王開(kāi)生
我國(guó)最大種植面積的作物是玉米,而玉米秸稈屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,近些年來(lái)隨著種植結(jié)構(gòu)的改變,玉米秸稈的產(chǎn)量也隨之升高,因此為了減少資源的浪費(fèi),減輕對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需不斷提高玉米秸稈的綜合利用率。玉米秸稈綜合利用的主要途徑包括機(jī)械還田、秸稈青貯氨化、秸稈固化等方式,其中機(jī)械化還田的適應(yīng)范圍最廣,占據(jù)玉米秸稈總利用面積的50%以上。
玉米秸稈機(jī)械化粉碎還田技術(shù)是指在收獲玉米的同時(shí),采用機(jī)械的方式將秸稈粉碎潑灑在田間且及時(shí)進(jìn)行掩埋的一項(xiàng)技術(shù),是我國(guó)在20世紀(jì)80年代興起的一種立足抑制地力下降,恢復(fù)土壤肥力,增加土壤有機(jī)質(zhì),促進(jìn)土地生態(tài)平衡,促進(jìn)糧食增產(chǎn),維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大農(nóng)業(yè)工程,是一項(xiàng)顯著提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的實(shí)用農(nóng)機(jī)新技術(shù),廣泛的應(yīng)用在玉米的種植生產(chǎn)過(guò)程中。秸稈機(jī)械化粉碎還田完成后在溫度、水分等條件的共同作用下,被微生物腐熟、分解轉(zhuǎn)化成氮、磷、鉀、有機(jī)物等微量元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可有效增強(qiáng)土壤對(duì)溫度、水分及空氣的調(diào)控能力,培增肥力,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),為下茬作物的持續(xù)增產(chǎn)做鋪墊。
1.1 培肥地力,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和微生物活動(dòng)環(huán)境
農(nóng)作物秸稈是豐富的肥料資源,其中包含農(nóng)作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、鈣、硫等)。完成秸稈還田后,適時(shí)播種,隨著秸稈還田的連年積累,土壤的改善效果更加明顯。資料顯示,新鮮的玉米秸稈中含氮0.48%、磷0.38%、鉀1.67%,還含有鎂、鈣、硅等微量元素,直接粉碎還田后相當(dāng)于施用350~450公斤氮肥、180~225公斤磷肥、450~675公斤鉀肥,當(dāng)碎秸稈在土壤內(nèi)分解腐爛后,土壤有機(jī)質(zhì)含量增加,通氣性提高,耕作層土壤容重降低,微生物活性增強(qiáng),土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及保水、肥、溫、氣的能力得到改善,貯存水分、養(yǎng)分能力增強(qiáng),養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理土質(zhì)疏松。
1.2 蓄水保墑
秸稈粉碎還田可有效改善雨水滲入土壤,提高土壤含水量,減少水分蒸發(fā),更有利于抵御干旱,涵養(yǎng)水分。
無(wú)論是南方還是北方,我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是在不斷的往農(nóng)田里投入化肥,依靠化肥確實(shí)可以提高糧食產(chǎn)量,但這種產(chǎn)量的提高是不可持續(xù)的,屬于掠奪式經(jīng)營(yíng),投入多、成本大,糧食附加值低,增產(chǎn)不增收。土壤長(zhǎng)期缺乏有機(jī)質(zhì),產(chǎn)出能力越來(lái)越低,為了避免對(duì)耕地進(jìn)行掠奪式經(jīng)營(yíng),保證生態(tài)平衡,促進(jìn)良性循環(huán),增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁,特別是在糧食主產(chǎn)區(qū)應(yīng)積極引導(dǎo)農(nóng)民堅(jiān)持以有機(jī)肥料為主,化肥為輔的原則,大力發(fā)展和推廣使用普及玉米秸稈機(jī)械化粉碎還田技術(shù)。據(jù)多年實(shí)踐和有關(guān)資料表明,玉米秸稈還田具有以下好處。
