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摘要阐述了农作物秸秆机械还田的作用,分析了大田生产秸秆还田存在的问题,并提出相应的配套措施,以为农作物秸秆机械还田技术的推广提供参考。
关键词秸秆粉碎还田;机械化;存在问题;配套技术
中图分类号S141.4文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)06-0099-01
秸秆粉碎还田机械化技术是用机械将秸秆粉碎、切碎、破茬、深耕、旋耕和耙压等作业方式,把秸秆直接翻埋到土壤中或切碎覆盖到地表的技术[1]。蒙城县近几年开展小麦、玉米秸秆机械化直接还田,为改良土壤、提高粮食单产、实现农业可持续发展打下了坚实的基础。
1农作物秸秆机械还田的作用
一是改善土壤团粒结构和理化性状,提高产量。作物秸秆中含有氮、磷、钾、钙、硫等农作物必需的营养元素,是丰富的肥料资源[2]。此外,农作物秸秆粉碎还田翻耕后,在分解过程中进行矿质化,释放养分,同时进行腐殖质化,使一些有机质化合物缩合脱水,形成更复杂的腐殖质,从而改善土壤的结构及保水、肥、温、气的能力。二是增加土壤有机质含量。根据资料,秸秆还田后的土壤因还田年数不同,有机质可增加0.025%～0.150%,土壤容重降低0.057%～0.167%,孔隙度增加2%～6%,土质疏松,通气性提高,犁耕比阻减少,贮存水分、养分能力增强。三是解决了秸秆就地焚烧和堆积田边地头腐烂带来空气、环境污染等问题,创建改土培肥、节约生产成本、提高农作物产量的农业生产新模式[3]。
2大田生产秸秆还田存在的问题
2.1碳氮比失调
秸秆本身碳氮比为65～85∶1,而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1,秸秆还田后土壤中氮素不足,微生物与作物争夺氮素,使秸秆分解缓慢,麦苗因缺氮而黄化、苗弱,生长不良。
2.2秸秆粉碎不符合要求
有的地块粉碎的秸秆过长,大于10 cm,不利于耕翻,甚至架空土壤,造成土壤透风、跑墒,影响播种和苗子扎根。
2.3土壤大小孔隙比例不合理
秸秆还田后,使土壤变得过松,大孔隙过多,导致跑墒快,土壤与种子不能紧密接触,影响种子发芽生长,使小麦扎根不牢,甚至出现吊根。
2.4病原体及虫口基数较大
部分田块由于前茬作物病虫害发生较重,这些带病的秸秆直接还田后,造成下茬作物病虫害发生加重。
3农作物秸秆机械还田措施
3.1细粉碎,深耕翻
秸秆粉碎还田作业时要注意留茬高度,粉碎长度不宜超过10 cm。均匀撒于地表,然后深翻入土,翻耕深度以20～25 cm为宜,以利播种。秸秆粉碎还田增施化肥后,要立即旋耕或耙地灭茬而后翻耕,翻压后如土壤墒情不足,应结合灌水。在临近播种时要结合镇压,促其腐烂分解[4]。
3.2翻埋
作物收割后趁秸秆青绿,糖分、水分大,含水率30%以上时,立即粉碎、翻埋。此时的秸秆易粉碎、腐烂分解,对增加土壤养分极为有利。在翻埋时土壤的水分含量以田间持水量的60%为宜,如水分含量过大,秸秆氮矿化后易引起反硝化作用而损失氮素,过小则不利于秸秆分解。
3.3秸秆还田量
薄地、化肥不足,秸秆的用量不宜过多;肥地、化肥较多,可适当加大用量或全田翻压。
3.4补施氮、磷、钾肥料
