任德元 趙海峰 鄧連剛 王晶瑩
摘 要:通過試驗示范、數據分析,探索適合本地的秸稈還田技術模式。提出意見建議,大力推廣秸稈還田技術,增加土壤有機質含量,減少地表徑流和水分蒸發,緩解水資源緊缺,有效地抑制秸稈焚燒造成的環境污染。
關鍵詞:玉米秸稈;還田技術;模式;數據分析
中圖分類號:S344 文獻標識碼:A doi:10.14031/j.cnki.njwx.2016.06.053
0 引言
近兩年,我縣連續承擔農業部、省農委秸稈還田試驗示范項目。2015年,落實省農委下達的玉米機械化秸稈還田技術試驗示范面積950畝,其中,在民政鎮進化村依托和眾現代農機合作社,落實深松重耙精密播種技術試驗示范面積540畝,及秸稈翻埋耕作播種技術試驗示范面積200畝;在興華鎮海豐村依托永力現代農機合作社,落實秸稈覆蓋免耕播種技術試驗示范面積210畝。2020年,全縣計劃秸稈還田面積達到40萬畝,對保護我縣農業生態環境有著積極的推動作用。
1 技術模式、技術路線及技術要點
1.1 秸稈覆蓋免耕播種技術模式
該技術要求第一年對土壤進行間隔式深松,深度達到35 cm以上。玉米實行機械收獲的同時,對秸稈進行粉碎拋灑到地面,玉米留茬高度在10 cm左右。第二年播種采用免耕播種機進行直接播種。秸稈在當年7-8月基本腐爛。技術路線:選擇有深松基礎的地塊→機械收獲、秸稈粉碎平鋪地表→機械精密免耕播種→播后藥劑滅草→田間綜合管理,并進行技術指標監測。
技術要點:(1)免耕播種技術:選擇有深松基礎的地塊,第一年秋季機械收獲秸稈粉碎覆蓋,第二年春季用吉林康達牌2BMZF-2型免耕播種機進行播種,品種為先正達408,播前對種子進行藥劑拌種和浸種處理,壟距65 cm,株距為22 cm,畝保苗3800株,播深為3 cm。播種的同時畝深施復合肥50 kg,施肥深度為10 cm。(2)高效噴藥技術:用東方紅1304型拖拉機背負美諾3920型噴霧機,進行除草劑、葉面肥、殺蟲劑噴施。具體是播后4天,采用2.4D-丁酸和乙草胺合劑,配比為5∶6,對植株進行高效高精度噴霧滅草。拔節期噴施兩遍葉面肥,最后一遍附帶殺蟲劑。
1.2 深松重耙精密播種技術模式
該技術要求嚴格控制秸稈還田量,深松要達到要求。技術路線:第一年秋季機械化收獲秸稈粉碎覆蓋→秸稈打捆部分出地→深松→重耙→起壟待播狀態→春季精密播種→藥劑滅草→田間管理→收獲。
技術要點:(1)秸稈打包技術:用東方紅904拖拉機帶伊諾羅斯CADDY-8摟草機收集秸稈,東方紅1304拖拉機帶紐荷蘭BC5070壓捆機進行秸稈打包,回收利用約60%作為燃料飼料。(2)深松整地技術:用東方紅1304型拖拉機配套1GSZ-350型多功能整地機,進行滅茬作業。用凱斯210拖拉機配套雷肯350深松機進行深松作業,深松深度35 cm以上,然后用凱斯210型拖拉機配套1BZ-6.2型折疊重耙實行對角耙,進行碎土作業。最后配套1ZL-6型大壟整形機進行起壟作業,壟距110 cm,做到壟體飽滿,壟直、平、均勻,及時鎮壓達待播狀態。(3)精密播種深施肥技術:播前用東方紅1304型拖拉機帶自做的撈子進行撈地作業,脫去壟上干土。然后用凱斯210型拖拉機配套美國滿勝NG+6型免耕播種機進行110 cm大壟精密播種深施肥,株距為24 cm,播深為4 cm,壟間行距為70 cm,畝保苗4300株。施肥量為50 kg,施肥深度為10 cm。(4)田間管理:用東方紅1304型拖拉機背負美諾3920型噴霧機進行噴藥滅草作業。用凱斯210型拖拉機帶融拓北方中耕機進行中耕深松及追肥作業,畝施肥32.5 kg。
