商丘市位于河南省东部，豫、鲁、苏、皖四省结合处，辖夏邑、虞城、柘城、宁陵、睢县、民权、梁园区、睢阳区六县二区，耕地面积62.5万公顷，适宜深松耕地面积52万公顷，主要种植小麦、玉米粮食作物，是典型的农业大市，是河南省粮食生产核心区。大力推广应用机械化深松整地技术对实现粮食作物稳产、增产，确保国家粮食安全，具有十分重要的意义。
近几年来，通过政府引导、项目带动，商丘市机械化深松整地技术推广应用面积逐年扩大，但受限于农民的认识接受程度以及操作技术等因素的影响，推广应用面积增幅不大。在同等地块、同等条件（作物品种、施用肥料、田间管理）下，对深松与不深松田地的土壤含水率、土壤容重、作物根系发育、作物产量等情况进行测试，通过数字量化分析，找出两种作业模式的优缺点，得出结论，既为宣传推广机械化深松整地技术提供了实践依据，又为大力推广应用机械化深松整地技术提供了技术支撑，进而有力促进机械化深松整地技术推广应用步伐。
一、机械化深松整地效果测试要求
（一）建立机械化深松整地实验基地
为了保证机械化深松整地效果测试数据具有准确性、可比性和指导性，在各县（区）建立了不少于20亩的试验基地，严格按照确立的作业模式和标准作业，并规定了数据统一采集的时间节点。
（二）确立机械化深松整地作业模式
考虑各县（区）实际和农民的耕种习惯，确立了三种机械化深松整地作业模式，即模式一：单一深松；模式二：深松+旋耕；模式三：深松+免耕播种。
（三）制定机械化深松整地作业标准
据调查，商丘市耕地的犁底层在地表以下20㎝左右，为有效打破犁底层，规定深松作业后的地块要达到“深、平、细、实”，深度必须达到25㎝以上，并要求做到深浅一致、无漏松；对采用深松+旋耕模式的地块，深松作业后地表应平整，土壤应细碎；对采用深松+免耕播种模式的地块，作业后，播种深度应符合要求，苗带镇压应严密，行间地表土壤起垄应规整或平整。
二、机械化深松整地效果测试结果与分析
（一）保护性耕作地块深松+免耕播种模式测试结果与分析
1.测试结果
测试基地设在柘城县陈青集镇前耿楼村种粮大户李建玉流转的200亩粮方内，该地块2014年9月被县农机局定为保护性耕作示范推广基地，主要种植小麦、玉米。实验设置为：保护性耕作+深松模式，面积160亩，保护性耕作不深松模式，面积40亩；采用统一免耕播种机具、统一种子品种、统一肥料品种、统一种肥播量、统一田间管理。数据测试结果见表一、表二。
表一：机械化深松整地效果测试数据一览表测试地点：
柘城县（县） 陈青集镇（乡、镇） 前耿楼（村）作物： 小麦
测试时间：2015年06月16日 测试人：李作明、王强（农业局）；豆乃明、轩文坤（农机局）
项目 耕种 模式 | 测试 点号 | 土壤深度（cm） | ||||||
0—10 | 10—20 | 20—30 | ||||||
含水率 （%） | 容重 (g/cm3) | 含水率 （%） | 容重 (g/cm3) | 含水率 （%） | 容重 (g/cm3) | |||
保护性耕作地块 | 土壤深松 | 1 | 13.09 | 1.31 | 14.41 | 1.27 | 15.79 | 1.46 |
2 | 13.29 | 1.22 | 14.27 | 1.35 | 15.88 | 1.49 | ||
3 | 13.32 | 1.25 | 14.34 | 1.30 | 15.85 | 1.48 | ||
平均 | 13.23 | 1.26 | 14.34 | 1.31 | 15.84 | 1.47 | ||
土壤不深松 | 1 | 12.68 | 1.45 | 13.50 | 1.58 | 13.97 | 1.75 | |
2 | 12.75 | 1.47 | 13.46 | 1.62 | 13.86 | 1.79 | ||
3 | 12.30 | 1.41 | 13.37 | 1.65 | 13.92 | 1.80 | ||
平均 | 12.58 | 1.44 | 13.44 | 1.62 | 13.92 | 1.78 | ||
差值 | 0.65 | 0.18 | 1.00 | 0.31 | 1.92 | 0.31 | ||
表二：机械化深松整地效果测试数据一览表
测试地点：柘城县（县） 陈青集镇（乡、镇） 前耿楼（村）作物： 小麦
