一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法

摘要

一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，涉及一种黑土农田秋整地方法。是要解决现有秋整地方法无法适用于东北寒冷地区，耕地土壤蓄水保墒能力差，土壤容重不适宜的问题。方法：步骤一、整地时机；步骤二、整地机械；步骤三、机械灭茬；步骤四、秋深翻；步骤五、秋深松；步骤六、耙地；步骤七、秋起垄；步骤八、镇压。本方法使得耕层土壤保墒能力和抗逆性普遍较强，虚实并存耕层结构特征明显。耕层土壤疏松，硬度

权利要求

1.一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、整地时机：选择在秋天收获后，东北黑土农田10cm深度的土壤温度降至并稳定在4.6℃时进行整地；

步骤二、整地机械：选用200马力以上动力机车牵引相关整地机械进行秋整地；

步骤三、机械灭茬：选用带秸秆粉碎装置的玉米联合收获机，收获玉米的同时将秸秆直接粉碎，留茬高度小于25cm，整地开始前直接使用200马力以上动力机车牵引玉米打茬机进行一次性打茬，使农田耕地土壤处于待翻状态；

步骤四、秋深翻：使用200马力以上动力机车牵引大犁进行翻地，秋翻地频率为每三年秋翻一次，质量标准：深度28～32cm，起伏差不超过5.0cm；

步骤五、秋深松：在不进行秋翻地的年份，直接使用200马力以上动力机车牵引深松机实施秋深松，深度为28～32cm；

步骤六、耙地：针对秋翻地农田土壤，使用200马力以上动力机车牵引45度角耙或斜耙实施重耙，重耙深度为16-18cm，再使用200马力以上动力机车牵引72片轻耙机实施轻耙，轻耙深度为10-15cm；

步骤七、秋起垄：使用200马力以上动力机车牵引带整形板的起垄机进行起垄，质量标准：按种植计划确定垄距，垄距相等，误差不超过3cm，结合线误差不超过3cm；垄高一致，达到18-20cm；

步骤八、镇压：使用200马力以上动力机车牵引折叠式镇压器实施起垄后和播种前的镇压作业，匀速作业，镇压速度7km/h，镇压后耕地达到待播状态。

2.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤三中秸秆粉碎的长度在18～22mm，并均匀抛撒田间。

3.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤三中打茬后玉米茬高度控制在5cm以内。

4.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤四中秋深翻的深度为30cm。

5.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤五中秋深松的深度为30cm。

6.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤六中45度角耙或斜耙的耙片直径650mm，耙幅6.2m。

7.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤六中重耙深度为17cm，轻耙深度为12-13cm。

8.根据权利要求1所述的一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，其特征在于步骤七中垄高为19cm。

说明书

一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种黑土农田秋整地方法。

背景技术

[0002] 黑土农田是十分肥沃的宝贵耕地资源，在保障国家粮食安全、区域生态环境安全和区域农业可持续发展中发挥着不可替代的重要作用。但是，东北黑土质地黏重，粘粒含量40％以上。而且，长期以轻型拖拉机为主要动力进行土壤耕作。由于轻型拖拉机功率小(小于20马力)，灭茬旋耕深度浅，作业幅度窄，整地、播种、施肥及耥地等田间作业均很难疏松整个耕层，加之从播种到收获至少要进行6-7次田间作业，对土壤的压实作用强烈，最关键的是长期不进行秋翻，导致耕层逐年变浅、“犁底层”日益加厚，从而导致东北黑土农田耕层土壤保墒能力较差、容量小、易旱、抗逆性和缓冲性不强等问题。另外，犁底层坚硬、通透性差，降水强度大时，耕层持水量迅速饱和，易形成地表径流，使得作物稳产性下降，受降水和施肥影响较大。

发明内容

[0003] 本发明是要解决现有秋整地方法无法适用于东北寒冷地区，耕地土壤蓄水保墒能力差，土壤容重不适宜的问题，提供一种东北黑土农田机械化高标准秋整地方法。

[0004] 本发明东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，包括以下步骤：

[0005] 步骤一、整地时机：不同季节整地，耕层土壤中氨挥发损失的顺序为：冬季<秋季<夏季≈春季，所以选择在秋天整地；秋季农田黑土耕地土壤氨挥发的拐点温度是4.6℃，因此，选择在东北黑土农田10cm深度的土壤温度降至并稳定在4.6℃时进行整地，将氨挥发或氮肥的损失减小到最低程度；

[0006] 步骤二、整地机械：选用200马力以上动力机车牵引相关整地机械进行秋整地；所述200马力以上动力机车为迪尔7830、迪尔7930、迪尔9320、凯斯430或M190；