2.1 增加土壤活性
玉米的秸稈粉碎還田后能夠增加土壤的生物活性,改善土壤中腐殖質(zhì)的組成狀況,使土壤中有機(jī)質(zhì)含量明顯增加。據(jù)試驗(yàn)測(cè)定,如果500公斤玉米秸稈還田后即相當(dāng)于45.5公斤復(fù)合肥。1公頃秸稈還田后相當(dāng)于施入農(nóng)家肥15噸。改善了土壤的物理性能,解決了多年施用化肥使土壤板結(jié)的問(wèn)題,保持了土壤處于的疏松狀態(tài)。
2.2 可以保護(hù)地力
秸稈還田后土壤中的有機(jī)質(zhì)含量增加,溶質(zhì)減少,通氣透水性增強(qiáng),抗早保墑能力增強(qiáng),微生物活動(dòng)能力增強(qiáng),土壤溫度升高,苗期測(cè)定可提高地溫7.5℃。據(jù)實(shí)驗(yàn)資料記載,玉米秸稈還田后可使20厘米以下土層的水分含量增加1.17%,20~40厘米土層增加1.57%。
2.3 減少化肥投入,降低糧食生產(chǎn)成本
秸稈機(jī)械化粉碎還田不僅可減少化肥使用量且提高作物產(chǎn)量,還可節(jié)省勞作成本,省去割、集、捆、運(yùn)等操作工序。
3.1 合理,統(tǒng)籌安排
統(tǒng)一由相關(guān)部門安排、管理、協(xié)調(diào),各部分配合協(xié)作,發(fā)揮推廣部門的作用,嚴(yán)格按照制定方案執(zhí)行。
3.2 集中投入,合力建設(shè)
要求由政府指導(dǎo),整合資源和項(xiàng)目,集中投入資金,政府、企業(yè)與農(nóng)民多方合力建設(shè)。
3.3 結(jié)合科技,規(guī)模生產(chǎn)
堅(jiān)持結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)機(jī)技術(shù)和先進(jìn)的工藝體系,突出節(jié)能高效,規(guī)模高產(chǎn)及生態(tài)環(huán)保理念。
3.4 抓住重點(diǎn),因地制宜
時(shí)刻把工作積極性高、財(cái)力保障得力、較高的機(jī)械化程度和干群積極性作為項(xiàng)目實(shí)施的必備條件。
4.1 機(jī)具作業(yè)要求
在滿足下茬農(nóng)作物的種植基礎(chǔ)上,嚴(yán)格遵守操作流程,根據(jù)種植模式,地表平整和土壤堅(jiān)實(shí)度等情況調(diào)節(jié)作業(yè)深度;根據(jù)秸稈的特點(diǎn)和長(zhǎng)勢(shì),選擇和調(diào)整合適的作業(yè)速度。
4.2 秸稈粉碎時(shí)間
為了確保秸稈中的水分得到充分利用,應(yīng)結(jié)合實(shí)際發(fā)展趨勢(shì),適時(shí)提早進(jìn)行秸稈粉碎,最佳時(shí)間是在秸稈呈青綠色,實(shí)際含水量超過(guò)30%時(shí),此時(shí)的秸稈含糖量高,自身含水率大、更容易粉碎,還田后的腐爛速度快。
4.3 秸稈粉碎適宜
一般秸稈的粉碎長(zhǎng)度在10厘米以上,更容易與土壤混合均勻。要提高秸稈切割覆蓋率,注意調(diào)整作業(yè)擋位和留茬高度,防止漏切;設(shè)備與地面間的距離控制在5厘米以上,確保設(shè)備的安全性。還田數(shù)量過(guò)大或還田不均勻會(huì)降低分解速度,影響根系生長(zhǎng),出現(xiàn)秸稈微生物與幼苗爭(zhēng)搶養(yǎng)分的現(xiàn)象,影響作物產(chǎn)量。
5.1 提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤環(huán)境
秸稈中含有大量在農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中所必需的營(yíng)養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、硫等),秸稈粉碎還田后經(jīng)過(guò)微生物腐解轉(zhuǎn)化成易被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),能夠有效補(bǔ)充所需養(yǎng)分,增強(qiáng)土壤的固氮能力,促進(jìn)土地的酸堿平衡,土壤環(huán)境得到改善。
