祝金虹
(福建省武夷山市土肥技術站,福建武夷山 354300)
關健詞:水稻;機械收割;稻草還田技術
水稻機械收割稻草還田技術是以機械粉碎、破茬、深耕翻埋、耙壓等機械作業為主,通過利用機械粉碎的方式將水稻秸稈粉碎,然后將粉碎的水稻秸稈通過直接翻埋的方式埋到土壤中,使得土壤中可以富含大量的營養物質,因此,水稻機械收割稻草還田技術不僅作業質量好、效率高,而且相比較人工漚制積肥還田技術作業的效率,水稻機械收割稻草還田技術效率更高,所以水稻機械收割稻草還田技術是目前還田技術中最有效的途徑之一[1]。武夷山市現有耕地面積30.92萬畝,在糧食產能區實現全程機械化服務面積20余萬畝,實現了水稻秸稈還田的最終目標。秸稈還田,由于秸稈中富含的營養養分比較多,在通過水稻機械收割還田技術之后,不僅使得土壤中有機物質的增加,改善了土壤的養分,還有效的改善了農田生態環境,秸稈還田彌補了過去收割方法將磷、鉀等十分重要的營養物質丟失的缺陷,使得土壤中氮、磷、鉀肥比例失調的情況得到控制[2]。
2016~2017年武夷山市嵐谷鄉開展整鄉推進,建立百畝示范片5片,通過試驗示范和測產驗收,稻草還田平均畝產568.4kg,較常規施肥區平均畝產511.2kg,畝增產57.2kg,增幅為11.19%。根據二年的示范結果,提出機械收割稻草全量還田技術如下。
9月下旬至10月中旬,示范片水稻9成熟時,示范片全部用收割機進行收割,秸稈粉碎直接回田,為不影響后茬作物的生產建議留茬高度10cm;粉碎的秸稈長度建議為8~10cm。稻草粉碎的過長不利于稻草的腐解,不利于后茬作物的耕作;粉碎的過短,腐解速度太快,而且短時間內會產生大量的有害氣體和較多熱量,會造成燒苗等現象。
機械收割稻草還田后,每畝選用厭氧性秸稈腐熟劑2.5kg,拌土撒施,后灌水泡田,水的深度為3~5cm,泡田時間4~6d,然后進行翻耕。通過泡田的方式,將土壤中的稻草加快腐爛,使得營養物質可以充分的分解出來,并且更有效地是通過泡田方式,還可以將稻草中的一些有毒物質排出,從而避免水稻的根部遭受破壞[3]。
機械收割稻草還田后,水稻秸稈還田碳氮比高,秸稈在腐爛過程中容易產生微生物,微生物的活動與稻苗容易產生爭氮的現象,容易缺氮肥,影響水稻生長。為緩解微生物活動耗氮和稻苗生長需氮矛盾,在稻草還田的田塊,每畝增施碳酸氫銨5~10kg,這樣既能中和秸稈分解產生的有機酸,合理分配土壤碳和氮,促進土壤中生物的運動,減少土壤中稻草分解的時間,又可以將土壤中的鉀和氮得到合理的控制,保證水稻返青生長所需氮素。
為促進稻草秸稈的腐解,稻草還田后需要保持一定水分,同時秸稈在分解過程中會產生甲烷、硫化氫等有害氣體,水分過多氣體會產生積累,會對水稻根系產生毒害。因此要控制水分,稻草還田時要灌水泡田,水的深度為3~5cm,泡田時間4~6d,然后進行翻耕,保持飽和持水量的 50%~70%,3~5d后實行平整大田,促進秸稈腐解。若土壤水分不足,應及時灌溉補水。
由于秸稈是病蟲害主要傳染源之一,因此,在秸稈還田后,種植人員應該時刻的注意田間病蟲害的具體情況,做到“早發現、早治療”。其中,在稻田中,常見的病害有三種:稻瘟病、紋枯病和小球菌核病,所以種植人員對于這些病害的地方,應該及時的隔絕病原體,并且將病原體運送出田地,進行燒毀,不可還田。發現病害、蟲害后立即噴藥防治。此外,稻草還田后,種植人員還應注意稻草放置的均勻性,在收拾田地的過程中,種植人員對于田地需要整合平整,然后等田地收拾完畢之后泡田,以免將稻草浮起。
2.1.1 省工省時