1.3 秸稈翻埋耕作播種技術模式
玉米機械收獲的同時將秸稈粉碎拋灑到地面,然后通過根茬粉碎還田,留茬高度不超過1~2 cm。采用鏵式犁作業,通過深翻將粉碎后的秸稈直接扣到耕作層里面。扣垡之后,施行耙地、起壟、鎮壓連續作業,使耕地達到待播狀態。技術路線:第一年秋季機械化收獲秸稈粉碎覆蓋→滅茬→深翻→重耙→整平耙細達到待播狀態→春季精密播種→藥劑滅草→田間管理→收獲。
技術要點:(1)深翻重耙整地技術:用東方紅-1304拖拉機配套1GSZ-350型多功能整地機,進行滅茬作業。滅茬深度10~12 cm。用凱斯210拖拉機配套滿勝翻轉犁深翻作業,深度達到30 cm以上,秸稈全部埋在耕層下面。用210馬力拖拉機,配套1PYZ-6.2型折疊重耙,實行對角耙,耙深16~18 cm,整平耙細,達到待播狀態。(2)精密播種深施肥技術:用凱斯210型拖拉機配套滿勝免耕型12行播種機,實施平播壟管,畝保苗4300株。播種同時按照測土配方深施化肥50 kg,施肥深度為10 cm。(3)田間管理:用東方紅1304型拖拉機背負美諾3920型噴霧機進行噴藥滅草作業。用凱斯210型拖拉機帶融拓北方中耕機進行中耕深松及追肥作業,畝施肥30 kg。
2 作業成本對比分析
2.1 秸稈覆蓋免耕播種模式成本投入
免耕播種30元/畝,機械滅草、防蟲15元/畝,機械收獲50元/畝,種子55元/畝,化肥130元/畝,農藥15元/畝。合計投入295元/畝,其中機耕費95元/畝。
2.2 深松重耙精密播種模式成本投入
滅茬15元/畝,深松35元/畝(分三年計為12元/畝),重耙27元/畝,起壟15元/畝,鎮壓5元/畝,精密播種25元/畝,機械中耕25元/畝,機械噴藥15元/畝,機械收獲50元/畝,種子50元/畝,化肥197元/畝,農藥15元/畝。合計投入451元/畝,其中機耕費189元/畝。
2.3 秸稈翻埋耕作播種模式成本投入
機械滅茬15元/畝,機械深翻35元/畝(分三年計為12元/畝),耙地27元/畝,精量播種25元/畝,機械噴藥滅草14元/畝,中耕25元/畝,機械收獲50元/畝,種子50元/畝,化肥204元/畝,農藥15元/畝。合計投入437元/畝,其中機耕費168元/畝。
2.4 傳統耕作方式投入
滅茬旋耕起壟30元/畝,鎮壓5元/畝,開溝坐水15元/畝,播種鎮壓20元/畝,藥劑滅草15元/畝,收獲50元/畝,種子55元/畝,化肥150元/畝,農藥15元/畝。合計投入355元/畝,其中機耕費135元/畝。
2.5 產量監測結果
秸稈覆蓋耕作模式較傳統耕作每畝增產玉米12 kg,以1.95元/kg計算,可增收23.4元。節支和增收二者合計,保護性耕作較傳統耕作每畝可增加效益83.4元。