测试时间：2015年05月28日 测试人：李作明（农业局）；豆乃明、轩文坤（农机局）
项目 耕种 模式 | 小麦根系发育情况（根长，厘米） | 小麦平均株高（厘米） | 穗粒数（粒） | 千粒重（克） | 亩穗数 （万穗） | 理论产量（千克/亩） | |
保护性耕作地块 | 土壤深松 | 27 | 74.5 | 31.3 | 42 | 49.1 | 548.6 |
土壤未深松 | 14 | 66.3 | 35.5 | 42 | 36.3 | 460.0 | |
差值 | 13 | 8.2 | —4.2 | 0 | 12.8 | 88.6 | |
说明：理论产量=亩穗数×穗粒数×千粒重×0.85（折算系数）/100
2.数据分析
从表一、表二所列数椐可以看出：深松作业比不深松作业地块的土壤含水率平均提高1.2个百分点，土壤容重平均降低0.26 g/cm3。其中，0—10 cm含水率平均提高0.7个百分点，容重平均降低0.18 g/cm3 。10—20cm含水率平均提高0.9个百分点，容重平均降低0.31 g/cm3。20—30cm含水率平均提高1.9个百分点，容重平均降低0.31 g/cm3；深松作业比不深松作业地块的小麦根系平均增长13cm以上；深松作业比不深松作业地块的小麦亩穗数平均增加12.8万个，亩理论产量平均增加88.6kg。由此可见，土地深松不仅能疏松土壤、蓄水保墒、提高抗旱防涝能力，而且还能促进作物根系下扎防倒伏，提高作物产量。
（二）传统耕作地块深松+旋耕模式测试结果与分析
1.测试结果
民权县机械化深松整地效果测试点选在采用传统耕种模式的地块上，5个点分别处于东、西、南、北、中5个方位上，其土壤性状分别为砂土地、壤土地和粘土地，每种作业模式测试面积均不少于10亩。数据测试结果见表三。
2.数据分析
从表三所列数椐可以看出：深松作业比不深松作业地块的土壤含水率平均提高2.7个百分点，土壤容重平均降低0.04 g/cm3；深松作业比不深松作业地块的小麦根系平均增长12cm以上；深松作业比不深松作业地块的小麦亩穗数平均增加2.11万个，亩理论产量平均增加36.2.kg。由此可见，一是土地深松作业能提高土壤蓄水保墒能力，降低容重，促进作物根系发育，增加作物产量。二是粘土地块增产幅度较大，壤土、砂土地块次之。
表三：机械化深松整地效果测试数据一览表
测试时间：2015 年 05 月 22 日 地点：民权县 作物： 小麦
测试人：帅训魁、张书院（农业局）；乔茂勤、彭 辉（农机局）
地点品种 | 作业模式 | 容重(g/cm3) | 含水率（%） | 小麦根系发育情况（根长，cm） | 亩穗数 （万穗） | 理论产量 （kg/亩） |
野岗乡常马口周麦18 （砂土） | 深松+旋耕 | 1.43 | 18.24 | 28 | 38.55 | 570 |
不深松 | 1.46 | 13.80 | 17 | 37.30 | 552 | |
差值 | 0.03 | 4.44 | 11 | 1.25 | 18 | |
龙塘镇吴堂村周麦18 （轻砂土） | 深松+旋耕 | 1.39 | 17.25 | 27 | 39.21 | 527 |
不深松 | 1.41 | 13.35 | 15 | 37.56 | 498 | |
差值 | 0.02 | 3.9 | 12 | 1.65 | 29 | |
褚庙乡柘桑村周麦26 （壤土） | 深松+旋耕 | 1.38 | 24.11 | 32 | 41.87 | 643 |
不深松 | 1.42 | 22.80 | 19 | 39.36 | 602 | |
差值 | 0.04 | 1.31 | 13 | 2.51 | 41 | |
胡集乡胡西村周麦18 （粘土） | 深松+旋耕 | 1.39 | 18.80 | 29 | 39.51 | 588 |
不深松 | 1.43 | 16.43 | 17 | 36.59 | 531 | |
差值 | 0.04 | 2.37 | 12 | 2.92 | 57 | |
程庄镇楚庄村周麦26 （粘土） | 深松+旋耕 | 1.42 | 18.30 | 30 | 41.31 | 633 |
不深松 | 1.48 | 16.67 | 18 | 39.10 | 597 | |
差值 | 0.06 | 1.63 | 12 | 2.21 | 36 |