秸秆直接还田时,作物与微生物争夺速效养分,特别是争氮现象突出,可通过补施化肥来解决。通常秸秆的碳氮比约为80～100∶1,为此,应适当增施氮素化肥,对缺磷土壤则应补充磷肥。据试验,玉米秸秆腐解过程需要的碳、氮、磷比例为100∶4∶1,一般还田秸秆7 500 kg/hm2,需施纯N 67.5 kg/hm2 P2O5 22.5 kg/hm2(或施速效氮300～750 kg/hm2或尿素150～225 kg/hm2)。
秸秆还田后,增施速效氮肥,可降低土壤中的碳氮比,从而利于微生物的活动,满足幼苗生长对氮素的需要,使秸秆分解加快,同时,又能为小麦、玉米中后期生产提供各种养分。按比例补施氮、磷、钾肥料,可满足小麦、玉米生长的需要,提高作物产量。一般补氮肥为75.0～112.5 kg/hm2。
3.5消灭病原体
带病的秸秆不能直接还田,否则小麦、玉米易发生病害,这类秸秆应销毁或高温堆腐后再施用。
4秸秆还田后的播种技术措施
4.1小麦秸秆还田后玉米播种
主要采用大中型拖拉机配套旋耕施肥播种机(麦玉两用),在小麦收获后直接一次性完成灭茬、条旋耕、施肥、播种、覆土、镇压等机播过程。其工艺路线为:小麦联合收割—秸秆粉碎覆盖还田—板茬带状旋耕施肥播种—苗带镇压。
小麦秸秆还田后的玉米播种,即带状旋耕、深施化肥、玉米播种带镇压一次性作业技术。技术要点:一是要采用在旋播机上只保留玉米播种腿后3行或4行6～8把刀,其余旋耕刀拆下,即只旋耕播种行宽度15 cm左右,其余仍为板茬地,这样可以有效避免由于土壤过塇引起的玉米后期根倒伏;二是足墒播种,必要时可造墒播种或播后及时浇一次“蒙头水”,防止吊种,促使玉米迅速出苗,达到苗全、苗齐、苗壮的目的;三是播种行距要保证在55～70 cm且直线行走,以满足后期使用联合收割机收获时的要求。播种和施肥时,排肥开沟器要使施肥距种子侧面下方3～5 cm,保证种肥之间有4～6 cm的隔离层,不得有断条和漏播。若实施夏玉米免耕覆盖精播机械化技术时,要求前茬小麦秸秆粉碎后覆盖在地表,尽可能减少对土壤的翻动而直接播種,以维持和保养地力、墒情。
4.2玉米秸秆还田后小麦播种
主要采用玉米联合收获机收获果穗,秸秆用机械粉碎施用。同时补氮,旋耕2遍,耙压,播种,苗带镇压,或玉米联合收获机收获果穗并粉碎秸秆,深耕旋耕1遍。同时补氮,用复式播种机播种,苗带镇压。
玉米秸秆还田的小麦机播,关键要掌握以下技术要点:一是整地质量高,特别是细碎度和平整度,土壤墒情要足,遇到干旱要造墒,遇涝要排渍;二是播后及时镇压。镇压要到位,做到适度、不漏。整地完成后,小麦机械直播应选择先进适用的播种机,加强对播种机手的培训;注意耕整质量,适时深耕细耙,耕深20 cm,土壤上松下实,无明显坷垃,地面平整,墒平沟直,有条件的可进行土壤深松;土壤墒情要好,必要时要造墒播种;严把播种质量关,争取适期、适墒播种,深浅要一致,覆土要均匀,行距要求20～23 cm,同幅行距偏差不应超过5 mm。不漏播,不重播。
5参考文献
[1] 姜兴顺.界首市农作物秸秆还田探析[J].现代农业科技,2010(1):101.
[2] 周波,刘登民,劳秀荣,等.长期秸秆还田及休闲处理对土壤肥力的影响[J].安徽农业科学,2008,36(36):16015-16019.
[3] 李春霞,陈阜,王俊忠,等.秸秆还田与耕作方式对土壤酶活性动态变化的影响[J].河南农业科学,2006(11):68-70.
