一、试验设计
1.试验地块的选择 为了统一管理，选择在西安市自然、土壤、水肥、产量平均水平等方面有代表性的长安区地块，于 2013年～2015年设立了免耕播种技术对比试验田，每年在同一区域，连片选取试验田与对照田各100亩，以农机部门为主，联系农技、植保、土肥等部门对农作物生长期实施了全程监测,连续对几种不同模式的免耕播种技术进行对比试验分析。
2.试验机具的选择 选河南洛阳鑫乐机械厂生产的鑫乐2BMFD-6/12型小麦全还田防缠绕免耕播种机，西安亚奥农机有限公司生产的2BMG-4/7小麦（玉米）免耕播种机,海轮王2SFM-4型免耕精量深松施肥播种机进行对比试验。同时配套使用永佳自走式水旱两用喷杆喷雾机。
3.模式设计
（1）试验方法 在具有同等水肥条件且有相同土壤类型的同一区域内建立核心技术试验田和对照田。采用五点法，对试验田和对照田进行苗情、产量等抽样统计测算。
（2）试验条件 试验田和对照田全部采用统一种子、统一化肥、统一播种量、统一施肥量和统一的田间管理，使农机与农艺的技术要求逐步对接、相互融合。
二、试验数据采集及分析
1.玉米生长情况测试分析
表1-1测试结果表明，带状免耕播种比灭茬旋耕播种亩穗数增加133个，穗粒数增加9.2粒，千粒重增加9g，亩增产35.8kg。
表1-2测试结果表明，精量免耕播种比带状免耕播种和灭茬旋耕播种亩穗数分别增加1.4个、15.1个，穗粒数分别增加3.8粒、7.7粒，亩增产32.4kg。
表1-3测试结果表明：精量免耕比精量旋耕亩穗数增加130个，穗粒数增加4.2粒，千粒重增加2.9g，亩增产26.4kg。
2.小麦生长情况测试分析
表2-1表明，全还田防缠绕免耕播种小麦亩基本苗数小于带状播种，但由于肥力集中和边际优势的作用，有效分蘖多于带状播种，亩成穗数比带状播种增加0.5万个，穗粒数比免耕带状播种增加1.1粒，千粒重比带状播种增加0.5g，从而使产量增加，亩增产24.4kg。
表2-2表明，全还田防缠绕免耕播种小麦亩穗数小于带状免耕播种，但由于肥力集中和边际优势的作用，有效分蘖多于带状免耕播种，穗粒数比带状播种增加1.8个，千粒重比带状免耕播种增加1.5g，亩增产30.5kg。
3.玉米产量 连续三年测试结果表明，精量免耕播种亩产量分别为483.7kg, 457.3kg相对较高；而精量旋耕播种亩产量分别为387.6kg，421.2kg。以上数据表明，免耕精量播种模式下玉米的产量高于精量旋耕播种,最高增产量达35.8kg。
4.小麦产量分析 连续两年测试结果表明，全还田防缠绕免耕播种小麦亩基本苗数小于带状免耕播种，但由于肥力集中和边际优势的作用，有效分蘖多于带状免耕播种，因而，亩成穗数、穗粒数、千粒重均比带状免耕播种有所增加，从而使产量增加，亩增产24kg～30kg。
2013年玉米生长状况测试--西安市长安区马王街办马王村
模式 | 品种 | 亩播量（kg） | 播种时间 | 亩穗数（个） | 穗粒数（粒） | 千粒重（g） | 理论亩产（kg） | 实际亩产（kg） | 亩增产（kg） |
带状免耕播种 | 浚单20 | 3.0 | 6.03 | 3854 | 483.4 | 267.4 | 498.2 | 423.4 | 35.8 |
灭茬旋耕播种 | 浚单20 | 3.0 | 6.03 | 3721 | 474.2 | 258.4 | 456.0 | 387.6 |
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2014年玉米生长状况测试--西安市长安区杨庄街办营沟村
模式 | 品种 | 亩播量 （kg） | 播种时间 | 亩穗数 (个) | 穗粒数 (粒) | 千粒重 （g） | 理论亩产 （kg） | 实际产量 （kg） | 亩增产 （kg） |
精量免耕播种 | 吉祥1 号 | 3 | 6.16 | 3043.6 | 531.3 | 320 | 517.4 | 453.6 | 32.4 |
带状免耕播种 | 吉祥1 号 | 3 | 6.16 | 3042.2 | 527.5 | 320 | 513.5 | 436.5 |
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灭茬旋耕播种 | 吉祥1 号 | 3 | 6.16 | 3028.5 | 523.6 | 320 | 495.5 | 421.2 |