[0007] 步骤三、机械灭茬：选用带秸秆粉碎装置的玉米联合收获机，收获玉米的同时将秸秆直接粉碎，留茬高度小于25cm，整地开始前直接使用200马力以上动力机车牵引玉米打茬机进行一次性打茬，使农田耕地土壤处于待翻状态。

[0008] 步骤四、秋深翻：直接使用200马力以上动力机车牵引大犁进行翻地，秋翻地频次为每三年秋翻一次，质量标准：深度30±2cm，起伏差不超过5.0cm，达到深、平的状态。

[0009] 步骤五、秋深松：在不进行秋翻地的年份，直接使用200马力以上动力机车牵引深松机实施秋深松，质量标准：深度为30±2cm，打破犁底层，不翻动耕层。

[0010] 步骤六、耙地：针对秋翻地农田土壤，直接使用200马力以上动力机车牵引45度角耙或斜耙实施重耙，质量标准：耙透，即深度16-18cm；耙平，即表、里齐平，凸凹不差1cm；耙碎，即细碎没有土块。重耙后，再使用200马力以上动力机车牵引72片轻耙机实施轻耙，质量标准：耙透，即深度10-15cm；耙平，即表、里齐平，凸凹不差1cm；耙碎，即细碎没有土块。

[0011] 步骤七、秋起垄：直接使用200马力以上动力机车牵引带整形板的起垄机进行起垄，按农艺要求形成标准垄形。质量标准：按种植计划确定垄距，垄距相等，误差不超过3cm，结合线误差不超过3cm；垄高一致，达到18-20cm，垄体饱满，不起伐块。

[0012] 步骤八、镇压：直接使用200马力以上动力机车牵引折叠式镇压器实施起垄后和播种前的镇压作业。质量标准：适时镇压，达到表土平整细碎；匀速作业，7km/h；不漏压，镇压后耕地达到待播状态。

[0013] 进一步的，步骤三中秸秆粉碎的长度在18～22mm，并均匀抛撒田间。

[0014] 进一步的，步骤三中打茬后玉米茬高度控制在5cm以内。

[0015] 进一步的，步骤六中角耙或斜耙的耙片直径650mm，耙幅6.2m。

[0016] 本发明方法的耕层土壤剖面构造保水保肥能力强，肥力协调，抗逆性强，拥有高产稳产农田土壤应具备的典型剖面特征。应用本发明方法进行秋整地的有益效果是：

[0017] ①耕层深厚，一般可达28-32cm。耕层土壤保墒能力和抗逆性普遍较强。作物中尤其是玉米平均增产6.9％，而且相对稳定。

[0018] ②经田间现场挖土测量，每亩耕层的有效土壤量约为150-165t，是临近农民小块耕地的二倍以上。

[0019] ③虚实并存耕层结构特征明显。耕层土壤疏松，硬度<5kg/cm2，作物中尤其是玉米2
根系主要分布在耕层内；土壤结构体多为团粒，犁底层较为紧实，硬度一般在15-25kg/cm ，含少量粗根系。

[0020] ④本发明方法适用于规模经营的大型国营农场、大军区农副业基地、农业合作社以及种田大户等，形成可复制、可推广的东北黑土农田机械化高标准秋整地效果，可推动区域农业向适度规模经营转型升级进程。

[0021] ⑤高标准整理耕地，是实现播种、施肥、植保等农业标准化的前提条件。全程机械化高标准秋整地可以推动农业标准化建设，提高农业现代化水平。

[0022] 本发明通过全程机械化，尤其是应用大马力拖拉机以及严格执行整地标准等技术途径与发明思路，科学掌握整地时机，突破东北农田黑土粘粒含量高、质地黏重等整地障碍因素的困扰，打破犁底层，优化耕层构造，形成深厚疏松耕层，增强雨水入渗速度和数量，有效地建立“土壤水库”，增强耕地土壤蓄水保墒、防御旱涝的能力，最终目的是提供一种黑土农田机械化高标准秋整地技术模式。

[0023] 该技术协调了农田黑土耕层水、气、热的关系，实现了作物地下部根系与地上部茎叶协同生长发育，提高了对水、肥、气、热等资源的利用效率，尤其是实现了东北农田黑土资源的高效与可持续利用。本发明适用于规模经营的大型国营农场、大军区农副业基地、农业合作社以及种地大户等。

具体实施方式

[0024] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

[0025] 具体实施方式一：本实施方式东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，包括以下步骤：

[0026] 步骤一、整地时机：选择在秋天收获后，东北黑土农田10cm深度的土壤温度降至并稳定在4.6℃时进行整地；

[0027] 步骤二、整地机械：选用200马力以上动力机车牵引相关整地机械进行秋整地；

[0028] 步骤三、机械灭茬：选用带秸秆粉碎装置的玉米联合收获机，收获玉米的同时将秸秆直接粉碎，留茬高度小于25cm，整地开始前直接使用200马力以上动力机车牵引玉米打茬机进行一次性打茬，使农田耕地土壤处于待翻状态；