秸稈松耙耕作模式較傳統耕作每畝增產玉米55 kg,以1.95元/kg計算,可增收107.2元。節支和增收二者合計,松耙模式較傳統耕作每畝可增加效益11.2元。該模式由于對土壤深松,效果可持續3~5年。因此,第二年后增產效果明顯,而機耕費減少。
秸稈翻埋耕作模式較傳統耕作每畝增產玉米39 kg,以1.95元/kg計算,可增收76元。節支和增收二者合計,秸稈翻埋較傳統耕作每畝減少收益6元。該模式由于秸稈翻埋,可以增加土壤有機質,后續增產有潛力,同時可減少環境污染。
3 數據對比分析
3.1 土壤溫度變化分析
秸稈覆蓋模式,春季表現為比傳統耕作地溫低,不利于植株生長,但隨著秸稈腐爛表現為逐漸減少差距,而且夜間溫度下降緩慢,波動幅度小,有利于植株生長。松耙和翻埋模式比傳統耕作地溫高。
3.2 土壤含水率分析
松耙和覆蓋模式,由于深松和秸稈覆蓋,大大提高了土壤的含水量,減少了蒸發量,比照傳統耕作提高含水率1%~3%。翻埋模式土壤水分蒸發比較快。
3.3 秸稈覆蓋量、覆蓋率數據分析
秸稈覆蓋模式是秋季收獲后秸稈全部粉碎還田,從實踐看,秸稈全部還田對深松和播種作業有影響,秸稈量大在深松過程中易拖堆,增大阻力,造成壟體不均勻,免耕播種深施肥作業時也影響播種效果,個別地方鎮壓不合格。秸稈覆蓋影響除草劑效果,比照無秸稈地塊,雜草略多一些,但影響不大;松耙模式由于還田量約在40%左右,且經過重耙,對各項作業無影響;翻埋模式在我縣不是很成熟,通過跟蹤監測及數據分析,如果春季不連續降雨,苗情長勢不會好于普通地塊,因為該項技術土壤水分蒸發過快。經檢測,在溫度、濕度及粉碎程度相同的條件下,松耙和翻埋耕種模式因秸稈被土壤翻埋混合,腐爛程度大一些,約12%左右。
3.4 玉米長勢數據分析
覆蓋模式由于不滅茬、不起壟、不坐水種等原因,出苗較傳統耕作晚,但進入6月中旬以后,實施保護性耕作的玉米植株飛速生長,原因一是土壤含水率大,二是土壤溫度回落慢,有利于夜間蒸騰作用吸收營養。
3.5 投入對比分析
從數據上看,采取秸稈覆蓋模式在中耕時不鏟不趟,一是減少了人、機、畜進地次數,使土壤理化性得到保護,提高了土壤的抗災、減災能力;二是免去鏟趟過程,保護作物根系的發育,不僅增強了農作物抗風災的能力,而且還能減少外來壓力,土壤團粒結構能夠得到保護,增強土壤接納雨水能力,從而達到增產增收的目的,既省工省錢,又增產增收,且簡便易行。采取松耙和翻埋模式的整地環節多,投入大,但由于深松深翻促進植株根系生長,蓄水保墑,產量可能要提高。
3.6 秸稈腐化程度分析
從監測數據看,同等條件下,土壤含水率大,秸稈腐化程度快,溫度越高,腐爛越快,且與土壤翻埋率成正比。
4 實施秸稈還田技術建議
為了減少環境污染,積極采取有效措施,提高農作物秸稈綜合利用水平,特別是增加秸稈還田技術推廣面積。
(1)積極搞好保護性耕作試驗示范,推行秸稈機械化還田技術,建議政府加大對秸稈還田地塊補貼力度。(2)鼓勵農戶、新型農業經營主體在購買農作物收獲機械時,配備秸稈粉碎還田或撿拾打捆設備,建議政府加大對農民購買秸稈處理機械補貼力度。(3)在不適宜直接秸稈還田的地塊,推行集約化秸稈利用形式,以無害化肥料形式還田。秸稈集中堆漚,生產有機肥料還田;秸稈燃料產生草木灰,以無害化肥料形式還田。開展秸稈牲畜養殖,達到秸稈過腹還田。