秸秆还田现状的调查、问题及对策

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  摘    要:秸秆还田是一项利国利民的好事,可增加土壤有机质,改良土壤结构,促进作物生长和发育,提高作物产量,避免秸秆焚烧造成的大气污染。但秸秆还田不当,会达不到应有的效果。本文以荆州市马山镇和菱角湖管理区为例,综述了秸秆还田的技术要求和注意事项,并对进一步做好秸秆还田提出建议。
  关键词:秸秆还田;马山镇;菱角湖管理区
  中图分类号:S141.4         文献标识码:A        DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.03.020
  Investigation and Problem and Countermeasure on Straw Returning
   ——An Example of Mashan Town and Water Chestnut Lake Management District
  WANG Gui-yuan1,2
  (1. College of Horticulture and Gardening,Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434025, China; 2. Agricultural Bureau of Jingzhou District, Jingzhou City, Hubei Province, Jingzhou, Hubei 434020, China)
  Abstract: Straw returning is a good thing to benefit the country and the people, which can increase soil organic matter, improve soil structure, promote the growth and development of crops and improve crop yield. What's more, atmospheric pollution caused by straw burning could be avoided. But the straw returning which is improper will fail to achieve the desired effect. This paper took Mashan Town and Water Chestnut Lake Management District of Jingzhou City as an example, summarized the requirements of straw returning to field technology and matters needing attention, and puts forward some suggestions to further improve straw returning.
  Key words: straw returning; Mashan Town; Water Chestnut Lake Management District
  秸秆还田是把农作物秸秆直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。秸秆中含有大量的新鲜有机物料,在归还于农田之后,经过一段时间的腐解作用,就可以转化成有机质和速效养分。秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施,在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时能增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,容量减轻,促进微生物活力和作物根系的发育。秸秆还田增肥增产作用显著,一般可增产5%~10%[1]。笔者以马山镇和菱角湖管理区2014年秸秆还田的情况为例,从多方面进行了论述,并从技术完善的角度给出建议。
  1    马山镇秸秆还田概况