[0029] 步骤四、秋深翻：使用200马力以上动力机车牵引大犁进行翻地，秋翻地频次为每三年秋翻一次，质量标准：深度28～32cm，起伏差不超过5.0cm；

[0030] 步骤五、秋深松：在不进行秋翻地的年份，直接使用200马力以上动力机车牵引深松机实施秋深松，深度为28～32cm；

[0031] 步骤六、耙地：针对秋翻地农田土壤，使用200马力以上动力机车牵引45度角耙或斜耙实施重耙，重耙深度为16-18cm，再使用200马力以上动力机车牵引72片轻耙机实施轻耙，轻耙深度为10-15cm；

[0032] 步骤七、秋起垄：使用200马力以上动力机车牵引带整形板的起垄机进行起垄，质量标准：按种植计划确定垄距，垄距相等，误差不超过3cm，结合线误差不超过3cm；垄高一致，达到18-20cm；

[0033] 步骤八、镇压：使用200马力以上动力机车牵引折叠式镇压器实施起垄后和播种前的镇压作业，匀速作业，镇压速度7km/h，镇压后耕地达到待播状态。

[0034] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述200马力以上动力机车为迪尔7830、迪尔7930、迪尔9320、凯斯430或M190。其它与具体实施方式一相同。

[0035] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中秸秆粉碎的长度在18～22mm，并均匀抛撒田间。其它与具体实施方式一或二相同。

[0036] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三中打茬后玉米茬高度控制在5cm以内。其它与具体实施方式一至三之一相同。

[0037] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四中秋翻的深度为30cm。其它与具体实施方式一至四之一相同。

[0038] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤五中深松的深度为30cm。其它与具体实施方式一至五之一相同。

[0039] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤六中角耙或斜耙的耙片直径650mm，耙幅6.2m。其它与具体实施方式一至六之一相同。

[0040] 具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤六中重耙深度为17cm，轻耙深度为12-13cm。其它与具体实施方式一至七之一相同。

[0041] 具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤七中垄高为19cm。其它与具体实施方式一至八之一相同。

[0042] 为验证本发明的有益效果，进行以下试验：

[0043] 实施例1：

[0044] 利用本实施例的东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，在黑龙江省尖山农场进行了多年试验。该农场有典型中厚层黑土农田40多万亩，适合本方法的实施。

[0045] 东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，包括以下步骤：

[0046] 步骤一、整地时机：针对黑龙江省尖山农场黑土农田，选择在秋天收获后，东北黑土农田10cm深度的土壤温度降至并稳定在4.6℃时进行整地，此时氨挥发或氮肥的损失程度最低。

[0047] 步骤二、整地机械：选用迪尔7830动力机车牵引相关整地机械进行秋整地。

[0048] 步骤三、机械灭茬：选用带秸秆粉碎装置的玉米联合收获机，收获玉米的同时将秸秆直接粉碎，粉碎秸秆长度在20mm左右并均匀抛撒田间。留茬高度小于25cm，整地开始前直接使用上述动力机车牵引玉米打茬机进行一次性打茬，打茬后玉米茬高度控制在5cm以内，使农田耕地土壤处于待翻状态。

[0049] 步骤四、秋深翻：直接使用迪尔7830动力机车牵引大犁进行翻地。秋翻地频次：每三年秋翻一次。质量标准：深度30cm，起伏差不超过5.0cm。达到深、平的状态。

[0050] 步骤五、秋深松：在不进行秋翻地的年份，直接使用上述动力机车牵引深松机实施秋深松。秋深松频次：每年进行秋深松。质量标准：深度为30cm，打破犁底层，不翻动耕层。

[0051] 步骤六、耙地：直接使用迪尔7830动力机车牵引45度角耙实施重耙，耙片直径650mm，耙幅6.2m。质量标准：耙透，深度17cm；耙平，表、里齐平，凸凹不差1cm；耙碎，细碎没有土块。重耙后，用72片轻耙机实施轻耙。质量标准：耙透，深度12cm；耙平，表、里齐平，凸凹不差1cm；耙碎，细碎没有土块。

[0052] 步骤七、秋起垄：直接使用迪尔7830动力机车牵引带整形板的起垄机进行起垄，按农艺要求形成标准垄形。质量标准：按种植计划确定垄距，垄距相等，误差不超过3cm，结合线误差不超过3cm；垄向直，千米不差10cm；垄高一致，达到19cm，垄体饱满，不起伐块。

[0053] 步骤八、镇压：直接使用迪尔7830动力机车牵引折叠式镇压器实施起垄后和播种前的镇压作业。质量标准：适时镇压，达到表土平整细碎；匀速作业，7km/h；不漏压，压到地头、地边；田间作业不拐死弯。镇压后耕地达到待播状态。

