姜春玲,张晓英,刘艳香
(胶州市农业农村局,山东胶州 266300)
近年来,秸秆还田对土壤改良作用及其对作物影响已成为国内外研究的热点。研究表明,秸秆还田可以改善土壤的理化性质,提高土壤微生物的含量,增加土壤有机质含量和矿质养分含量,而且还能显著提高作物水分利用效率、光合速率等,提高了农作物产量。2近年来大力倡导秸秆还田,目前该地区农作物秸秆还田率达到90%以上,但是农作物大量收获后产生了大量的秸秆,这样农作物秸秆还田后会导致耕地内的土传病害致病菌的数量大增,并且导致农田内的土壤小环境发生改变,导致土传病害进一步加剧,一些次要的害虫转化为主要的害虫甚至产生爆发性的危害,造成了严重的影响。本文以华北地区为例,分析秸秆还田后引起耕地内一些农作物病虫草害发生情况逐步严重的原因,并且提出了具体的防治对策,以便为该地区的农作物生产提供理论和实践依据。
秸秆直接还田是将农作物的秸秆直接还田到土壤中,或者覆盖到农田的表面,使其腐熟,然后回归土壤的过程。秸秆直接还田是一种实现秸秆回归土壤的最直接和最有效的方式。秸秆直接还田有整秸秆还田、机械粉碎还田和覆盖土壤表面还田三种。秸秆机械粉碎直接还田,是采用机械将秸秆一次性粉碎后作业,将秸秆粉碎后还用旋耕的方式灭茬,这样可以提高秸秆还田的生产效率。将秸秆粉碎后,其能够在土壤中易于分解和腐烂,从而能够加快对土壤的直接吸收效率,并且将土壤的理化性质直接改善,从而提高土壤的肥力。
间接还田主要有过腹还田和堆腐还田两种方式。堆腐还田是将秸秆与人和牲畜的粪便、泥土等直接混合堆积在密不透风之处,直到其充分腐熟后,将其堆成堆肥和沤肥后,能够作为肥力再施入到大田中。而过腹还田是将秸秆加工成家畜的饲料,家畜食用后对其消化吸收,然后以粪尿的形式排出体外,然后再通过堆肥等方式回归到农田中,这种秸秆还田的方式含有多种有机质,因此富含各种充足的养分。目前在生产上主要对农作物秸秆采取青储的方式,为牲畜提供饲料,目前应用范围非常广。
当秋收时节结束后,秸秆通过深耕深松被覆盖到土壤内,这样就会为稻蓟马、稻纵卷叶螟、红蜘蛛等害虫的发生创造了适宜的环境。通过连续几年的观察记录发现,如果前茬的小麦长势比较旺盛、产生的秸秆多,秸秆还田后的玉米的灰飞虱发生量就会大,而通过焚烧灭茬的玉米田中灰飞虱发生量就比较小;而在同一地块,麦糠和麦秸覆盖多、覆盖厚的地方,灰飞虱的发生量就多,而覆盖少、或者没有覆盖的地方灰飞虱的发生量就少。据研究发现,秸秆还田的深度会对二点委夜蛾等害虫越冬的存活率和发生行为产生明显的影响,这种关系体现在二点委夜蛾越冬存活率与秸秆还田的深度呈现负相关的关系,如果秸秆还田的深度越深,则二点委夜蛾越冬存活率越低,当秸秆还田的深度超过20 cm时,二点委夜蛾幼虫的死亡率则高达70%以上。因此,在春季进行秸秆还田比秋季秸秆还田更能有效的降低二点委夜蛾的越冬存活率。
由于秸秆富含大量的有机质,因此秸秆还田显著的增加了土壤内的有机质的含量,但同时大量的未经腐熟的植物病虫残体直接被覆盖到土壤内,导致土壤内的病原菌数量大增,再加上秸秆还田提高了土壤的温度和湿度,更能为土传病原菌的滋生创造了适宜的生存环境。据研究,秸秆还田后能够为小麦根表土壤以及根际土壤中的禾谷丝核菌生长提供适宜的环境导致禾谷丝核菌的数量增加30%~80%,增加幅度非常显著;而且禾谷丝核菌侵染小麦的时间也大大缩短,缩短实现降低到3~6天。另外,秸秆还田后还对小麦根表土壤以及根际土壤中的革兰氏阳性细菌的数量增加产生了显著的作用,但是明显的降低了革兰氏阴性菌的数量。秸秆还田还能够在小麦分蘖期和拔节期,降低根表土壤和根际土壤内的纹枯病菌拮抗菌的数量和比例以及降低了2,4-DAPG这类拮抗物质的含量。再加上不少种植农户对土传病害以及种传病害的认识度问题,如果秸秆还田后的气候条件一旦适宜,将会进一步导致土传病害的加重。据初步统计,近年来小麦条锈病在华北地区的发生面积逐年上升,并且范围也逐年加大,例如从2015—2018年,小麦条锈病发病面积从13.4万hm2扩展到33.34万hm2,发生的乡镇也从70个乡镇增加200个乡镇。