说明：表中数据为平均值；土壤含水率、容重数据为20—30cm平均值。
（三）不同耕种模式深松测试结果与分析
1.测试结果
表四：保护性耕作与传统耕作地块深松效果对比情况
项目 耕种 模式 | 含水率（均提高值） （%） | 容重（均降低值）(g/cm3) | 小麦根系发育情况（均增长值）（根长，厘米） | 亩穗数（均增加值） （万穗） | 理论产量（均提高值）（千克/亩） | |
机械化深松整地作业 | 保护性耕作 | 1.9 | 0.31 | 13 | 12.8 | 88.6 |
传统耕作 | 2.7 | 0.04 | 12 | 2.1 | 36.2 | |
差值 | —0.8 | 0.27 | 1 | 10.7 | 52.4 | |
说明：表中数据为平均值；土壤含水率、容重数据为20—30cm平均值。
2.数据分析
从表四所列数椐可以看出：保护性耕作地块深松作业后，土壤容重下降明显，含水率提高不多，作物根系发育良好，有效分蘖率明显提高，亩穗数增加幅度较大，增产效果显著。
（四）不同质地土壤深松测试结果与分析
测试结果及数据分析
从表五所列数椐可以看出：在传统耕种模式下，深松与不深松相比，土壤含水率提高最大的是砂土地，粘土地、壤土地依次次之；土壤容重下降值最大的是粘土地，壤土地、砂土地依次次之；小麦根系发育最好是壤土地，粘土地、砂土地依次次之；亩产量增加幅度最大的是粘土地，壤土地、砂土地依次次之。
表五： 传统耕种模式下不同质地土壤深松效果对比情况
测试时间：2015 年 05 月 22 日 地点：民权县 作物： 小麦
测试人：帅训魁、张书院（农业局）；乔茂勤、彭 辉（农机局）
项目 耕种 模式 | 含水率 （%） | 容重(g/cm3) | 小麦根系发育情况（根长，厘米） | 亩穗数 （万穗） | 理论产量（千克/亩） | ||
土 壤 质 地 | 砂 土 地 | 深松 | 17.75 | 1.41 | 27 | 38.88 | 549 |
不深松 | 13.58 | 1.44 | 16 | 37.43 | 525 | ||
差值 | 4.17 | —0.03 | 11 | 1.45 | 24 | ||
壤 土 地 | 深松 | 24.11 | 1.38 | 32 | 41.87 | 643 | |
不深松 | 22.8 | 1.42 | 19 | 39.36 | 602 | ||
差值 | 1.31 | —0.04 | 13 | 2.51 | 41 | ||
粘 土 地 | 深松 | 18.55 | 1.41 | 29 | 40.41 | 611 | |
不深松 | 16.55 | 1.46 | 17 | 37.85 | 564 | ||
差值 | 2.00 | —0.05 | 12 | 2.56 | 47 | ||
说明：表中数据为平均值；土壤含水率、容重数据为20—30cm平均值。
三、机械化深松整地效果讨论与结论
目前，机械化深松整地技术已引起国家领导重视，并纳入国家发展规划。全国新增1000亿斤粮食生产能力规划（2009—2020）中，将农业机械化作为提高农业综合生产能力的6条主要技术路线之一，规划测算，仅推广深松一项就可增产粮食50亿斤，占比达5%。因此，大力推广应用机械化深松整地技术对促进农业可持续发展，确保粮食稳产、高产具有十分重要的意义。
1.讨论
⑴机械化深松整地效果的彰显受限于土地耕种模式的影响。保护性耕作由于采用秸秆残茬覆盖地表和免耕播种，具有减少径流，提高土壤蓄水保墒能力，减少作业工序，降低机具进地次数，减轻土壤碾压程度，提高作物产量的机理。因此，在保护性耕作地块实施深松，叠加效应更加明显。亩增产幅度达88.6kg。
⑵土壤性质影响着机械化深松整地效果的发挥。砂质土壤由于犁底层薄且较软，深松效果不明显。粘土和壤土土壤由于犁底层厚且较硬，深松后能有效打破犁底层，贯通水、肥、气、热的输送通道，蓄水保墒效果得到改善，容重下降较为明显，作物稳产、高产能力显著提高。
2.结论
⑴应大力推广保护性耕作耕种模式；保护性耕作技术涵盖的三大技术秸秆粉碎还田、面耕播种、适时机械深松具有涵养土地、培肥地力、蓄水保墒、节本增效等可持续发展功效，叠加效应非常明显。因此保护性耕作是藏粮于技、藏粮于地的先进耕作模式。
⑵机械化深松整地技术推广重点应放在粘土质、壤土质的地块上；