针对当前玉米生产中存在的春旱推迟播种、耕层浅薄、犁底层紧实、肥料及秸秆利用率等问题，省农科院玉米研究所开展了以深松为核心的土壤耕层改良技术研究，形成了流程合理、与现有耕作制度有效衔接、全程机械化的玉米土壤耕层改良综合高产技术。该技术通过实施秋季秸秆还田、秋深松、春直播（一春五秋）等措施，可有效提高土壤的有机质含量，显著增强了玉米的抗旱性、抗倒性和丰产性。
干旱是制约我省玉米产业发展的主要因素之一。玉米蒸腾所需水分几乎全部来自根部，解决干旱问题，首先应为根系创造一个良好的生长发育环境，改良土壤耕层结构。当前，由于人们对耕地连续高强度开发和不合理使用，使土壤有效耕层变浅，紧实度加剧，犁底层加厚，土壤有机质含量偏低。这样的耕层结构直接导致了玉米下层根系养分及氧气缺乏，影响根系的正常发育，也影响了玉米根系下扎，使玉米吸收水分范围变小，抗旱能力减弱。因此改良土壤耕层结构，促进玉米根系发育是解决我省玉米干旱问题的有效措施。
从2007年开始，省农科院玉米研究所就开展了以深松为核心的土壤耕层改良技术研究，经过六年的不断充实、完善，形成了流程合理、与现有耕作制度有效衔接、全程机械化的玉米土壤耕层改良综合高产技术。可有效提高土壤的有机质含量，打破犁底层、提高土壤的蓄水保墒能力，显著增强了玉米的抗旱性、抗倒性和丰产性。该技术已被列为我省玉米生产主推技术和我省科普惠农主推技术，并入编《北方春玉米田间种植手册》；2012年，获山西省农村技术承包一等奖。
1、实施的配套技术
秸秆粉碎：秋季玉米收获后，用秸秆粉碎机将玉米秸秆粉碎于地表，粉碎时秸秆越短越好。
土壤深松、深施底肥：用土壤深松机深松土壤，深松间距50厘米，深松深度大于30厘米，同时在深松过程中将下年用底肥施于土壤15～20厘米处。
旋耕镇压：用旋耕机将深松后土壤进行旋耕，在旋耕机后要安装镇压轮，对土壤及时进行镇压。
春天直播：春天对土壤将不再做耕、翻、旋等操作，在土壤温度达到播种要求时用硬茬播种机进行播种。
隔年深松：深松不需要每年进行，一般建议三年一次。对于不需要深松的耕地，秋季进行秸秆粉碎后，将底肥撒于地表，然后用铧式犁进行翻耕，紧接着进行旋耕与镇压。第二年春天对土壤同样不做耕、翻、旋等操作，在土壤温度达到播种要求时用硬茬播种机进行播种。其它农事管理操作与常规相同。
2、示范及推广规模
2013年拟在忻府区秦城乡部落村、新路村、韩岩村，原平市西镇乡田家庄村及榆次区庄子乡庄子村共建成2000亩高标准示范基地，以示范基地为中心向周边乡村辐射，年推广面积35000亩以上。
适宜区域：华北地区年降雨量大于400毫米春播平作玉米区。
培训农民人次：采用集中授课、现场观摩、发放宣传资料、新闻媒体等形式，集中培训20次，召开现场观摩会5次，发放资料30000份。
3、实现的生态效益
提高了土壤对降水的接纳能力和根系对下部水分的利用效率。减少土壤水分蒸发以及土壤风蚀、提高有机质含量、同时避免了秸秆焚烧引起的环境污染。提高了肥料的利用率、改善了土壤理化结构。
4、实施的主要效果
有效解决了春旱影响玉米播种的问题，实现旱地播种不等雨，水地玉米无需春浇。增强了土壤蓄水保墒能力，玉米抗旱性明显增强。改善了土壤结构，技术实施后耕层容重、紧实度明显下降。2012年秋季对连续实施四年的忻府区新路村试验田土壤进行了取样化验，结果表明，与对照相比，耕层平均增厚22
厘米、土壤容重平均降低0.076克/立方厘米,有机质含量比对照增加0.07%。
抗旱抗倒效果明显。 2011年忻府区新路村遭遇了严重春旱，按常规种植模式玉米无法正常播种，而玉米土壤耕层改良综合高产的技术示范田玉米正常播种（4月23日），正常出苗，比农民常规种植降雨后播种（5月12日）提前20天。播明镇播明村为水地，实施该技术后，无需春浇亦能正常播种，比农民常规种植少浇一水，节约了宝贵的水资源。2012年7月10日忻府区新路村玉米遭遇了严重倒伏，示范田玉米倒伏率为11%，而农民常规种植大田倒伏率在85%以上。
增产效果明显。从2010年开始，该技术在原平市、忻府区、五台县、榆次区、朔城区、阳高县等地进行大面积推广应用，累计示范推广面积30余万亩。2012年山西忻府区韩岩村水地示范田200亩，平均亩产达到了875.8
千克，比前三年平均亩产增产10.5%。忻府区部落村300亩水地示范田，平均亩产851.5
千克，比前三年平均亩产增产13.4%。忻府区新路村旱地示范田200亩，平均亩产765.9
千克，比前三年平均亩产增产32.3%。
5、项目的创新点
1）解决了深松与秸秆还田的矛盾，将深松技术与现有的耕作制度有机结合，为深松技术的大面积推广创造了条件。
2）通过秋水冬雪春用，在不使用补水措施的条件下提高5～10厘米土层含水量,
有效解决春旱对玉米播种的影响，实现旱地玉米播种不等雨，水地玉米无需春浇。
3）深松与深施底肥相结合，农机与农艺相结合。
4）全程机械化操作，适应现代农业发展需要。
6、注意事项
1）秸秆粉碎越短越好，不宜超过10厘米。肥料最好用颗粒肥，镇压轮重量要适宜，以成人双脚踩入土壤表面后脚印深度不超1厘米为宜。
2）如遇春季特别干旱年份，在土壤解冻前再对土壤进行一次镇压。
3）本技术适宜壤土、壤粘土及粘土，砂性土壤保水性差应慎用。
4）地表秸秆与地膜覆盖有矛盾，因此本技术不适宜地膜玉米。
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