一些农作物的老病在秸秆还田后也卷土重来,比如华北地区部分植保站连续5年的观察发现,秸秆还田后小麦赤霉病重新发生,并且导致小麦赤霉病的病穗率和病情指数进一步加大。如试验研究发现,秸秆还田后的小麦赤霉病的发病率和病情指数分别达到7.8%、6.2%,比秸秆不还田的地块增长了0.8%和0.6%。而在2008年之前的28年间,小麦赤霉病在华北地区中度流行频率仅有2次,因此发生频率极低。但是从2008—2018年10年间,小麦赤霉病在华北地区中度发生的频率就达到3次,分别是2011年、2015年、2017年,其中2017年的发病面积达到15.81万hm2,病穗率在20%以上的小麦面积达到8.25万hm2,对小麦生产造成了极大的危害。除了小麦赤霉病外,小麦叶锈病、小麦白粉病在秸秆还田后的病害叠加现象也进一步加重。
蜗牛和蛴螬的食性很广,为杂食性的动物,并且喜欢疏松、潮湿、阴暗、腐殖质比较多的环境中取食、产卵等,而秸秆还田的土壤恰好为蜗牛和蛴螬等的生存创造了环境。据华北地区农业农村局的检监测,2010年之前蜗牛和蛴螬在华北地区农田中发生的程度和频率都比较低,对农作物造成的危害程度也低。但是2010年以后,随着秸秆还田程度的进一步加深,蜗牛和蛴螬的发生面积和发生程度开始加重,如2018年大豆、花生、水稻田的发生面积达到14.25万hm2,虫口率达到11%,主要原因在于小麦和水稻秸秆还田后为蜗牛和蛴螬的繁殖和生长创造了适宜的场所。秸秆还田后一些杂草的发生程度也加重,比如稻田中常见的节节菜、鸭舌草等发生情况也逐年加重。
对秸秆还田后的耕地进行深耕深松,能够将秸秆深翻到20 cm深度的土层,这样就会对病虫草害的生存环境造成恶化,从而可以很大程度上降低病虫草害的发病基数。但是目前华北地区不少地方的更低仍然是浅翻浅耕为主,这样就会导致秸秆难以被土壤完全掩埋,而农作物种子萌发后的根系也不能扎实,从而影响了农作物对水分和肥料的吸收,也就产生了弱苗,进一步造成病虫害的发生。因此,需要用大马力的拖拉机、带铧犁等进行深耕深松,并且将耕地后的土块碎平,使得农田土壤上虚下实为宜。农作物收获后,秸秆含水量较大,应及时将秸秆翻入土中,有条件的可以立即浇1次水,这样可以使秸秆更易腐烂分解;在秸秆还田时每亩增施尿素10 kg,调整土壤中的碳氮比,以加速秸秆的腐熟;减少对地下害虫的引诱。
提高农作物自身的抗性是最经济和最有效的手段。目前马鞍山全市的农作物已经基本实现了良种化,但是这些品种多是以提高产量为目的而推广的,在此基础上还应该注重推广稳产、抗病性强的良种。比如水稻可以选择抗稻瘟病、小麦选择抗纹枯病、玉米选择抗粗缩病的品种等。
常年种植一类农作物会导致病菌的积累,导致根腐病、纹枯病等病害的加重发生,因此可以合理的进行轮作,这样对控制根部的病虫害效果显著。另外还要控制播种量,科学合理的进行密植。
秸秆还田后播种农作物,需要大力推广种子包衣或药剂拌种技术,这样就可以明显的抑制土传病害的发病。要抓住病虫害发生的关键时期,科学合理的进行防控;如要加强田间病虫草害的监测,在病虫草害达到防治指标的时候及时的进行科学的防治。秸秆还田地块必须加强播种期病虫害的防治,播前整地时,可以用3%辛硫磷或3%甲基异硫磷粉粒剂4~5 kg/667m2,加细土10 kg随犁地施入土壤中,防治地下害虫;用杀菌剂加杀虫剂拌种,如苯醚甲环唑、戊唑醇、多菌灵、咯菌腈等杀菌剂加辛硫磷、毒死蜱拌种,从而有效和预防一些病虫害的发生。
本文研究发现,秸秆还田在促进土壤养分增加的同时,还有可能对农作物产生负面影响,比如会导致部分类别的病虫害发生加重等,因此必须做好相关的防控工作。秸秆还田后的农作物防控需要采取物理、化学和生物等方法进行防治,只有这样才能够取得较好的防治效果。