皖北砂姜黑土产能提升技术

皖北砂姜黑土产能提升技术推荐单位：安徽省农业科学院土壤肥料研究所摘要：我国砂姜黑土面积约为376.1万公顷，其中43.8%分布在皖北粮食主产区。砂姜黑土粘粒含量高且富含2:1型膨胀性蒙脱石黏土矿物，导致其胀缩性强，粘闭僵硬障碍严重，耕性不良，农机耕作功耗及成本高。针对当前砂姜黑土耕层浅薄，严重制约耕地水肥高效利用和产能提升的问题，以土壤深翻协同有机物料深施技术为核心，配套有机无机互促增效、多元养分平衡和抗倒抗逆密植栽培等技术，研发集成皖北砂姜黑土产能提升综合技术。该技术通过将深厚肥沃耕作层快速培育与耕作栽培等技术进行融合，可有效解决当前砂姜黑土耕层浅的结构障碍问题，充分挖掘砂姜黑土的生产潜能，快速培育厚沃耕层，实现耕地地力提升与作物增产稳产协同发展。成果创新性、实用性强，应用前景广。2021－2023年在皖北地区累计示范应用226万亩，增收56429万元，经济、社会和生态效益显著。一、技术概述（一）基本情况。我国砂姜黑土面积的43.8%分布在皖北地区，该区地势平坦、光温水热资源丰富，耕地产能提升潜力大。砂姜黑土粘粒含量高（>30%）且富含2:1型膨胀性蒙脱石黏土矿物，导致其胀缩性强，粘闭僵硬障碍严重，耕性不良，农机耕作功耗及成本高。砂姜黑土长期浅旋耕导致耕层浅薄（平均耕层厚度约13厘米，区域调查结果）、犁底层上移，水分养分库容变小，限制了区域耕地产能的发挥，严重影响了我省的粮食安全。针对以上问题，通过研发集成“土壤深翻协同有机物料深施、有机无机互促增效、多元养分平衡、抗倒抗逆密植栽培为关键技术的皖北砂姜黑土产能提升综合技术。（二）推广应用情况。2021－2023年，该技术分别在阜阳市、宿州市、亳州市涡阳县和蒙城县等市县推广93万亩、74万亩、28万亩和31万亩，三年累计推广226万亩。该技术成果以皖北粮食主产区的主要土壤类型为核心建立了大面积的基地作为技术推广的载体和窗口，不仅在示范区创造显著的经济效益、生态效益和社会效益，而且通过中心示范区的辐射和带动，推动和加速皖北砂姜黑土区的高标准农田建设和耕地地力的高效绿色发展，为落实“藏粮于地、藏粮于技”科技战略提供强有力的技术支撑。（三）提质增效情况。2021－2023年，该技术分别在阜阳市、宿州市、亳州市涡阳县和蒙城县等市县累计推广226万亩，与农民采用的传统浅旋耕模式相比较，小麦和玉米平均增产率分别为16.1%和10.3%，小麦－玉米周年平均增产率为13.2%。三年小麦和玉米累计分别增产20329万千克和13502万千克，三年小麦和玉米累计增收56429万元。耕层厚度增加1倍以上（可增至30厘米），土壤容重下降5.7%，穿透阻力下降28%，饱和导水率提高了3.7个百分点，土壤有效水分库容提升5%－7%，抗涝抗旱能力显著增强，耕地地力提升及作物高产稳产效果显著，有效促进农民增收。（四）获奖情况。以皖北砂姜黑土厚沃耕层快速构建及产能提升综合技术为主要内容的“砂姜黑土肥力演变与提升关键技术及应用”荣获2018年度安徽省科技进步奖三等奖（证书号：2018－3－D1）。二、技术要点（一）秸秆粉碎。每年9月下旬至10月上旬，玉米成熟后，选用玉米联合收割机进行作业，收获的同时将玉米秸秆粉碎，并均匀抛撒至地表。玉米秸秆粉碎选择配有秸秆粉碎抛撒装置的大型玉米收割机及秸秆粉碎机。