作效率更高，作业成本降低，一般地块亩耗油仅达0.7L，作业成本6元／亩左右，工作效率因机型不同每天可达5～15公顷。
3．典型深松机具介绍
全方位深松机是进行全面深松作业的主要工具，它由梯形框架式深松部分、悬挂架、圆管横梁、支撑杆及限深轮组成，深松部件分左、右斜侧刃、水平刀三部分。
4．正确掌握全方位深松作业的方法
根据我省情况，一般作业时间在秋季收获后进行，以灭茬、旋耕后地为宜，未灭茬但无站秆或横倒长秸秆的地块也可。作业时土壤含水量不宜太大，否则既影响作业效率，又可能产生坚硬垡条。一般掌握好翻地土壤湿度相当即可。深松深度可根据不同目的、不同土壤质地来确定。一般用于渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱的，应选用50cm松土深度。对于一般土壤，以打破犁底层、增加蓄水保墒能力为目的的，可根据土壤耕层状况选择40～45cm的松土深度。
全方位深松机分20～35马力拖拉机牵引的127型和东方红75(802)等大型拖拉机牵引的240、250、340、350五种型号。目前，全方位深松机已出现与根茬粉碎还田机一体的多功能灭茬深松机，机车一次进地即可完成深松、灭茬两项作业。作业时在主机能够正常牵引的挡位上尽可能大油门提高车速，以便获得理想的作业质量。机具入土、出土时均应缓慢逐渐进行，不得突然入土，更不得在行进中突然转弯，须保持直线行驶，否则将损坏机器。
二、行走式节水机械灌溉播种技术
该技术适于年降水量在500毫米以下，春旱严重，播种期间土壤墒情差、苗期继续干旱地区推广应用，如吉林省西部的白城、松原以及四平、长春等地区的西部春季抗旱播种。该技术的主要技术内容包括：用小型拖拉机牵引载有水箱的拖车，后部牵引播种机播种，同时进行施水作业，水箱上引出的水管插到播种机施水装置上，播种时一次可实现开沟、施水、施肥、播种、覆土五项作业。如果土壤干旱严重，墒情不好，土壤含水量低于10%，还可以利用播前引墒灌溉机实施播前种床灌水，人造底墒。苗期如干旱无雨，可结合中耕作业实施苗期垄侧施水补墒、追施化肥等项作业。
2BSF系列行走式节水机械灌溉播种机，是我省研制的较为有效的作业机械，它能对种床、苗侧实施限量补充供水，可有效缓解或解除作物在需水关键期（芽期或苗期）的人工补水的需要，可实现一次播种保全苗，且齐和苗壮，效果十分显著。一般亩施水量为4-6吨，与人工刨埯坐水种相比，节水量可达50%以上，比漫灌省水90%以上，并具有省种、省工、省肥、节水、提高保苗与收获株数、作业效率高、增产效果显著的优点。
行走式节水机械灌溉播种技术要点，主要包括机械整地及引墒作业、施水施肥播种作业、机械重镇压作业、苗期施水（补水）及机械中耕追化肥作业等主要技术内容，适用于玉米、大豆等作物的节水机械灌溉播种作业。
（一）、机械整地起垄及引墒施肥技术要点
1．机械整地起垄。前茬作物收获后，及时进行灭茬深松旋耕起垄复式整地作业，一次完成深松、灭茬、旋耕、化肥（底肥）深施、起垄复式作业。做到根茬全部粉碎，粉碎后的根茬长度小于5cm ,并均匀混埋于土壤耕层中；整后地表面无明显土块；深松深度不小于30cm；化肥（底肥）深施于垄下大于15cm处；起垄根据当地农艺要求，起成垄宽60-65cm，垄高20-25cm，垄面宽30cm左右，达到可播种状态。
2．机械引墒施底肥。在春旱严重，土壤墒情很差的地块（一般土壤含水率小于10%），播种前需引墒作业。作业过程用“播前引墒灌溉机”来实现，即利用卡在拖车后轴上的，具有施水、施肥功能的引墒施水灌溉机在种床下施水、深施底肥，
实现人工增墒、引墒、造墒。施水深度25-30cm，施水量可根据土壤干旱程度确定，一般控制在30～60m3/hm2，化肥施在15cm耕层处，作业后应及时镇压保墒，等待播种作业。
（二）、行走式节水机械灌溉播种技术要点
采用行走式节水机械灌溉播种机一次完成开沟、施水、施肥、播种、覆土作业。
A、机械施水
1．施水方式。施水方式有两种：一种是种床开沟施水，用施水开沟器在垄上开沟、施水。开沟深度一般为6～10cm，宽度为10～15cm；一种是种床下开沟施水，水施在种床表土下面，铧尖调整到比开沟器铧尖低3～5cm处。
2．施水量。根据土壤墒情来确定施水量，以满足种子发芽、出苗适宜土壤含水量为准。一般情况下，旱情较重或沙质土壤施水量公顷60～90m3，旱情较轻施水量30～60m3/hm2，保证种床土壤含水率在18%以上。
B、机械播种
1．播种时间及播种方式
播种时间：当土壤5～10cm耕层温度稳定通过8℃时既可开犁播种。
播种方式：玉米采用精（少）量播种，包括半株距精量点播、全株距精量点播和半精量穴播。半精量穴播2±1粒种子。大豆采用双行精量点播。应做到不重播、不漏播。
2．播种量
具体播量视品种、百粒重而定。实际播量与理论播量误差小于5%。精（少）量播种一般玉米播种量30～35kg/hm2，大豆播种量35～50kg/hm2。
3．播种深度
玉米播种深度2.5cm左右，大豆播种深度3～5cm，以镇压后种子覆土厚度为准。应做到播深一致，株距均匀。
4．行距
播行要直，行距一致。播行50m长度范围内，其直线度偏差要小于5cm。实际行距与规定行距偏小于2cm；播幅间的邻界行距小于4cm。施水播种后种子的漂移率小于5%。
C、机械施口肥
口肥深施方式分为正位深施和侧位深施两种。
1．正位施。化肥施于种床正下方，化肥与种子之间的土壤隔离层应在6～8cm。施入的化肥与种子间距保持一致，肥带宽度略大于种行的宽度，施肥量符合作物播种的农艺要求。
2．侧位施。化肥施于种床斜侧下方，化肥与种子的土壤间隔应在6～8cm，肥带宽度不小于3cm，排肥均匀连续，施入的化肥和种子间距一致，无明显断条或漏施，施肥量符合作物播种的农艺要求。
（三）、机械重镇压技术要点
1．播后采用苗带重镇压器镇压。根据土壤墒情确定，镇压强度一般550～700g/cm2左右。播种后墒情较好的，可用小强度镇压，墒情差的用大强度镇压。
2．镇压器中心线与种床中心线重合，其偏差不得大于4cm。
3．镇压时间应掌握在播种后隔3～5小时再镇压，具体时间间隔以保证种床施水带土壤不形成硬条带或板结，不影响出苗为准。
（四）、苗期行走式补水灌溉及深追肥技术要点
1．苗期垄侧开沟施水
苗期补水作业时，采用行走式节水灌溉播种机，将播种装置卸掉，施水装置侧移，补水位置以作物同垄台交点为基准，补水在作物一侧20cm，施水深度15～20cm，施水量根据旱情轻重确定，一般在30～60m3/hm2。
2．中耕深追化肥。采取垄沟深追化肥作业方式，施肥位置以作物与垄台交点为基准，施肥深度8～10cm处，肥带宽度大于8cm，无断条或漏施。
