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        論玉米秸稈還田技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

        2014-04-29 00:00:00馬平文
        農(nóng)民致富之友 2014年12期

        [摘要] 我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,有著非常豐富的秸稈資源。我國每年各種作物秸稈的產(chǎn)量大概在6-7億噸,但是,秸稈的利用率不高,相當(dāng)一部分秸稈被堆積到路旁或被就地焚燒掉。為了秸稈資源能得到有效、合理利用,本文就秸稈還田的作用和技術(shù)研究現(xiàn)狀,提出秸稈還田的發(fā)展趨勢(shì)。

        [關(guān)鍵詞]秸稈還田現(xiàn)狀作用發(fā)展趨勢(shì)

        [中圖分類號(hào)]S141[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1003-1650 (2014)06-0078-02隨著我國農(nóng)業(yè)水平的迅速發(fā)展,農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量也隨之增加,重視秸稈還田的工作,不僅能夠節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境,而且能夠維持整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)出水平,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

        一、我國秸稈還田技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

        在我國目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,玉米秸稈的還田率還不高,很多地區(qū)由于沒有采取適當(dāng)?shù)慕斩掃€田措施,導(dǎo)致土地連年種植過程中,土壤的有效成分逐年減少,有機(jī)質(zhì)的含量也連年下降,全國平均僅有1.5%,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處于一種重用輕養(yǎng)的不健康的生產(chǎn)模式。同時(shí),我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,過多依賴化肥的使用,在種情況下就容易造成土壤板結(jié),地力衰退,使農(nóng)作物營養(yǎng)不良,因此提高秸稈的還田的技術(shù)工作,對(duì)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

        二、秸稈還田對(duì)土壤培肥的作用

        對(duì)于秸稈還田功能的技術(shù)研究,已經(jīng)有將近百年的歷史,如英國和美國在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中,對(duì)秸稈還田的作用做了大量研究,擁有一定的實(shí)驗(yàn)資料積累。我國的農(nóng)業(yè)科學(xué)院以及各地農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)也都對(duì)秸稈還田與土壤肥力關(guān)系進(jìn)行了比較深入實(shí)驗(yàn)研究。

        1.增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量

        研究表明,秸稈還田可以增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量,有機(jī)質(zhì)平均年增長率為0.01%。吉林黑土定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)表明,土壤中常年連續(xù)使用不同的肥料14年和24年后,其有機(jī)質(zhì)的含量將有比較大的變化。常年不耕作的土地14年,其有機(jī)質(zhì)含量可以增加到29.0g/kg,秸稈還田和化肥同時(shí)處理耕層土壤,有機(jī)質(zhì)含量增加到27.1g/kg,但是,單施化肥的耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低。

        2.改良土壤理化性狀

        吉林省黑土監(jiān)測(cè)基地研究資料表明: 土壤容重, 施有機(jī)肥處理區(qū), 耕層土壤容重呈下降趨勢(shì), 下降幅度為 0.04-0.24 g/cm2; 對(duì)照和化肥區(qū),呈現(xiàn)上升趨勢(shì), 增幅為 0.12-0.32 g/cm2; 在耕層休閑區(qū),土壤容重單位面積由 1.19 g增加到 1.24 g。秸稈還田區(qū),化肥配合施用處理區(qū)較單施化肥區(qū)土壤容重明顯降低, 幅度單位面積在 0.15-0.42 g。

        3.提高土壤生物活性

        在玉米秸稈中,有大量的化學(xué)能。經(jīng)過秸稈還田后,可以為土壤中微生物生命活動(dòng)提供能源。玉米秸稈還田,能夠使各種微生物的活性增強(qiáng), 即加強(qiáng)呼吸、纖維分解、硝化及反硝化作用。 在秸稈還田后與不還田處理土壤相對(duì)而言,秸稈還田后土壤中的蔗糖酶、脈酶、中性磷酸酶、過氧化氫酶的活性較高, 0-20 cm 耕層細(xì)菌數(shù)和真菌數(shù)增加 142.9%和 115.0%,轉(zhuǎn)化酶活性也呈增長趨勢(shì)。同時(shí),秸稈還田后使土壤中全量養(yǎng)分、速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的含量有了很大程度提高,在有機(jī)質(zhì)的提高過程中也增加了土壤的代換能力。秸稈還田使土壤的理化性狀得到了很大改善,因而在使農(nóng)作物的生長增加了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

        三、秸稈還田方式

        秸稈還田可以劃分為3種還田方式,即漚制粗肥還田、過腹還田和直接還田。第三種方式依據(jù)機(jī)械化技術(shù)可分為兩類:粉碎還田和整稈還田。粉碎還田是指農(nóng)作物的秸稈的粉碎和根茬粉碎; 整稈還田主要指農(nóng)作物秸稈(如玉米、小麥等)的整稈還田。