[4] 李寿强,王艳菊,马妙芳,等.稻田秸秆覆盖还田技术模式及应用价值探讨[J].内蒙古农业科技,2004(12):129-130.
关键词秸秆粉碎还田;机械化;存在问题;配套技术
中图分类号S141.4文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)06-0099-01
秸秆粉碎还田机械化技术是用机械将秸秆粉碎、切碎、破茬、深耕、旋耕和耙压等作业方式,把秸秆直接翻埋到土壤中或切碎覆盖到地表的技术[1]。蒙城县近几年开展小麦、玉米秸秆机械化直接还田,为改良土壤、提高粮食单产、实现农业可持续发展打下了坚实的基础。
1农作物秸秆机械还田的作用
一是改善土壤团粒结构和理化性状,提高产量。作物秸秆中含有氮、磷、钾、钙、硫等农作物必需的营养元素,是丰富的肥料资源[2]。此外,农作物秸秆粉碎还田翻耕后,在分解过程中进行矿质化,释放养分,同时进行腐殖质化,使一些有机质化合物缩合脱水,形成更复杂的腐殖质,从而改善土壤的结构及保水、肥、温、气的能力。二是增加土壤有机质含量。根据资料,秸秆还田后的土壤因还田年数不同,有机质可增加0.025%～0.150%,土壤容重降低0.057%～0.167%,孔隙度增加2%～6%,土质疏松,通气性提高,犁耕比阻减少,贮存水分、养分能力增强。三是解决了秸秆就地焚烧和堆积田边地头腐烂带来空气、环境污染等问题,创建改土培肥、节约生产成本、提高农作物产量的农业生产新模式[3]。
2大田生产秸秆还田存在的问题
2.1碳氮比失调
秸秆本身碳氮比为65～85∶1,而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1,秸秆还田后土壤中氮素不足,微生物与作物争夺氮素,使秸秆分解缓慢,麦苗因缺氮而黄化、苗弱,生长不良。
2.2秸秆粉碎不符合要求
有的地块粉碎的秸秆过长,大于10 cm,不利于耕翻,甚至架空土壤,造成土壤透风、跑墒,影响播种和苗子扎根。
2.3土壤大小孔隙比例不合理
秸秆还田后,使土壤变得过松,大孔隙过多,导致跑墒快,土壤与种子不能紧密接触,影响种子发芽生长,使小麦扎根不牢,甚至出现吊根。
2.4病原体及虫口基数较大
部分田块由于前茬作物病虫害发生较重,这些带病的秸秆直接还田后,造成下茬作物病虫害发生加重。
3农作物秸秆机械还田措施
3.1细粉碎,深耕翻
秸秆粉碎还田作业时要注意留茬高度,粉碎长度不宜超过10 cm。均匀撒于地表,然后深翻入土,翻耕深度以20～25 cm为宜,以利播种。秸秆粉碎还田增施化肥后,要立即旋耕或耙地灭茬而后翻耕,翻压后如土壤墒情不足,应结合灌水。在临近播种时要结合镇压,促其腐烂分解[4]。
3.2翻埋
作物收割后趁秸秆青绿,糖分、水分大,含水率30%以上时,立即粉碎、翻埋。此时的秸秆易粉碎、腐烂分解,对增加土壤养分极为有利。在翻埋时土壤的水分含量以田间持水量的60%为宜,如水分含量过大,秸秆氮矿化后易引起反硝化作用而损失氮素,过小则不利于秸秆分解。
3.3秸秆还田量
薄地、化肥不足,秸秆的用量不宜过多;肥地、化肥较多,可适当加大用量或全田翻压。
3.4补施氮、磷、钾肥料