  荆州市荆州区马山镇东邻沙洋县,西接当阳市,有耕地面积逾3 333 hm2,目前以种植水稻和油菜为主。2014年前,在耕种下一茬农作物之前,上一茬的农作物秸秆大部分在田里被烧掉,自从荆州市2014年下半年启动“秸秆禁烧”政策以来,马山镇秸秆焚烧现象大大减少。笔者发现有60%以上的水稻田基本处于休耕状态,仅有不到40%的水稻田种上了油菜,这在往年是从未发生过的现象。造成该现象的原因主要有2个:一是政府启动了“秸秆禁烧”政策,大量水稻秸秆(包括留茬过高的秸秆)留在水稻田里后影响了旋耕机的耕整,即使勉强耕整后也会影响油菜的播种和出苗;二是种植油菜成本过高。在种植油菜之前,需要将水稻秸秆清理走,而明年油菜收割后又要处理油菜秸秆,清理成本较高,况且油菜产量不高,价格一般。因此,农民宁愿将田闲置,出去打工,也比种油菜所得的收入要高。之所以近40%的田种上了油菜主要是农民炒菜需要油,种油菜比买油吃省钱。
  笔者通过巡查发现,马山镇秸秆还田的量很少,其原因有现实的,也有历史的,现实的原因是政府启动“秸秆禁烧”,而附近没有秸秆收储站,秸秆没有出路;历史原因是本地联合收割机较少,且收割水稻的收割机以“全喂入式”为主,造成了大量农田留茬过高,而这些稻茬留在偏湿的地里难以腐烂甚至又重新长出稻谷,造成旋耕机耕整难度加大甚至无法耕整。
  2    菱角湖管理区秸秆还田概况
  菱角湖管理区位于荆州市西北部,毗邻枝江市和当阳市,有耕地面积1 333 hm2,目前以种植玉米和小麦为主。同样,在荆州市启动“秸秆禁烧”政策以前,玉米秸秆和小麦秸秆基本被焚烧,但目前玉米秸秆焚烧现象基本消失。笔者经常巡查的过程中,几乎没有发现休耕田,所有玉米田已经播种上小麦,也就是说“秸秆禁烧”政策没有影响到菱角湖农民的秋播生产。那么,田里的玉米秸秆都怎么处理了呢?经过调查发现,在当地政府的督促和带动下,玉米秸秆至少有3条出路:(1)用秸秆粉粹机粉碎后直接还田;(2)用大型耕整机翻耙后还田;(3)用秸秆卷拾机把秸秆搜集打捆后带走。其中主要以第(1)和第(2)种还田方式为主,且用秸秆粉碎机粉碎后还田的效果最好,但成本较高(每公顷450元)。当地没有秸秆卷拾机,只有当外地秸秆卷拾机从当地路过时才收走少量玉米秸秆。   笔者通过巡查发现,菱角湖管理区的秸秆还田做法较好,但秸秆还田的效果还有待于后续观察。马山镇的秸秆还田量虽然很少,但农民都很支持政府的“秸秆禁烧”工作,秸秆还田也在进一步摸索过程中。在笔者亲历菱角湖玉米收割及秸秆还田的过程中,结合马山镇的水稻收割和秸秆还田情况,笔者认为秸秆还田过程从技术上还有待完善之处。
  3    秸秆还田技术要求和注意事项
  3.1    秸秆还田要及时
  因为活秸秆中存在一些活的有机体,还田后养分释放慢,如果还田过晚,一会造成有机质含量减少,二是当季作物无法吸收利用[2]。以菱角湖为例,很多玉米秸秆就存在还田过晚的现象,这主要与玉米收割机械和秸秆还田的机械有关。首先,目前农村农民大都以老人和妇女为主,不是每家每户都有大型的收割机、耕整机,而玉米成熟时间又相对比较集中,这样就造成玉米已经成熟而没有收获的现象,玉米秸秆逐渐失去水分后,其有机质含量会大大减少;其次,有些玉米收获后秸秆没有及时还田,在地里干枯,既不利于粉碎,又大大减少了有机质含量。对于水稻,同样也应该在收割之后立即将秸秆还田。
  在干旱季节秸秆还田时,还应注意浇足“蹋墒水”。为夯实土壤,加速秸秆腐化,在整好地后一定要浇好“蹋墒水”,以有利于秸秆的快速腐解。
  3.2    秸秆还田数量要适中
  不管采用哪种还田方式,都要考虑秸秆还田的数量。如果田里的秸秆数量过多,不仅不利于其腐解,甚至会影响出苗或幼苗的生长,导致作物减产[3-9]。秸秆还田过少也达不到应有的目的。一般以每公顷3 000 kg左右鲜秸秆为宜,在数量较多时应配合相应耕作措施(如深埋或清理)并增施适量N肥。笔者在菱角湖巡查过程中,发现有的农民把暴露在地里的玉米秸秆主动清走,这其实只是为了更好地播种,防止种子“掉气”。
  3.3    秸秆施用要均匀
  机械粉碎秸秆时要提高粉碎质量,秸秆粉碎的长度应小于10 cm,并且要撒匀。如果不匀,则厚处很难耕翻入土,使田面高低不平,或者使很多秸秆堆积在土壤表面,这易造成作物生长不齐、出苗不匀等现象。
  3.4    适量深施速效氮肥
  一般禾本科作物秸秆含纤维素较高,达30%~40%,还田后土壤中碳素物质会陡增,一般要增加 1倍左右。因为微生物的增长是以C素为能源、N素为营养的,而有机物对微生物的分解适宜的碳氮比为25∶1,多数秸秆的碳氮比高达75∶1,这样秸秆腐解时由于C多N少营养失衡,微生物就必须从土壤中吸取氮素以补不足,从而造成秸秆腐解与作物幼苗共同争N的现象,因而秸秆还田时增施氮肥显得尤为重要,它可以起到加速秸秆快速腐解及保证作物苗期生长旺盛的双重功效[10-12]。笔者在巡查过程中发现农民基本是在秸秆还田后,即播种前施肥,这样做不太科学,最好在秸秆粉碎或翻耕前施肥。
