一、技术概述

　　(一)技术基本情况

　　黑龙江省风沙半干旱地区位于松嫩平原西部，属于温带大陆季风性气候，春季风大干旱，耕层深度在30cm以下，土壤质地沙性较大，易风蚀，保水性能差。由于春季蒸发量大，耕整地易加重春季干旱，秸秆覆盖还田腐解速度慢、连年免耕易造成土壤硬度增加，造成耕层土壤“变薄、变瘦、变硬”等问题，限制了作物根系生长及对土壤中水分和养分的吸收利用，进而影响作物产量的稳定与提高。因此，区域内耕地保护利用的核心是防风固土、蓄水保墒，增加耕作层厚度，提高秸秆腐解速度和耕地有机质含量。该技术以免耕秸秆覆盖还田+秋季深松为核心，以深松代替深翻，以免耕代替翻耕，减少土壤耕作与翻动，降低机械作业次数和动力消耗，减少作业成本、实现节本增效;通过秋季深松，改善土壤物理性质，打破犁底层，降低土壤容重，增加耕层厚度和水养库容;通过秸秆留茬覆盖还田，减少风蚀水蚀和土壤水分蒸发，提高耕层土壤防风固土、蓄水保墒能力，提高有机质含量，实现风沙半干旱区薄层黑土地保护利用。

　　(二)技术示范推广情况

　　核心技术“两免一松”玉米秸秆还田技术规程”于2022年作为黑龙江省齐齐哈尔市地方标准(DB23/T 023-2022)颁布实施，目前在黑龙江省齐齐哈尔市龙江、泰来、甘南、富裕等典型西部风沙半干旱区玉米种植区大面积推广应用，近3年，累计推广应用200多万亩。

　　(三)提质增效情况

　　与农民旋耕垄作传统种植相比，清理秸秆、机械耕整地等作业环节，每公顷可减低机械作业成本900元，增加效益75元。通过技术示范应用，解决了半干旱区秸秆还田连年还田难和翻耕失墒问题;秸秆留茬覆盖有效减少风蚀，抑制土壤水分蒸发，土壤含水量提高15%~20%，实现防风固土、蓄水保墒、抗旱节水;秋季深松耕作层厚度增加至30 cm，改善了土壤物理性状，扩大土壤蓄水能力，提升耕层质量;秸秆粉碎免耕播种，减少动力消耗，降低投入成本，玉米产量获得稳步提升。

　　(四)技术获奖情况

　　该技术作为“高寒半干旱地区不同秸秆全量还田模式下秸秆腐解变化特征研究”中的一项主体技术，2019年获得黑龙江省科技进步二等奖。

　　二、技术要点

　　以三年为一个耕作周期。第一年深松混拌还田：上一年秋季玉米收获后垄沟深松耙混还田。春季免耕机播种，秋季收获后，留茬越冬。第二年秸秆覆盖还田：春季秸秆粉碎，免耕播种，秋季收获后，留茬越冬;第三年秸秆覆盖还田：春季秸秆粉碎，免耕播种，秋季收获后，垄沟深松，耙混还田;第四年深松混拌还田，开始新一轮的轮耕周期。具体田间操作步骤如下：

　　(一)第一年深松秸秆混拌还田

　　1.作业流程：上一年秋季玉米机械化收获→秸秆粉碎→深松混拌→春季免耕机播种→中耕深松→机械化收获。

　　2.作业要求：

　　(1)秋季机械化收获。上一年秋季使用带秸秆还田粉碎装置的联合收获机收获玉米，秸秆均匀抛撒于地表，秸秆切碎长度要≤10cm，留茬越冬，留茬高度≥5cm，作业质量符合NY/T 645的规定。

　　(2)秋季秸秆粉碎。采用锤爪式秸秆粉碎机对地表秸秆及根茬进行二次粉碎，锤爪符合JB/T 10813的要求，秸秆呈撕裂状，长度≤10cm，粉碎长度合格率达到85%以上，秸秆粉碎机其他作业质量符合NY/T 500的规定。

　　(3)秋季深松。一般采用180马力以上拖拉机，秋季垄沟深松，深松深度为30cm~35cm，不重不漏，深松机符合GB/T 24675.2的要求。

　　(4)秋季旋耕混拌。使用双轴灭茬旋耕机进行旋耕混拌，破碎大土块，秸秆混拌还田于15cm~20cm耕层，并平整地表，镇压越冬，旋耕机机符合GB/T 5668的要求。

　　(5)春季免耕播种。春季根据土壤墒情和温度，采用配有切刀或圆盘耙和拨草轮的免耕播种机进行精量播种，集播种、施肥、镇压一次性完成，玉米免耕播种机作业质量符合NY/T 1628的规定。

　　(6)夏季中耕深松。玉米苗期进行中耕深松，选用配有切刀或圆盘耙和拨草轮的中耕机进行深松，深松深度20cm左右。

　　(二)第二年免耕秸秆覆盖还田

　　1.作业流程：春季秸秆粉碎→免耕播种→中耕深松→玉米机械化收获→。

　　2.作业要求：

　　(1)春季秸秆粉碎。同深松混拌还田2(2)。

　　(2)春季免耕播种。同深松混拌还田2(5)。

　　(3)秋季机械化收获。同深松混拌还田2(1)。

　　(三)第三年免耕秸秆覆盖还田

　　1.作业流程：春季秸秆粉碎→免耕播种→中耕深松→玉米机械化收获→秸秆粉碎→深松混拌。

　　2.作业要求：

　　(1)春季秸秆粉碎。同深松混拌还田2(2)。

　　(2)春季免耕播种。同深松混拌还田2(5)。

　　(3)秋季机械化收获。同深松混拌还田2(1)。

　　(4)秋季秸秆粉碎。同深松混拌还田2(2)。

　　(5)秋季深松。同深松混拌还田2(3)。

　　(6)秋季旋耕混拌。同深松混拌还田2(4)。

　　三、适宜区域

　　技术适用于活动积温≥2500℃、年降水量≤500mm的风沙半干旱区。包括松嫩平原西部龙江、甘南、泰来、富裕、依安、梅里斯等县，以及大庆、绥化部分地区的玉米秸秆覆盖免耕种植区。

　　四、注意事项

　　(一)本技术适宜在半干旱区玉米秸秆覆盖免耕种植区使用，秋季进行深松操作，避免春季深松，土壤跑墒，加重春旱。

　　(二)秸秆灭茬粉碎是本技术的一项重要指标，关系到土壤墒情、播种质量。本技术秸秆粉碎质量应符合以下标准：秸秆粉碎长度≤10cm、宽度≤5cm，切碎长度合格率≥85%，粉碎后的秸秆呈撕裂状，秸秆抛撒不均匀度低于30%，无堆积，无漏切，其它作业质量应符合NY/T 500的要求。

　　五、技术依托单位

　　(一)黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院

　　联系地址：黑龙江省齐齐哈尔市建华区新明大街83号

　　联 系 人：王宇先

　　联系电话：13836209470

　　电子邮箱：13836209470@163.com

　　(二)中国科学院地理科学与资源研究所

　　联系地址：北京市朝阳区大屯路甲11号地理所

　　联 系 人：张亦涛

　　联系电话：010-64855681

　　电子邮箱：zhangyt@igsnrr.ac.cn