張建群+姚傳云+戚士勝



摘要 為直接有效處理并利用秸稈,筆者提出麥—稻秸稈機械粉碎全量還田技術模式,概述了該模式的意義及流程,分析了該模式的增產增效情況,總結了技術要點,提出了該模式的適宜區域與注意事項,以期為秸稈綜合利用提供借鑒。
關鍵詞 麥—稻秸稈;機械粉碎;全量還田技術模式;意義;增效;技術要點
中圖分類號 S233.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)10-0186-02
糧食產區秸稈焚燒不僅造成資源浪費,而且對環境造成嚴重污染,各級政府對秸稈焚燒采取了嚴厲措施。然而,只有找到秸稈合理有效的利用方法才是解決問題的根本,針對農作物秸稈的利用方式、方法,各方進行了深入研究,提出了多種方法、措施。筆者提出的麥—稻秸稈機械粉碎全量還田技術模式是一項能夠大量直接處理并利用秸稈的有效方式之一,通過多年的試驗示范,現將該模式的技術措施、增產增效情況進行總結。
1 技術模式概述
1.1 模式背景及意義
麥—稻秸稈機械粉碎全量還田技術是在糧食產區秸稈焚燒造成環境污染問題、秸稈未合理利用的情況下提出的,沿淮區域麥稻兩季種植戶逐漸接受并掌握,這是一項值得大力推廣的技術模式。該技術具有資源再利用、培肥地力、節省勞力、保護環境等多方面作用,是發展生態農業、促進農業可持續發展的重要途徑之一,能夠達到小麥、水稻高產、優質、高效、生態、安全的綜合目標,具有顯著的經濟效益、生態效益和社會效益。麥稻兩季可以增產稻谷450~550 kg/hm2,增產小麥250~300 kg/hm2。年度增效700元/hm2以上。
1.2 模式流程圖
麥—稻秸稈機械粉碎全量還田技術模式流程具體見圖1。
2 增產增效情況
2.1 模式投入核算
小麥—水稻秸稈全量還田增加的投入主要是在機械使用費用上,小麥秸稈還田過程中增加了秸稈粉碎和耕地深翻環節,其他環節和秸稈不還田程序相同,平均增加粉碎費用300元/hm2和耕地深翻費用525元/hm2,合計825元/hm2;水稻秸稈全量還田增加了水稻秸稈粉碎、土地深翻、鎮壓環節(小麥播種后),平均增加粉碎費用300元/hm2,深翻費用525元/hm2,鎮壓費用300元/hm2,合計1 125元/hm2,總計增加投入1 950元/hm2(表1)。
秸稈全量還田后,提高了耕地質量,顯著提高了土壤有機質含量,各種養分得到增加,長期堅持下去,可以減少化肥施用量,小麥生長過程中平均節約肥料成本約217.5元/hm2,水稻生長過程中平均節約肥料成本約247.5元/hm2。
2.2 模式產出核算
麥—稻秸稈機械粉碎全量還田技術模式改善了小麥和水稻的品質,小麥可以增加收入6 000×0.02=120元(小麥平均產量按6 000 kg/hm2計算,每1 kg多賣0.02元),水稻可以增加收入9 000×0.02=180元(水稻平均產量按9 000 kg/hm2計算,每1 kg多賣0.02元);小麥可以提高產量約262.5 kg/hm2,增加產值577.5元/hm2;水稻可以提高產量約487.5 kg/hm2,增加產值1 317元/hm2。
2.3 效益分析
2.3.1 經濟效益。主要表現在以下幾方面。
(1)增產增收。2015年、2016年秸稈還田對比試驗結果表明實行秸稈還田后略有增產(表1)。
2015年、2016年秸稈還田對比試驗結果表明,小麥平均增產262.5 kg/hm2,水稻平均增產487.5 kg/hm2。小麥按市場價2.20元/kg計算,水稻按市場價2.70元/kg計算,經濟效益分析見表2,合計節本增效708.75元/hm2。
(2)補充土壤營養元素。秸稈中的營養元素來自于土壤,保存于植物體中,秸稈還田可將更多營養元素保留下來供下季作物再吸收,從而實現營養元素在土壤、作物間的良性循環,減少后期化肥的施用,節約生產投入,減少環境污染[1-2]。小麥、水稻秸稈主要營養元素含量檢測值見表3。
(3)秸稈還田的改土效應。秸稈還田試驗田土壤養分測試值比較見表4。可以看出,秸稈還田后土壤理化性質得到提高,土壤有機質增加,也就是土壤中各種動植物殘體、微生物體及其分解和合成的有機物質增加,土壤適耕、適種性得到改善。
2.3.2 社會效益。麥—稻秸稈全量還田是一項最快捷、最能大量處理剩余秸稈的有效途徑,不需要收集秸稈,節約運輸成本,又可機械化作業,提高農業生產能力,提高農作物品質,有利于實現區域化、規模化生產,進一步帶動相關產業,促進了種植業的可持續發展。