  3.5    施入适量石灰
  新鲜秸秆在腐熟过程中会产生各种有机酸,这些酸对作物根系有毒害作用。因此,在酸性和透气性差的土壤中进行秸秆还田时,应施入适量的石灰,以中和产生的有机酸。施用数量以每公顷400~600 kg为宜,以防中毒和促进秸秆腐解[12]。
  最后,有病的植物秸秆带有病菌,直接还田时会传染病害,可采取高温堆制,以杀灭病菌。
  4    秸秆还田的缺点
  秸秆还田利国利民,在荆州市政府开展秸秆禁烧的政策下,秸秆还田是解决秸秆出路的一条主要途径,但秸秆还田也有不足之处,表现如下。
  (1)由于秸秆还田量过大或不均匀易发生土壤微生物(即秸秆转化的微生物)与作物幼苗争夺养分的矛盾,甚至出现黄苗、死苗、减产等现象。所以一般每公顷秸秆粉碎翻压还田不超过300 kg,最多不超过500 kg,否则,会影响秸秆在土壤中的分解速度及作物产量。因此在秸秆直接还田时,一般还应适当增施一些氮肥,缺磷的补施磷肥,但这样又会增加秸秆还田的成本,有时农民也不乐意。
  (2)秸秆翻压还田后,使土壤变得过松,孔隙大小比例不均、大孔隙过多,导致跑风。应该采取的措施是适时灌水,或用石碌碾压,使土壤与种子接触紧密,使种子能够正常发芽;或者是加大粉碎细度,最好达到3.5 cm以下,但这样就会增加能耗,加大成本。
  (3)易发生病虫害。秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害,如果在秸秆直接粉碎过程中无法杀死,还田后留在土壤里,病虫害就会直接发生或者越冬来年发生。现在还没有有效的措施进行处理。
  (4)中国农村的传统耕作制度,不适合大面积的机械作业,农民都是一家一户,土地面积小,大面积的农业机械作业在很多地方还推广不开,小面积的秸秆机械还田成本高,农民不易接受而且技术不成熟,在晴朗干燥的天气作业会造成黄土飞扬、尘埃满天。
  5    秸秆还田的建议与发展展望
  秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施,在杜绝秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用,但若方法不当,可能会出现各种问题。为了避免来年不产生秸秆还田引起出苗不好和麦苗发黄等问题,针对马山镇和菱角湖管理区目前的秸秆还田状况,对于秸秆直接还田技术提出以下7点建议。
  (1)各类秸秆收割后最好立即耕翻入土,以避免水分损失而不易腐解,水田更应注意。对于菱角湖管理区,秋播以小麦为主,应在玉米收获的同时进行秸秆还田,必要时应田间灌水,以促进秸秆的腐解;对于马山镇,也应在水稻收割后立即深翻。
  (2)秸秆还田后,在腐解过程中会产生许多有机酸,在水田中易累积,浓度大时会造成危害。因此在水田水分管理上应采取“干湿交替、浅水勤灌”的方法,并适时搁田,改善土壤通气性[13]。   (3)应使用无病健壮的植物秸秆还田,防止传播病菌,加重下茬作物病害。
  (4)要用足够马力的机械将秸秆切碎,长度不超过10 cm,耕翻入土深度在15 cm以下,覆土要盖严、镇压保墒,这既可加速秸秆分解,又不影响播种出苗。由于目前马山镇收获水稻的机械不统一,有少量机械没有切割装置,还有大量机械马力不足,造成留茬过高,这些都为秸秆还田造成了障碍。
  (5)配合施用氮、磷肥。新鲜的秸秆碳/氮比大,施入田地时,会出现微生物与作物争肥现象。在秸秆还田的同时,要配合施用碳酸氢铵、过磷酸钙等肥料,以补充土壤中的速效养分。
  (6)翻压时间与水分管理。可边收割边耕埋,利用秸秆收获时含水较多的特点,及时耕埋利于腐解。土壤水分状况是决定秸秆腐解速度的重要因素。在水分管理上,对土壤墒情差的,耕翻后应立即灌水;而墒情好的则应镇压保墒,促使土壤密实,以利于秸秆吸水分解[14]。
  综上所述,秸秆还田虽然也有缺点,但这些缺点是可以克服的,随着人们环保意识的加强、对秸秆禁烧政策的大力支持,秸秆焚烧现象将会大大减少,农民将进一步探讨更好的秸秆还田方式,进而减少化肥的大量施入,况且化肥生产会产生较大的污染,因此秸秆还田可以从各方面减少污染,是有利于子孙后代的好事情。
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