秸秆直接还田时,作物与微生物争夺速效养分,特别是争氮现象突出,可通过补施化肥来解决。通常秸秆的碳氮比约为80～100∶1,为此,应适当增施氮素化肥,对缺磷土壤则应补充磷肥。据试验,玉米秸秆腐解过程需要的碳、氮、磷比例为100∶4∶1,一般还田秸秆7 500 kg/hm2,需施纯N 67.5 kg/hm2 P2O5 22.5 kg/hm2(或施速效氮300～750 kg/hm2或尿素150～225 kg/hm2)。
秸秆还田后,增施速效氮肥,可降低土壤中的碳氮比,从而利于微生物的活动,满足幼苗生长对氮素的需要,使秸秆分解加快,同时,又能为小麦、玉米中后期生产提供各种养分。按比例补施氮、磷、钾肥料,可满足小麦、玉米生长的需要,提高作物产量。一般补氮肥为75.0～112.5 kg/hm2。
3.5消灭病原体
带病的秸秆不能直接还田,否则小麦、玉米易发生病害,这类秸秆应销毁或高温堆腐后再施用。
4秸秆还田后的播种技术措施
4.1小麦秸秆还田后玉米播种
主要采用大中型拖拉机配套旋耕施肥播种机(麦玉两用),在小麦收获后直接一次性完成灭茬、条旋耕、施肥、播种、覆土、镇压等机播过程。其工艺路线为:小麦联合收割—秸秆粉碎覆盖还田—板茬带状旋耕施肥播种—苗带镇压。
小麦秸秆还田后的玉米播种,即带状旋耕、深施化肥、玉米播种带镇压一次性作业技术。技术要点:一是要采用在旋播机上只保留玉米播种腿后3行或4行6～8把刀,其余旋耕刀拆下,即只旋耕播种行宽度15 cm左右,其余仍为板茬地,这样可以有效避免由于土壤过塇引起的玉米后期根倒伏;二是足墒播种,必要时可造墒播种或播后及时浇一次“蒙头水”,防止吊种,促使玉米迅速出苗,达到苗全、苗齐、苗壮的目的;三是播种行距要保证在55～70 cm且直线行走,以满足后期使用联合收割机收获时的要求。播种和施肥时,排肥开沟器要使施肥距种子侧面下方3～5 cm,保证种肥之间有4～6 cm的隔离层,不得有断条和漏播。若实施夏玉米免耕覆盖精播机械化技术时,要求前茬小麦秸秆粉碎后覆盖在地表,尽可能减少对土壤的翻动而直接播種,以维持和保养地力、墒情。
4.2玉米秸秆还田后小麦播种
主要采用玉米联合收获机收获果穗,秸秆用机械粉碎施用。同时补氮,旋耕2遍,耙压,播种,苗带镇压,或玉米联合收获机收获果穗并粉碎秸秆,深耕旋耕1遍。同时补氮,用复式播种机播种,苗带镇压。
玉米秸秆还田的小麦机播,关键要掌握以下技术要点:一是整地质量高,特别是细碎度和平整度,土壤墒情要足,遇到干旱要造墒,遇涝要排渍;二是播后及时镇压。镇压要到位,做到适度、不漏。整地完成后,小麦机械直播应选择先进适用的播种机,加强对播种机手的培训;注意耕整质量,适时深耕细耙,耕深20 cm,土壤上松下实,无明显坷垃,地面平整,墒平沟直,有条件的可进行土壤深松;土壤墒情要好,必要时要造墒播种;严把播种质量关,争取适期、适墒播种,深浅要一致,覆土要均匀,行距要求20～23 cm,同幅行距偏差不应超过5 mm。不漏播,不重播。
5参考文献
[1] 姜兴顺.界首市农作物秸秆还田探析[J].现代农业科技,2010(1):101.
[2] 周波,刘登民,劳秀荣,等.长期秸秆还田及休闲处理对土壤肥力的影响[J].安徽农业科学,2008,36(36):16015-16019.
[3] 李春霞,陈阜,王俊忠,等.秸秆还田与耕作方式对土壤酶活性动态变化的影响[J].河南农业科学,2006(11):68-70.
[4] 李寿强,王艳菊,马妙芳,等.稻田秸秆覆盖还田技术模式及应用价值探讨[J].内蒙古农业科技,2004(12):129-130.