5.2 病蟲(chóng)害減少,改善土壤結(jié)構(gòu)
玉米秸稈機(jī)械化粉碎時(shí),表層土壤被機(jī)械攪動(dòng)至疏松,病蟲(chóng)害的生存環(huán)境遭到破壞,逐漸減少。秸稈還田釋放出的養(yǎng)分使得部分有機(jī)物形成腐殖質(zhì),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,土壤的基本結(jié)構(gòu)受到影響,自身的的溫、肥、水、氣的調(diào)節(jié)能力得到改善。
5.3 減少空氣污染,凈化生態(tài)環(huán)境
秸稈機(jī)械化粉碎還田技術(shù)可有效降低肥料使用量,提高土壤基礎(chǔ)肥力,避免了傳統(tǒng)焚燒方式造成的環(huán)境污染、空氣污染等問(wèn)題,使得生態(tài)環(huán)境得以凈化,切實(shí)的解決了玉米種植過(guò)程中產(chǎn)生的秸稈問(wèn)題。
在進(jìn)行秸稈還田作業(yè)中,盡量注意對(duì)行收獲,時(shí)刻觀察行進(jìn)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力情況,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷時(shí)應(yīng)降低前進(jìn)速度,緩慢前進(jìn),注意整體操作的流暢度,避免作業(yè)時(shí)出現(xiàn)堵塞、卡頓的情況;確保作業(yè)質(zhì)量,時(shí)刻觀察地表是否平整和果穗高度,及時(shí)調(diào)整作業(yè)高度;時(shí)刻觀察果穗是否充滿,及時(shí)安排卸車,避免出現(xiàn)溢出或卡堵情況。收獲機(jī)械在作業(yè)中不可倒退,在轉(zhuǎn)彎時(shí)需將秸稈還田機(jī)提起,無(wú)論行走快慢,需時(shí)刻采取大油門作業(yè),對(duì)田塊中的壟臺(tái)、溝渠予以平整,對(duì)不顯眼障礙(如水井、電桿拉線等)提前做好標(biāo)志,安全作業(yè)且保證作業(yè)質(zhì)量。
7.1 趁青粉碎
適當(dāng)提早收獲,完成收獲后第一時(shí)間開(kāi)始粉碎,趁青將秸稈粉碎,加快秸稈分解,盡量避免糖分損失,提高土壤養(yǎng)分。
7.2 加施少量氮、磷化肥
玉米秸稈的腐解過(guò)程需要從土壤中吸收水分,氮素和磷素。若出現(xiàn)底肥不足的情況,腐解秸稈會(huì)與農(nóng)作物爭(zhēng)搶肥、水,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。若每0.067公頃還出秸稈500公斤,大約需增施純氮4.5公斤和純磷1.5公斤。
7.3 及時(shí)采取后續(xù)作業(yè)
秸稈粉碎完成后應(yīng)立即對(duì)土地進(jìn)行深翻,均勻分散的與土壤混合,更有利于秸稈腐解,避免在地表集堆的現(xiàn)象出現(xiàn)。
8.1 經(jīng)濟(jì)效益
秸稈還田可充分利用土壤水分,節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水,提高農(nóng)作物的抗旱能力。有實(shí)驗(yàn)表明:與深翻土地相比,秸稈還田可提高15%~18%的雨水利用率;與裸露地表相比,秸稈還田可減少30%~40%的水分損失。測(cè)定結(jié)果顯示,每100公斤鮮玉米稈中含0.48公斤氮,1.67公斤鉀,相當(dāng)于2.4公斤氮肥、3.4公斤鉀肥。
8.2 改善土壤的物理性能
秸稈還田之后,其中含有的多糖物質(zhì)可加快形成土壤微團(tuán)粒,增加土壤中水穩(wěn)定團(tuán)聚體,土壤對(duì)水分、溫度和空氣的調(diào)控能力得以提高,土壤空隙度提高5%,土壤容重平均下降0.12%。土壤中的微生物具有較強(qiáng)的生長(zhǎng)繁殖能力,可加快溶解釋放土壤有機(jī)質(zhì)中的礦質(zhì)化和難溶性養(yǎng)分。