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2015年玉米生长状况测试--西安市长安区杨庄街办营沟村
模式 | 品种 | 亩播量（kg） | 播种时间 | 亩穗数（个） | 穗粒数（个） | 千粒重（g） | 理论亩产 （kg） | 实际亩产 （kg） | 亩增产（kg） |
精量免耕播种 | 正大12 | 3.0 | 6.12 | 3410 | 523.6 | 318.7 | 569 | 483.7 | 26.4 |
精量旋耕播种 | 正大12 | 3.0 | 6.12 | 3280 | 519.4 | 315.8 | 538 | 457.3 |
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2014年度小麦生长状况测试--西安市长安区马王街办马王村
模式 | 品种 | 播量 （kg/亩） | 播种日期 月日 | 基本苗 （万个/亩) | 亩穗数 （万） | 穗粒数 （粒） | 千粒重 （g） | 理论亩产 （kg） | 实际亩产 （kg） | 亩增产 （kg） |
全还田防缠绕免耕播种 | 西农3517 | 12.0 | 10.05 | 21.2 | 38.2 | 32.8 | 39.4 | 493.7 | 419.6 | 24.4 |
带状免耕播种 | 西农3517 | 12.0 | 10.05 | 22.6 | 37.7 | 31.7 | 38.9 | 464.9 | 395.2 |
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模式 | 品种 | 亩播量 （kg/亩） | 播种时间 | 亩穗数 （万株） | 穗粒数（粒） | 千粒重（g） | 理论亩产 （kg/亩） | 实际亩产 （kg/亩） | 增产（kg） |
全还田防缠绕免耕播种 | 华高55 | 12.5 | 10.13 | 37.2 | 32.4 | 40.6 | 489.3 | 415.9 | 30.5 |
带状免耕播种 | 华高55 | 12.5 | 10.13 | 37.9 | 30.6 | 39.1 | 453.5 | 385.4 |
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三、增产因素分析
1.精量免耕播种玉米增产机理 一是抢播种时机。采用玉米兔耕播种，可比旋耕后播种提前5天～10天完成，为下茬作物适时播种创造条件。二是增强抗倒伏力。由于该区在8月中下旬易出现大风大雨天气，玉米倒伏较为普遍。采用免耕播种，玉米根系扎入实土层较深，所产生的气生根较多，因此抗倒伏能力增强。三是蓄水保墒。麦草和麦茬对地表的覆盖作用，有效地减少了土壤的径流量、蒸发量和风蚀量,当墒情适中时，旋耕后土壤疏松,播种会加速水分节蒸发，不利于种子发芽；当墒情差时，为保证发芽出苗，需要浇水，旋耕地比免耕地用水量多一倍。四是提高肥效。由于免耕，麦茬、麦草留于地表，接受阳光多，气温高，比埋在地下腐烂快，提高了土壤肥效。同时，麦草腐烂时产生的CO2，促进了玉米的光合作用，利于玉米生长。五是无需培土。玉米系须根作物，培土后须根会扎在松土上，对固株的作用甚微；而免耕播种, 由于种子土壤不被破环，根系入实土层扎实，固株效果明显。
2.全还田防缠绕免耕播种小麦增产机理 一是玉米秸秆直接粉碎还田，增加土壤有机质的含量，不（少）耕翻土地减缓了有机质的氧化分解，有利于有机质的积累和肥力的提高。二是玉米秸秆全量覆盖具有较好的蓄水保墒作用，抗旱能力增强。三是秸秆覆盖提高了小麦的抗冻能力。在小麦越冬期可提高地温，在开春后地温相对较低，小麦返青相对较晚，避免了“倒春寒”对小麦的冻害。四是免耕播种可实现化肥深施和沟内镇压，出苗率高，分蘖好，通风透光，节本增效。五是培肥地力，改善土壤结构。由于土壤地表覆盖秸秆，土壤表层不受雨水直接冲击，防止了土壤板结，从而改善土壤结构。
综上所述，全还田防缠绕小麦免耕播种技术、免耕精量玉米播种技术下的小麦、玉米，根系入土扎实，分蘖良好，苗全苗壮，增产效果明显，适宜在西安市大面积推广应用。