2.3.3 生態效益。有利于推廣應用糧食綠色增產模式和作物輕簡化栽培,明顯減少化肥施用量,有利于減少農業面源污染;麥稻秸稈不再焚燒,減少了農業生產對大氣的污染;改善了土壤環境,改造了中低產田,秸稈中含有大量的營養物質,還田后土壤生物活性強度得到提高,隨著微生物繁殖力的增強,土壤活性物質增加,促進了土壤的酸堿平衡,養分結構趨于合理;此外,秸稈還田可使土壤容量降低,使土質疏松、通氣性提高、土壤結構明顯改善[3-4]。
3 技術要點
3.1 技術原理
根據建設綠色環保、農業可持續發展的思路,農作物秸稈機械粉碎還田是利用土壤中微生物自然分解秸稈,釋放出供作物生長需要的營養元素,從而減少了化肥的使用量,減少了環境污染。
3.2 技術規程
3.2.1 小麥秸稈機械粉碎直接還田及田管。沿淮及淮河以南區域5月20日至6月15日小麥進入收割期,小麥收割后進行機械插秧,使用帶秸稈粉碎拋撒裝置的全喂入聯合收割機收割小麥,小麥秸稈粉碎后均勻拋撒在田面,再撒施三元素復合肥(26-10-12)750 kg/hm2,田間放淺水浸泡24 h,用66 kW以上拖拉機帶犁深翻土地,確保翻犁深度在15 cm以上,翻犁24 h以后,用耙耙平或淺旋耕,全田高差不超過3 cm,水深不超過5 cm,沉實3 d后插秧,插秧時秧田水深不超過3 cm,可以機插毯狀秧或缽苗擺栽,插秧后盡快(插好秧5 d內除草效果好)撒施除草劑瑞飛特(50%丙草胺乳油),用瑞飛特900 mL/hm2拌細沙75 kg/hm2,保持淺水7 d以上,除草效果好;當莖蘗數達到270萬個/hm2時,排水烤田,根據栽插的水稻品種特性和田間長相施拔節肥,可施尿素75~150 kg/hm2,根據田間病蟲害發生情況防治病蟲。水稻收割前7~10 d,排干田水,準備收獲水稻。
3.2.2 水稻秸稈機械粉碎直接還田及田管。10月上旬至11月上中旬,水稻陸續收割,用帶粉碎裝置的收割機收割,留茬高度不超過10 cm,秸稈粉碎長度不超過10 cm,收割機動力在67.5 kW以上,目前星光988、久保田988的粉碎效果都很好;當土壤墑情適合小麥播種時,撒施三元素復合肥(24-12-12)750 kg/hm2+尿素75 kg/hm2,深翻土地,要求深度15 cm以上,然后旋耕,旋耕深度要求15 cm以上,采用圓盤式播種機條播小麥。根據墑情、小麥品種特性、播種時間確定播量。小麥播種后,土壤中混有稻草秸稈,整個耕層較疏松、空隙大,會影響小麥出苗和出苗后的正常生長。因此,播種后必須用皮磙鎮壓。耙好后機開溝,開溝深度墑溝20 cm、邊溝30 cm、田頭溝深度40 cm,做到雨后田間排水順暢。根據田間草相除草,根據病蟲害具體發生情況防治病蟲,根據小麥長相施拔節肥,平均施尿素75~150 kg/hm2,做好以防治小麥赤霉病為主的“一噴三防”工作。
4 適宜區域
麥—稻秸稈機械粉碎全量還田模式推廣前景廣闊,適宜推廣區域為適宜種植小麥和水稻的沿淮及淮河以南區域,這一區域雨水充足、積溫豐富、雨熱同季。其他區域應先試驗示范再推廣。
5 注意事項
一是注意秸稈還田后應氮肥前移,在施肥總量不變的情況下基肥中氮肥比例提高,禾本科作物秸稈含纖維素較高,還田后土壤中碳素物質會陡增,而微生物的增長是以碳素為能源、以氮素為營養的,微生物必須從土壤中吸取氮素以補充不足,也就造成了與作物爭氮的現象。若缺少氮肥,就容易導致土壤中氮素不足,影響苗期生長。二是一般條件下秸稈還田后部分病蟲害有加重發生的趨勢。如小麥赤霉病、水稻稻瘟病、水稻螟蟲等,必須要加強防治,以確保農作物豐產豐收。三是小麥秸稈還田后,在腐解過程中會產生有機酸,在水田中易累積,濃度大時會造成危害。因此,在水漿管理上應采取“干濕交替、淺水勤灌”的方法,并適時擱田,改善土壤通氣性。四是水稻秸稈還田后,土壤過于疏松,大孔隙多,小麥種子不能與土壤緊密接觸,影響發芽生長,扎根不牢,甚至出現“吊根”現象。要解決這個問題,除提高秸稈粉碎質量外,還要注意以下幾個方面:施足氮、磷、鉀肥,提高土壤墑情,提高播種質量,適時鎮壓。小麥播種后,晾曬1 d,用皮磙鎮壓,使土壤密實。
6 參考文獻
[1] 郭玉紅,王玨,蔣福娟,等.榆樹玉米秸稈機械粉碎還田技術推廣分析[J].時代農機,2015(10):12.
[2] 安勝.玉米秸稈機械粉碎還田有關技術分析[J].農機使用與維修,2016(9):31-32.
[3] 王曉磊,吳鵬升.玉米秸稈機械粉碎還田技術應用[J].安徽農業科學,2017(6):48-49.
[4] 宋文學.根茬機械粉碎還田與農業可持續發展[J].農機科技推廣,2003(5):20.