農(nóng)作物秸稈是一種寶貴的生物資源,秸稈機(jī)械化還田能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增強(qiáng)蓄水保墑能力,是當(dāng)今世界上普遍重視的一項(xiàng)培肥地力的增產(chǎn)措施,其處理利用事關(guān)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)?;兽r(nóng)藥的大量使用,造成土壤有機(jī)質(zhì)下降、耕地質(zhì)量差、抗御災(zāi)害能力不強(qiáng),但為維持一定產(chǎn)量,又不得不逐年增加化肥、農(nóng)藥投入。長此以往,即形成 “化肥、農(nóng)藥投入增加-耕地質(zhì)量下降-化肥、農(nóng)藥投入再增加-耕地質(zhì)量再下降”的惡性循環(huán)。
通過關(guān)鍵技術(shù)突破與技術(shù)集成創(chuàng)新,將秸稈直接還田,建立基于農(nóng)田系統(tǒng)的“農(nóng)田資源-產(chǎn)品產(chǎn)出-秸稈直接還田-再循環(huán)或再利用”循環(huán)生產(chǎn)體系。本文針對(duì)稻麥、稻油兩熟制秸稈機(jī)械化還田模式進(jìn)行探討。
秸稈機(jī)械化還田是將收獲后的主要農(nóng)作物秸稈全部粉碎并均勻拋撒在地表,再根據(jù)下茬作物種植的要求應(yīng)用秸稈還田機(jī)械進(jìn)行埋茬,然后進(jìn)行播種或栽植;或應(yīng)用免耕播種機(jī)在未耕地上直接進(jìn)行貼茬播種,秸稈覆蓋地表。安徽省桐城市2018年建設(shè)秸稈機(jī)械化還田示范片710 hm2,獎(jiǎng)補(bǔ)資金26.625萬元,針對(duì)農(nóng)作物品種和耕作模式,進(jìn)一步規(guī)范技術(shù)工藝流程,推進(jìn)“農(nóng)機(jī)裝備、農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息化”在秸稈還田中的集成應(yīng)用,科學(xué)采用粉碎還田、深翻深耕深松輪作等方式,提高耕地質(zhì)量,提升利用效果。
秸稈機(jī)械化還田技術(shù)工藝及裝備不僅與農(nóng)作物種類有關(guān),而且與種植制度有著密切關(guān)系。安徽省桐城市主要農(nóng)作物秸稈機(jī)械化還田技術(shù)按種植制度可分為稻麥兩熟制秸稈機(jī)械化還田技術(shù) (技術(shù)路線圖見圖1)、稻油兩熟制秸稈機(jī)械化還田技術(shù)(技術(shù)路線圖見圖2)2種類型,同時(shí)從“作物收割、秸稈還田和下茬作物播種”3個(gè)環(huán)節(jié)統(tǒng)籌布局。
圖1 稻麥模式秸稈還田技術(shù)路線圖
圖2 稻油模式秸稈還田技術(shù)路線圖
(1)使用帶秸稈切碎功能的聯(lián)合收割機(jī),在收獲小麥的同時(shí)將秸稈切碎,并均勻拋撒在田面。割茬高度以不影響耕整地質(zhì)量為宜,一般低于15 cm。秸稈切碎后的長度小于10 cm。
(2)在秸稈全量還田條件下,增施氮肥,減少磷鉀肥用量。以每100 kg秸稈基肥增施尿素1 kg,并提倡有機(jī)肥、無機(jī)肥結(jié)合,在機(jī)具作業(yè)前,均勻撒施在秸稈殘?bào)w上,并根據(jù)適用基追肥比及增氮量施用基肥。
(3)實(shí)施“水耕水整”的,應(yīng)先上水泡田24 h以上,軟化土壤和秸稈,以利作業(yè),上水深度以3~5 cm為宜;實(shí)施“旱耕水整”的,在秸稈旋埋作業(yè)完成后立即上水浸泡秸稈,并實(shí)施平整作業(yè)。
(4)耕深控制不小于15 cm,連續(xù)2年以上旋耕地塊要適當(dāng)加深。
(5)機(jī)具在作業(yè)時(shí),應(yīng)根據(jù)田塊的具體形狀確定作業(yè)路線,應(yīng)盡量避免或減少重耕、漏耕及小角度轉(zhuǎn)彎次數(shù)。一般作業(yè)兩遍,第一遍宜慢,第二遍速度可稍快。兩遍作業(yè)應(yīng)縱橫向交叉進(jìn)行。
(6)水稻移栽前,使田水自然落干以利通氣增氧,排除毒素。
(7)作業(yè)質(zhì)量:耕深穩(wěn)定系數(shù)≥85%;碎土系數(shù)≥92%;埋草覆蓋率≥95%;水田平整作業(yè)后大田地表應(yīng)平整,田塊高低差不超過3 cm。
(1)水稻秸稈機(jī)械化切碎還田的機(jī)具要求、農(nóng)藝要求、作業(yè)質(zhì)量與小麥秸稈機(jī)械化切碎還田技術(shù)要點(diǎn)相同。
(2)對(duì)秸稈量大的可采取犁耕翻埋,再進(jìn)行旋耕整地作業(yè)。犁耕深度不小于20 cm。