[0054] 利用本实施例的方法整地后，种植玉米。同时以现行的小四轮拖拉机为主要动力的，春季旋耕、灭茬、起垄的黑土耕地整地方法作为对照。

[0055] 田间调查和测试表明，采用东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，可有效打破犁底层，形成深厚疏松耕层，第二年耕层厚度可增加10cm以上，耕层有效土壤量即可增加一倍以上；增强雨水入渗速度和数量，有效地建立“土壤水库”，增强耕地土壤蓄水保墒能力，与对照相比，春季耕层含水量提高约5个百分点，由22％提高到27％；优化耕层构造，耕层土壤平均容重由1.38g/cm3降低至适宜容重1.12/cm3，犁底层平均容重由1.56g/cm3降低至适宜容重1.31g/cm3，玉米根系体积较对照增大16.9％；5年耕层土壤有机质增加0.11％，平衡得以维持；试验期玉米产量比对照平均增产5.9％。

[0056] 实施例2：

[0057] 利用本实施例的东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，在原沈阳军区双山农副业基地进行了多年试验。该基地有典型中厚层黑土农田7多万亩，适合本方法的实施。

[0058] 东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，包括以下步骤：

[0059] 步骤一、整地时机：针对原沈阳军区双山农副业基地中厚层黑土农田，选择在秋天收获后，东北黑土农田10cm深度的土壤温度降至并稳定在4.6℃时进行整地，此时氨挥发或氮肥的损失程度最低。

[0060] 步骤二、整地机械：选用迪尔7930动力机车牵引相关整地机械进行秋整地。

[0061] 步骤三、机械灭茬：选用带秸秆粉碎装置的玉米联合收获机，收获玉米的同时将秸秆直接粉碎，粉碎秸秆长度在20mm左右并均匀抛撒田间。留茬高度小于25cm，整地开始前直接使用迪尔7930动力机车牵引玉米打茬机进行一次性打茬，打茬后玉米茬高度控制在5cm以内，使农田耕地土壤处于待翻状态。

[0062] 步骤四、秋深翻：直接使用迪尔7930动力机车牵引大犁进行翻地。秋翻地频次：每三年秋翻一次。质量标准：深度30cm，起伏差不超过5.0cm。达到深、平的状态。

[0063] 步骤五、秋深松：在不进行秋翻地的年份，直接使用迪尔7930动力机车牵引深松机实施秋深松。秋深松频次：每年进行秋深松。质量标准：深度为30cm，打破犁底层，不翻动耕层。

[0064] 步骤六、耙地：直接使用迪尔7930动力机车牵引45度角耙实施重耙，耙片直径650mm，耙幅6.2m。质量标准：耙透，深度16cm；耙平，表、里齐平，凸凹不差1cm；耙碎，细碎没有土块。重耙后，用72片轻耙机实施轻耙。质量标准：耙透，深度10cm；耙平，表、里齐平，凸凹不差1cm；耙碎，细碎没有土块。

[0065] 步骤七、秋起垄：直接使用迪尔7930动力机车牵引带整形板的起垄机进行起垄，按农艺要求形成标准垄形。质量标准：按种植计划确定垄距，垄距相等，误差不超过3cm，结合线误差不超过3cm；垄向直，千米垄长不差10cm；垄高一致，达到20cm，垄体饱满，不起伐块。

[0066] 步骤八、镇压：直接使用迪尔7930动力机车牵引折叠式镇压器实施起垄后和播种前的镇压作业。质量标准：适时镇压，达到表土平整细碎；匀速作业，7km/h；不漏压，压到地头、地边；田间作业不拐死弯。镇压后耕地达到待播状态。

[0067] 利用本实施例的方法整地后，种植玉米。同时以现行的小四轮拖拉机为主要动力的，春季旋耕、灭茬、起垄的黑土耕地整地方法作为对照。

[0068] 田间调查和测试表明，采用东北黑土农田机械化高标准秋整地方法，可有效打破犁底层，形成深厚疏松耕层，第二年耕层厚度可增加10cm以上，耕层有效土壤量即可增加一倍以上；增强雨水入渗速度和数量，有效地建立“土壤水库”，增强耕地土壤蓄水保墒能力，与对照相比，春季耕层含水量提高约5个百分点，由22％提高到27％；优化耕层构造，耕层土壤平均容重由1.37g/cm3降低至适宜容重1.13/cm3，犁底层平均容重由1.58g/cm3降低至适宜容重1.30g/cm3，玉米根系体积较对照增大15.8％；5年耕层土壤有机质增加0.09％，平衡得以维持；试验期玉米产量比对照平均增产6.9％。