吕秀艳 侯立刚 张兆烨
摘要:在农业生产中,由于化肥成本偏低,导致有机肥使用量越来越低,这种施肥方式不利于土壤肥力的保持与提高。秸秆经标准化粉碎后直接深翻入土,这样做可有效提高土壤有机质含量,增强土壤微生物活性,提高土壤肥力。该技术要求具备较高的机械化作业水平,较适用于种粮大户、农业合作社和农场等集约化经营主体。但由于增加了生产成本,因此需要政府提供财政补贴以支持秸秆还田,确保秸秆还田工作顺利开展。
关键词:玉米秸秆;深翻还田;农民增收
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201503118),农业部现代农业产业技术体系项目(CARS-01-24)资助
中图分类号: S141.4 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.14.001
秸秆还田是依据养分归还学说原理,将秸秆粉碎后翻压或者覆盖地表,通过秸秆腐解向土壤中释放氮、磷、钾及微量营养元素,提升土壤有机质含量,实现培肥土壤的目的一项农业生产技术。秸秆覆盖还田在培肥土壤的同时,还具有调节地表土壤温度、增加土壤蓄水能力、提高作物水分利用率的特点,且不受土壤类型和耕层深度等因素限制,因此应用范围更为广泛。
玉米秸秆粉碎深耕翻压还田技术是用秸秆粉碎机将摘穗后的玉米秸秆采用粉碎机进行机械粉碎,或使用玉米联合收获机收获后进行粉碎粉碎后将玉米秸秆均匀地抛撒在地表,随后采用旋转翻压犁翻耕入土,使粉碎秸秆在土壤中充分与微生物接触,腐烂分解为有机肥,以此来改善土壤的团粒结构,并且促进保水、吸水、黏接、透气、保温等理化性状提升,增加土壤肥力与有机质含量,对减少环境污染,提高粮食产量有极大的社会效益和经济效益。
1 创新性
玉米秸秆粉碎深耕翻压还田技术是耕作栽培和培肥地力的重要组成部分,该项技术能够解决东北地区长期旋耕造成的土壤耕层浅、犁底层障碍严重、土壤蓄水保墒能力差;有机肥投入不足;常规玉米秸秆还田后耕作困难、出苗率低等问题。所以玉米秸秆粉碎深耕翻压还田技术可实现农业废弃物的综合利用,是发展可持续农业的重要措施,具有一定的创新性。
2 可行性与经济性
玉米秸秆粉碎深耕翻压还田技术具有改善土壤耕层结构、培肥地力、减少化肥投入量、提高作物产量、减少环境污染等特点,既与农民增收、国家增粮的农业生产目的和目标高度吻合,又符合农业废弃物循环高效利用的目的。本项技术模式可将农艺和农机结合,可操作性强,具有推广的可行性。
玉米秸秆中含有一定氮、磷、钾等营养元素,腐解后还能增加土壤中有机质的含量,从而降低化肥投入,增加玉米产量,还可以降低农业面源污染和土壤污染,具有一定的经济效益和生态效益。
3 技术要点与流程
3.1玉米秸秆粉碎
9月~10月,采用玉米联合收获机完成玉米收获和秸秆粉碎作业或人工收获后用秸秆粉碎农机具进行秸秆粉碎作业。粉碎秸秆均匀覆盖于地表,粉碎长度≤10cm。秸秆粉碎作业质量标准:秸秆粉碎均匀,长度不超过10cm,留茬高度不超过5cm;抛撒宽度和作业宽幅一致,抛撒均匀;控制作业机车发动机转速和作业速度,确保秸秆切碎质量;调整限深轮的位置,保持合理的留茬高度,严防刀片打土。
3.2深耕翻压还田
地块耕层厚度≥35cm。秸秆粉碎还田后,会消耗土壤中的氮素等速效养分,建议撒施尿素112.5~150kg/hm2,或施用农家肥3750~7500kg/hm2。采用铧式旋转翻压犁直接翻壓入土,翻压深度≥30cm。覆土要严,既可加速秸秆分解,又不影响播种出苗。
3.3旋耕起垄镇压
翻压后采用旋耕起垄镇压一体机进行旋耕、起垄、镇压作业,旋耕深度15~20cm。
3.4 增产增效
通过该技术的实施,能减少化肥投入5%~10%,节约成本150~225元/hm2,增加玉米产量5%以上,增收750~900元/hm2,机械作业成本450~600元/hm2,产出450~525元/hm2的效益。
4 建议
如果采用合适的玉米秸秆还田技术方法,使玉米秸秆不能为成害虫的越冬“栖息地”,这样做可以明显降低虫害的发生几率。孙秀娟[1]从这个角度对二化螟的研究结果表明,水稻秸秆集中掩埋还田深度显著影响二化螟越冬存活率。因此,选择无病虫害秸秆的地块进行还田,对二化螟越冬存活率影响显著[2]。
在收获后,尽快进行秸秆粉碎深耕翻压还田作业,利用收获时秸秆含水较多,及时耕埋利于腐解。耕作深度是保证作物生长的重要条件,深松与深翻是对土壤进行一定深度翻耕的方法,均可以有效打破犁底层,降低土壤容重,增加土壤通透性,并且可以改善土壤结构,从而改善作物生长发育状况,显著提升作物产量[3]。
还田后要及时进行旋耕起垄作业,避免土壤跑墒,当土壤墒情较差时,镇压强度不小于650g/cm2。
5 结语
与农民常规的耕种相比,玉米秸秆全量深翻还田技术模式的应用有效提高了土壤耕层的厚度与有机质的含量,玉米出苗率可达90%以上,节约肥料用量10%,肥料利用率提高10.6%。吉林省采取与“东北黑土地保护利用试点”工作相结合的办法,利用本技术,在公主岭、农安、宁江、乾安等地区进行大面积推广,推广面积超过25万亩。吉林省中部地区可实现每公顷增产10 %左右,农民增收1000元左右;吉林省西部地区如果结合滴灌,目前可以实现粮食平均增产40%左右,农民平均增收超过2000元。在黑龙江省垦区推广面积200多万亩,作物平均增产5%以上,农民增收50元/亩。
参考文献
[1]孙秀娟.秸秆集中掩埋还田对赤霉病菌(Fusriaum graminearum Sehw.)和二化螟(Chilo suppressalis Walker)幼虫存活的影响[D].南京农业大学,2012.
[2]夏艳涛,吴亚晶.秸秆还田对水稻病虫害及产量影响研究[J].北方水稻,2013,43(06):37-39.
作者简介:吕秀艳,农艺师,研究方向:农业技术推广。
通讯作者:侯立刚,研究员,研究方向:作物耕作与栽培技术。