秸秆是农作物的主要副产品,也是一种重要的生物资源。全国目前年产各种作物秸秆6-7亿吨,仅有四分之一左右还田,一些剩余秸秆被堆积到田边道旁或就地焚烧,既浪费了资源,又污染了环境。 世界上农业发达的国家大都非常重视土地的用养结合和发展生态农业,在美国和秸秆还田十分普遍。不但玉米、小麦等秸秆大量还田,而且像大豆、番茄等秸秆也尽量还田。据美国农业部统计,美国每年生产的作物秸秆4.5亿吨,秸秆还田量占秸秆生产量的68%,对保持美国的土壤和土壤肥力起着十分重要的作用。英国秸秆直接还田量的则占其生产量的73%。目前,国外一些国家秸秆还田的研究与利用已处于领先水平。 东北平原的黑土地经过长期以来连续种植高产作物,重无机农业、轻有机农业,重用地、轻养地的掠夺式生产方式,使黑土地土壤肥力和有机质含量迅速下降,水土流失加剧,旱涝灾害增多,沙尘暴频繁,耕地和草场退化严重,农业生态条件恶化。现行整地方法的主要弊端是作业环节多、成本高,大多数灭茬同时不成垄,或成垄不镇压,秋、春两季多次整地才能达到播种状态,使土壤水份大量散失,加重了旱情。近年来,干旱少雨已成为雨养农业区最大的自然灾害。 玉米秸秆还田,可以减轻耕地水蚀和风蚀。坡耕地实行秸秆安全还田技术的保护性耕作,还有着减少河流泥沙含量,促进流域治理,改善生态环境的作用。历年的作物秸秆不断地在土壤表层累积,逐渐形成肥沃的腐殖层,改善土壤结构,主要表现在土壤毛管孔度增加、土壤团聚体数量增加,提高自然降雨利用率,增强抗旱能力,增强土壤的蓄水保墒能力。 本论文通过研究秸秆还田的变化规律;东北玉米主产区秸秆还田方法研究;机械化全方位深松、条带深松、深耕整地方法及不同组合方式改善土壤理化性状效果,形成雨养农业区玉米秸秆还田与优化土壤环境调控配套的综合技术。集作物高产栽培、土壤保护、农机农艺相结合,是提高劳动生产率、降低生产成本、提高效益为一体的旱作农业的保护性耕法,在东北玉米主产区发展持续高效农业有广泛的前景。 本论文取得的成果: 1、经过小区试验、大区对比试验和示范,在玉米宽窄行新耕作技术的基础上,对秸秆还田不同方式进行了研究,通过秸秆还田不同方法对土壤物理性状、培肥效果、植株生长发育及产量的影响分析,初步提出了适应新耕作技术的玉米秸秆还田方法。 2、高茬还田既经济、又省工,同时具有土壤培肥的作用,8年高茬还田土壤有机质比现行耕法提高6.73g/kg。