機械化稻草還田能夠減少勞動投入。相比較人工還田的成本,機械化秸稈還田作業成本更加低,并且機械化秸稈還田的工作效率也更高,并且還有提高產量、質量的作用。該方式有效地解決了收獲季節勞動力短缺的矛盾,為節本、高產、高效稻作生產的有效途徑。
2.1.2 減少環境污染
機械化稻草還田避免了長期以來農民大量焚燒秸稈、拋入河塘所造成的空氣污染、水體污染和資源浪費問題,有利于生態農業和環保農業的發展,為一種水稻潔凈化生產的好方式。
2.1.3 增加土壤養分
作為農業生產中重要的有機肥來源之一,稻草相比較其他的有機肥料,其中富含的微元素不僅種類多,而且全部是天然的營養物質,所以稻草還田對于土壤有著重要的意義。每100kg干稻草含有機質22kg、純氮0.6kg、五氧化二磷0.1kg、氧化鉀2.4kg,相當于尿素1.06kg、鈣鎂磷0.83kg、氯化鉀4kg。稻草還田后,可使養分循環利用,增加土壤養分,從而減少化肥投入,降低農業成本[4]。因此,稻草還田為化肥零增長、減量化的有機手段之一。
2.1.4 土壤理化性狀的改良
由于稻草還田能夠改良土壤物理性狀,優化升級土壤的結構,使得土壤透氣性能、滲水性能得到改善,并且還使得土壤蓄水能力在一定的程度上得到提高,為土壤保持耕層蓄水量提供基礎,為土壤的抗旱和抗寒能力提升奠定了基礎[3]。
2.1.5 土壤微生物多樣性發展,養分平衡性發展
由于稻草還田的過程中,分解可以引來增多的微生物,所以對于土壤而言,不僅微生物的種類可以得到增加,還可以使得土壤中的養分得到平衡發展,為提高土壤的肥沃度提供了良好的基礎,進而為實現良性循環和可持續化的農業發展奠定了基礎,因此,稻草還田不僅是發展生態農業的一項重要進步,同時是發展我國農業、改善低產量的一項重要的舉措。
2.2.1 稻草的腐解速度,影響作物生長
機械化稻草還田后,因稻草數量較大,秸稈中碳氮比值較高,引發土壤中稻草分解過慢,微生物過快增長,土壤中營養物質不足,致使土壤中的微元素含量過低,造成種植稻田晚種植過程中,土壤中富含的營養成分過少、造成返青時間的延誤、推遲發棵時間而影響產量。同時,因為土壤中大量稻草存在,會影響下季水稻栽插或其他作物播種質量,尤其以早稻稻草還田對下季作物的影響最大。
2.2.2 帶菌的稻草還田增加了病蟲害風險
帶菌的稻草還田后,雖然土壤得到了改良,但是同時也增加了土壤的溫度,稻草所帶的病菌及蟲害也得以保存。因此,在對于農作物生長的過程中,病蟲害發生概率也隨之增加。
2.2.3 腐解產生大量還原性氣體污染環境
稻草全量還田雖能夠避免焚燒對大氣造成的污染,但是因為稻草在腐解過程中易產生甲烷、硫化氫等還原性物質,而且稻草全量還田使一些金屬離子處于還原狀態,容易造成對農作物的毒害。
2.2.4 晚稻收割時對種植的綠肥有一定的影響
在種植紫云英等綠肥的田塊,采用機械化收割時,機械的碾壓使一部分紫云英等損傷或死亡,影響綠肥的種植效果。
對于機械收割稻草還田技術發展的過程中,立足于生態發展以及持續化發展的角度,政府加強投資力度,推廣機械收割稻草還田技術,進而保證農業的生態化發展。
在機械收割稻草還田技術中存在秸稈腐解快慢、帶菌稻草還田、還原性氣體產生等方面的問題,這些問題的存在,制約了稻草還田的進一步推廣,因此,農業技術人員必須加強實用性的研究、檢測,通過多次試驗檢測從而保證技術措施的合理性。
從實際出發,因地制宜選準切入點,推動全市做好機械收割秸稈還田技術的推廣應用,重點做好秸稈全量還田技術,減少稻草的焚燒,培肥地力,減少化肥的施肥量,減輕面源污染,達到化肥零增產減量化的目的,節本增效,對農產品質量和產量的提升具有重要的意義,促進了農業的可持續性發展。