为解决我国黄淮南片的淮北、苏北、鲁西南和豫东南四省交界地区砂姜黑土中低产田土壤颗粒较粗大、含砂姜量较多、遇旱板结僵硬裂缝、遇涝发粘不透水、适耕时间短等问题，建设高标准农田，农业资源研究中心“第二粮仓”项目组于2015年在淮北涡阳县建立了200亩粉垄深旋耕技术改良砂姜黑土示范区。近3年试验数据显示，示范区两年三季作物生产（冬小麦-夏玉米和夏大豆）持续保持增产增效，其中小麦、玉米连续三季亩产超千斤, 持续保持超吨粮田高产潜力。

粉垄深旋耕技术主要是通过大马力履带式拖拉机驱动六个并排的“螺旋型钻头”垂直入土30-60厘米，高速旋磨切割粉碎土壤，一次性完成传统耕作的秸秆粉碎、犁、耙、耱等作业程序达到播种或种植作物的整地标准，操作简便、省时省力，同时能使土壤长时间保持疏松状态，可以在3至5年内保持持续增产效应。

2016年6月小麦收获后，玉米播种前粉垄深旋耕示范50亩，虽然玉米播种比周边农田晚一周左右，且2016年花期高温干旱严重，但科育186玉米品种在粉垄深旋耕条件下仍达596.6kg/亩，比常规耕作显著增产12.6%。2017年6月份第二茬小麦亩产 643.3kg，而对照常规耕作处理亩产546kg，比对照增产18%。2017年6-8月份气候干旱少雨，10月降雨偏多涝渍大面积发生，玉米和大豆病虫害普遍发生，收获推迟，因不能及时晾晒霉变严重，减产明显。2017年10月份第三季玉米粉垄深旋耕处理下，施用氮肥和不施氮肥处理的亩产量分别为704.6kg和680.82kg，免耕处理下施用氮肥和不施用氮肥处理的亩产量分别为627.6kg和571.2kg。与对照免耕相比，粉垄深旋耕作平均增产15.5%。

2016年10月份玉米收获后粉垄深旋耕示范100亩丰产方种植小麦，2017年5月在涡阳基地，经过中科院、安徽农业大学、安徽省农科院专家测产，由安徽同丰种业和中科院联合培育的高产多抗优质小麦品种鑫农518小麦亩产654kg，而对照常规旋耕处理小麦亩产 578.5kg，经粉垄深旋耕处理的当季小麦比对照增产13.1%。2017年10月粉垄深旋耕百亩示范方第二季大豆亩产164.3Kg，比对照增产11.8%。

近日，中心科研人员在涡阳基地调研涝渍导致延迟整地播种问题时发现，与对照区相比，粉垄深旋耕处理区玉米收获后土壤结构明显相对干燥，保持深松，渗水快，没有积水（图1，3），已经适时耕作播种小麦（图4）；而没有深旋耕的对照区土壤湿粘板结快大（图2），耕层浅且积水现象严重（图3），不能及时耕种小麦（图4）。结合近3年的试验情况，这些表明未粉垄深旋耕的砂姜黑土土壤明显板结，耕层浅，透水性差，抗旱保墒能力不强，容易发生涝渍，作物产量不稳不高；而经过粉垄深旋耕处理后的砂姜黑土明显土壤颗粒细小疏松，团粒结构好，耕层深，在水泡条件下也不容易粘结，同时具有透气和吸水纳氧、活化土壤养分、抗旱提高水分和养分利用效率、增加根系生长防止早衰等功能，可见粉垄深旋耕打破了多年浅旋耕所形成的犁底层，对砂姜黑土起到明显的改良作用，这也是粉垄深旋耕技术能保持砂姜黑土中低产田作物产量提升的主要原因。因此，我们建议，在淮北易旱多涝、病虫害等自然灾害频发的砂姜黑土地区大面积实施推广粉垄深旋耕技术，将对改良砂姜黑土中低产田，抗旱减渍，持续增产增效具有显著的促进作用，从而为我国中低产田改良和保障我国粮食安全中发挥重要作用。

该研究受“粮丰工程”重点专项（2016YFD0300105）、中国科学院科技服务网络计划（STS计划）（KFJ-EW-STS-083）资助。（供稿：张正斌）




图1 粉垄深旋耕玉米地土壤疏松 图2 未粉垄深旋耕玉米地土壤板结




图3深旋耕后没有涝渍与未粉垄深旋耕 图4 深旋耕地块适时耕种与未深旋耕

有涝渍的对比 不能适时耕种的对比