(3)水稻秸稈還田后,宜使用適應(yīng)秸稈還田要求的小麥播種機(jī)進(jìn)行播種,播種后實(shí)施鎮(zhèn)壓,提高土壤緊實(shí)度,防止土層因秸稈還田而架空造成失墑。
(1)在油菜聯(lián)合收獲作業(yè)時(shí),同時(shí)完成秸稈切碎、均勻拋撒。
(2)實(shí)施“水耕水整”的,應(yīng)先上水泡田24 h以上,軟化土壤和秸稈,以利作業(yè);實(shí)施“旱耕水整”的,在秸稈旋埋作業(yè)完成后立即上水浸泡秸稈,并實(shí)施平整作業(yè)。
(3)耕深控制應(yīng)不小于15 cm,連續(xù)2年以上旋耕地塊宜適當(dāng)加深。
(4)根據(jù)田塊的具體形狀確定作業(yè)路線,應(yīng)盡量避免或減少重耕、漏耕及小角度轉(zhuǎn)彎次數(shù)。
(5)土壤適當(dāng)沉實(shí),水稻移栽前保持薄層水,以利于機(jī)插。
(6)進(jìn)行秸稈還田作業(yè)前,田塊增施基氮肥,增施 75 kg/hm2(5 kg/畝)尿素或 225 kg/hm2(15 kg/畝)碳銨,調(diào)節(jié)碳氮比,促進(jìn)腐爛。
(7)實(shí)施油菜秸稈還田作業(yè)后至水稻移栽前,田面保持一定水層浸泡秸稈4~10 d(季節(jié)允許可適當(dāng)延長),使田面水層自然落干或保持1~2 cm水層,利于有害氣體釋放。
(8)水稻移栽后及時(shí)灌淺水護(hù)苗活棵,栽后2~7 d間歇薄水灌溉,適當(dāng)晾田,促進(jìn)扎根立苗。
秸稈本身碳氮比為(65~85)∶1,而適宜微生物活動(dòng)的碳氮比為25∶1。秸稈還田后土壤中氮素不足,使得微生物與作物爭奪氮素,結(jié)果秸稈分解緩慢,麥(秧)苗因缺氮而黃化、苗弱、生長不良。秸稈還田后土壤中碳含量增加,通過增施一定量氮肥促使土壤保持碳氮比的平衡,促使秸稈腐解,避免秸稈腐解時(shí)與作物爭氮。
秸稈還田后,土壤過于疏松,大孔隙多,小麥種子不能與土壤緊密接觸,影響發(fā)芽生長,扎根不牢,甚至出現(xiàn)“吊根”現(xiàn)象。實(shí)施旱田翻壓秸稈還田的要配套實(shí)施適度鎮(zhèn)壓措施,旱茬播種后需要進(jìn)行播后鎮(zhèn)壓,有利于解決秸稈旱地還田后土壤疏松的問題。
實(shí)施水田秸稈還田的,將產(chǎn)生甲烷等有害氣體并聚集在土壤中,如不及時(shí)排放對(duì)栽插秧苗的生長會(huì)產(chǎn)生不利影響。在作業(yè)前一般采取灌3~5 cm的淺層水,作業(yè)后利用泥漿沉降的時(shí)間使灌溉水自然落干,土壤露出水面,以利有害氣體排放。
在推廣秸稈全量還田的大背景下,協(xié)調(diào)運(yùn)用栽培和植保技術(shù),開展病蟲害綜合治理,有效控制病蟲害的發(fā)生發(fā)展。采取種子處理和科學(xué)防控,達(dá)到防治土傳病害、地下害蟲和苗期病蟲的目的。實(shí)施種子包衣和藥劑拌種,有效抑制冬前病害高發(fā)。加強(qiáng)病蟲情監(jiān)測預(yù)警和綜合防治,合理輪作,減少病蟲草害的發(fā)生。
通過安裝北斗衛(wèi)星導(dǎo)航農(nóng)業(yè)機(jī)械車載信息終端,實(shí)時(shí)采集、處理秸稈還田作業(yè)中的定位和狀態(tài)數(shù)據(jù),獲取還田現(xiàn)場的高清影像。江蘇宿遷地區(qū)部分實(shí)施鄉(xiāng)鎮(zhèn)的秸稈還田作業(yè)拖拉機(jī)上安裝高精度北斗導(dǎo)航定位終端和攝像裝備,建設(shè)宿遷市秸稈還田作業(yè)管理系統(tǒng),通過集成技術(shù)對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)過程實(shí)現(xiàn)面積精確測量、統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控、農(nóng)機(jī)引導(dǎo)等功能,實(shí)時(shí)自動(dòng)采集還田作業(yè)面積、統(tǒng)計(jì)分析和監(jiān)控作業(yè)質(zhì)量。這一管理系統(tǒng)成為政府相關(guān)部門的工作系統(tǒng),提高了秸稈還田作業(yè)監(jiān)管效率,取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益,并具有規(guī)?;茝V價(jià)值。
為提升秸稈還田政策監(jiān)管公信力,江蘇省引入省級(jí)第三方作業(yè)補(bǔ)助核查,建立了“行政監(jiān)督、社會(huì)監(jiān)督和第三方核查”的監(jiān)管推進(jìn)機(jī)制,對(duì)促進(jìn)秸稈機(jī)械化還田健康發(fā)展具有重要意義,得到社會(huì)認(rèn)可。