        1.秸稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)

        以機(jī)械粉碎、破茬、深耕和耙壓等機(jī)械化作業(yè)為主, 將作物秸稈進(jìn)行粉碎,然后將其直接翻埋到土壤中。這樣作業(yè)具有高質(zhì)量、低成本、高效率等特點(diǎn), 同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)以地養(yǎng)地,在充分利用資源的前提下保證農(nóng)作物的產(chǎn)量。

        2.玉米根茬粉碎直接還田機(jī)械化技術(shù)

        在壟作地區(qū)(東北地區(qū)),耕種土地被輪番使用,對(duì)于玉米根茬可適用粉碎直接還田機(jī)械化技術(shù), 其方式是將站立在壟上的根茬(地上及地下 10 cm 以內(nèi)部分)用根茬粉碎還田機(jī)具進(jìn)行粉碎,然后將其直接均勻混拌于 0-10 cm 深的耕層中,而且也可以達(dá)到再播種除茬整地的目的,節(jié)省勞作時(shí)間。

        3.秸稈整稈還田機(jī)械化技術(shù)

        秸稈整稈還田與粉碎還田相比較,其技術(shù)作用和農(nóng)藝要求大致相同, 所不同的是土壤的有機(jī)質(zhì)含量和含水率,整稈還田較粉碎還田相對(duì)有所增加。

        四、秸稈還田技術(shù)的發(fā)展方向

        秸稈漚制粗肥還田由于要投入很大的人力資源,因此隨著秸稈還田機(jī)械的大力推廣會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái); 過腹還田方式是通過動(dòng)物飼養(yǎng)排便還田,這種方式不僅環(huán)保且增大了秸稈的綜合利用效率,隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展不失是一種較好的發(fā)展方向,但要受限于動(dòng)物養(yǎng)殖規(guī)模;秸稈機(jī)械直接還田隨著秸稈還田機(jī)質(zhì)量的不斷完善和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的減少,正越來越被人們所認(rèn)可而得以推廣。

        1.秸稈還田的機(jī)械化發(fā)展道路

        秸稈機(jī)械化還田,作為實(shí)現(xiàn)秸稈還田的最直接有效的方式,要注重下面幾種發(fā)展方向。一是大、中、小型機(jī)械結(jié)合,使機(jī)械還田能夠適應(yīng)不同生態(tài)類型區(qū)。二是增加農(nóng)業(yè)機(jī)械的高效性,不斷提高機(jī)械質(zhì)量,減少生產(chǎn)過程中投入成本, 使秸稈還田機(jī)在不同的經(jīng)濟(jì)類型區(qū)能夠廣泛應(yīng)用。三是秸稈機(jī)械還田要結(jié)合科學(xué)施肥和施藥, 使到秸稈還田能達(dá)到提高生產(chǎn)效率,減少勞作工時(shí),較少經(jīng)濟(jì)投入的目的。

        2.加大立茬覆蓋技術(shù)發(fā)展

        玉米秸稈有效還田時(shí), 留立茬覆蓋,防止土壤被風(fēng)和雨水侵蝕, 土壤生態(tài)環(huán)境得到保護(hù), 機(jī)與械化深松結(jié)合, 不僅僅限于犁底層, 耕層深度增加,從而使自然降水利用效率得到提高。

        3.加大生物工程技術(shù)發(fā)展

        在秸稈還田中,秸稈的快速腐解也是一種非常關(guān)鍵的技術(shù),雖然機(jī)械粉碎在一定意義上能夠改變秸稈的物理特性,從而能加速秸稈腐解,但是,秸稈中含有大量的C/N,使秸稈的腐解度大大降低,也有資料表明,生物菌劑可以加速這種物質(zhì)的分解。因此,加大生物工程技術(shù)的研究,快速腐解秸稈生物菌劑的研制,對(duì)未來秸稈還田的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

        4.農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合

        農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝相結(jié)合,也是未來秸稈還田發(fā)展的方向。其中主要包括兩個(gè)方面:一是在采用農(nóng)藝方式時(shí),要開發(fā)、研制相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械和生物制劑。簡(jiǎn)化農(nóng)藝措施的工序在秸稈還田過程中的應(yīng)用,使還田秸稈能夠高效、快速的腐解。二是應(yīng)用相應(yīng)的農(nóng)藝栽培措施,此過程可加入適量的化學(xué)試劑,以達(dá)到秸稈快速腐解的目的,減少機(jī)械進(jìn)地作業(yè)次數(shù),嚴(yán)格控制機(jī)械作業(yè)造成的不良影響,合理的調(diào)節(jié)好土壤的理化性狀,達(dá)到土壤培肥目的。

        參考文獻(xiàn)

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