孟 欣
(遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,沈陽 110161)
從國內(nèi)外的水稻秸稈綜合利用效果來看,秸稈還田是成本最低、操作性最強(qiáng)、見效最快的方式。而且,秸稈還田能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和減少化肥施用量,符合我國農(nóng)藥、化肥零增長的長遠(yuǎn)規(guī)劃。為此,借鑒我國南方部分地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn),研究適宜遼寧地區(qū)的水稻秸稈還田作業(yè)模式,在秸稈還田后開展秋季翻地作業(yè)。通過篩選適宜的作業(yè)機(jī)具和歸納作業(yè)條件,為遼寧地區(qū)的秸稈還田作業(yè)提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
機(jī)械化收割—秸稈切碎拋灑(全喂入高留茬或半喂入低留茬)—秋翻地秸稈深埋—春季埋茬整平—機(jī)插秧。
秸稈還田深埋秋翻地模式的作用有:一是實(shí)現(xiàn)秸稈綜合利用,減少秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染;二是打破長期旋耕造成的犁底層,增加土壤通透性,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu);三是降低病蟲草害,減少農(nóng)藥施用量;四是提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,減少化肥施用量。
開展翻地秸稈深埋作業(yè)時(shí),秋季作業(yè)阻力較大,所以對動力機(jī)械有一定要求。履帶拖拉機(jī)(一般58.8 kW以上)車身沉、附著力大,作業(yè)效果理想,但轉(zhuǎn)移不靈活、油耗大,因此改用輪式拖拉機(jī)開展作業(yè)。73.5 kW以下輪式拖拉機(jī)受馬力小、車身輕影響,作業(yè)時(shí)打滑嚴(yán)重。80.9~88.2 kW輪式拖拉機(jī)基本能夠滿足作業(yè)需求。95.6 kW以上大底盤輪式拖拉機(jī)作業(yè)效果較好。
秋翻作業(yè)的農(nóng)具有鏵式犁和圓盤驅(qū)動犁兩種。鏵式犁以五鏵犁為主(見圖1)。圓盤犁對土壤含水量適應(yīng)較強(qiáng),作業(yè)深度符合要求,但機(jī)具價(jià)格偏高,秸稈覆蓋效果和耕后平整度較差,會增加翌年土地整平的難度。使用鏵式犁和雙驅(qū)斜置單向式圓盤驅(qū)動犁作業(yè),作業(yè)深度、耕后平整度、秸稈覆蓋率均較好。

圖1 五鏵犁Figure 1 Five-furrow plough plough
秸稈割茬和覆蓋方式是影響秋翻地的關(guān)鍵因素。秸稈整稈覆蓋時(shí),無法開展秋翻作業(yè)。秸稈較長且堆放雜亂,也會影響翻地質(zhì)量。割茬過高(30 cm以上)不利于翻后秸稈覆蓋。秸稈長10 cm以內(nèi)且均勻拋灑田面,可獲得良好的秋翻作業(yè)效果。
作業(yè)時(shí),使用在58.8 kW以上半喂入收割機(jī)或全喂入收割機(jī),全喂入收割機(jī)的割茬在20 cm以內(nèi),半喂入收割機(jī)的割茬在15 cm以內(nèi)。再用秸稈切碎裝置將秸稈切面≤8 cm的段,并均勻拋灑于地表。
土壤過干或過濕都不利于秋翻作業(yè)和秸稈覆蓋。土壤過干容易翻碎;土壤過濕則不起垡。鏵式犁作業(yè)時(shí),地塊的含水率應(yīng)在15%~30%之間;圓盤犁作業(yè)時(shí),地塊含水率應(yīng)在15%~40%之間。秋翻地以搶翻為主,較干地塊在收割7~10后進(jìn)行。
水分含量較高的地塊,機(jī)收后溝壑較多,高低不平,不宜采用鏵式犁秋翻。作業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,可用雙向斜置圓盤犁或者用雙軸深耕機(jī)以旋代翻。
翻地深度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況確定,一般深度為18 cm。沙壤土或耕層較淺地塊的深度為15 cm。翻耕過深,阻力大、成本高、機(jī)具磨損加劇。翻耕過淺,達(dá)不到翻地和秸稈覆蓋效果,增加翌年整地的難度。因地制宜合理選擇機(jī)具,以不翻出生土為宜。
水田底肥以施復(fù)混肥(粒肥)為主,主要機(jī)具有圓盤式撒肥機(jī)和仿真手式撒肥機(jī)。在白茬地或旋后地撒肥作業(yè),因地表平整度差而作業(yè)難度大,不僅效率降低,而且動力磨損加劇。在一些不平整地塊施肥容易聚堆,造成肥量不均。
傳統(tǒng)春旋地一般不損壞埝埂(見圖2)。秋翻地受作業(yè)條件、作業(yè)習(xí)慣限制,一般會破壞埝埂,要求翌年重新搭埝埂。秋翻后土壤疏松,機(jī)械搭埝埂的難度大。

圖2 水田埝埂Figure 2 Ridges between paddy fields
對于秋翻秸稈全量還田的地塊,春季水耙地時(shí)應(yīng)增加埋茬耙地作業(yè)環(huán)節(jié)。采用埋茬機(jī)與軋耙聯(lián)合作業(yè),具有較好的秸稈掩埋作用,滿足機(jī)插秧的作業(yè)要求。翻耕作業(yè)的深度大,因此整地后的沉淀時(shí)間延長1~2 d。
與旋耕地塊相比,翻耕地塊扎根快,緩苗提前2 d左右。從分蘗情況看,翻后地有效分蘗提前,且每株增加2~3蘗。從根系生長情況看,翻后地根長且多,但葉片無明顯差別。究其原因,可能以下幾方面:翻后地土壤耕層加深,營養(yǎng)容易吸收;秸稈覆蓋良好,表層秸稈殘留少,更利于扎根;土壤通透性加強(qiáng),為低節(jié)位分蘗創(chuàng)造條件。
作業(yè)對比試驗(yàn)表明,與傳統(tǒng)旋耕地塊相比,秸稈還田秋翻地塊增產(chǎn)5%以上。在秸稈處理方式相同的情況下,春旋需要維修老埂+高速插秧+秸稈打包運(yùn)走作業(yè),秋翻需要重新筑埂+水埋茬、軋耙2次+高速插秧+秸稈還田作業(yè)。總的來說,秋翻模式較春旋模式的成本低。
從生產(chǎn)實(shí)踐看,秸稈還田深埋作業(yè)是實(shí)現(xiàn)秸稈還田的重要手段。秋翻與秸稈還田作業(yè)結(jié)合后,會增加整地處理的難度,實(shí)現(xiàn)秸稈有效處理是技術(shù)模式的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
使用大功率拖拉機(jī)秋翻時(shí),鏵式犁作業(yè)應(yīng)在土壤含水率30%以內(nèi)進(jìn)行,單向斜置圓盤犁應(yīng)在土壤含水率40%以內(nèi)進(jìn)行,否則扣筏效果不理想,秸稈覆蓋差。埋茬起漿機(jī)配合秋翻地地塊開展春季整平作業(yè),可有效掩埋殘茬和平整土地。