在作物收获后其含水量较高时立即进行秸秆粉碎还田，秸秆粉碎合格长度小于等于10厘米，合格率大于等于85%；秸秆留茬高度不超过5厘米，秸秆抛撒均匀，无明显堆积，质量应符合NY/T500-2002的规定。（二）有机肥施用。冬小麦作物种植前，前茬玉米秸秆全量粉碎还田，将有机肥均匀撒入土壤表面。商品有机肥应符合NY/T525有机肥料标准，推荐施用量200－300千克/亩，建议选择品牌产品。（三）土壤深翻与有机物料深施。深翻机具应与大功率轮式拖拉机配套，选择犁体工作幅度大于或等于40厘米的液压翻转犁。用大马力拖拉机牵引铧式犁翻耕土壤，使粉碎秸秆或有机肥80%以上被翻埋至耕层中，深翻深度以打破犁底层为原则，深度大于或等于25厘米。铧式犁作业质量应符合NY/T742-2003之规定，整地机应选择具与大功率轮式拖拉机配套的旋耕机或圆盘耙。（四）整地。翻耕后及时用旋耕机将大块土坷垃粉碎2遍，达到地平土碎，碎土率大于或等于70%以上，旋耕后地表平整度应符合NY/T499的规定。（五）有机无机互促增效及多元养分平衡。采用有机无机配合，氮、磷、钾平衡，增施硼肥和锌肥的施肥方式，可选用商品有机肥及作物专用配方化肥，肥料使用符合NY/T496中的要求。在亩增施200－300千克商品有机肥的基础上，亩施纯氮14.0－16.0千克、五氧化二磷5.0－7.5千克、氧化钾4.0－6.5千克、硫酸锌或硼砂0.5－2.0千克。全部有机肥、锌肥、硼肥、60%－70%的氮肥、全部的磷、钾肥用作基肥，剩余30%－40%的化学氮肥用作追肥，结合浇水或降水在冬小麦拔节期追施普通尿素。（六）抗倒抗逆密植栽培。冬小麦播种坚持适墒、适期和适量播种的原则。皖北地区冬小麦建议在10月15日-20日间进行播种，播种前要保证0－30厘米土壤含水量达田间持水量的70%－80％；出苗期土壤墒情不足应及时补墒，宜选用喷灌或微灌进行补灌，每亩补灌量为20-30立方米。小麦每亩播量为13.0-15.0千克，播种行距为20－22厘米，播种深度在3-5厘米。皖北地区玉米播种一般为机械免耕直播，玉米品种优先选择耐高温、抗茎腐病、抗穗腐病和抗倒伏的品种。夏玉米播种密度控制在为4800-5500株/亩，玉米播后苗前开沟降渍防涝，一般沟深15-20厘米，沟宽20-30厘米。适宜区域皖北砂姜黑土小麦－玉米轮作区及黄淮海平原相似的砂姜黑土区。注意事项1.对于病虫害较严重的田块，秸秆不宜直接还田，应全部打捆离田，根据情况酌情增加商品有机肥的施用量。2.根据实际情况及时、定额灌溉，满足作物生长和秸秆腐解对水分的需求。3.根据皖北地区种植特点，厚沃耕层构建主要适用于冬小麦种植前，玉米种植主要以免耕直播为主，不宜进行深翻整地。五、技术依托单位1.安徽省农业科学院土壤肥料研究所联系地址：合肥市庐阳区农科南路40号邮政编码：230031联系人：花可可、王道中、郭志彬、何传龙、王文军、詹林川、晋琳联系电话子信箱：huakeke1220@126.com2.阜阳市土壤肥料站联系地址：阜阳市颍泉区欧阳修路569号邮政编码：236000联系人：张丽娟联系电话子信箱：juanjuanshixiu@126.com3.亳州市涡阳县土壤肥料站联系地址：亳州市涡阳县天静宫街道涡曹路邮政编码：23360