□王小惠
(清水縣農村能源辦公室,甘肅 天水 741400)
玉米種植歷史悠久,呈現出播種面積廣、分布范圍大和年產量高的特點,玉米秸稈作為寶貴的生物資源,富含氮、磷和其他微量元素,可以改善土壤結構、提高耕地質量和提升產量,傳統的玉米秸稈大多被作為生活燃料或者基肥使用。在可持續發展的背景下,隨著農業機械化的投入,秸稈還田是一種必然的趨勢,因此必須推廣新型的秸稈處理技術,解決玉米秸稈還田問題,構建全新的農業循環發展經濟體系。
農業作為關系國計民生的根本產業在新時代得到了長足的發展,呈現出機械化水平提高、資源利用率提升、產量增加和高新技術應用廣泛等基本特點。我國的糧食品質和產量領先于世界,逐步實現了農業的可持續發展,玉米產業要想發揮巨大的潛力必須把秸稈還田問題放在首位。當前玉米秸稈還田的主要意義有以下幾點。
第一,玉米秸稈還田能夠加強各種微生物的呼吸、纖維分解、氨化及硝化作用,改良土壤環境,保持土壤水肥協調,達到培肥地力的作用,還可以增加土壤有機質含量、擴大土壤空隙、增強微生物的活性、促進玉米根系發育,從而獲得巨大的經濟效益。
第二,玉米秸稈中富含豐富的氮、磷、鉀等元素,實行玉米秸稈還田使這些營養物質再次回到土壤,為后茬作物生長提供養分,通過疏松土壤,提高耕耘效率,提高農作物的抗病、抗倒伏和抗逆能力,持續2~3 年的玉米秸稈還田使得土壤的有機質含量普遍提高10%左右。
第三,從環境保護角度而言避免了空氣污染,由于玉米秸稈比較高大,以前玉米收獲以后,秸稈都會被焚燒掉,燃燒產生的煙霧會造成空氣污染,對人體健康影響較大,特別是剛收割完的玉米秸稈,由于水分過大,不能完全燃燒,這時會產生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳氫化合物及煙塵,這些都對空氣和人體健康有著嚴重的危害,不僅如此,還容易引發火災、交通事故等。秸稈還田以后,空氣污染水平明顯下降,有益于我國的生態環境建設,這一舉措加快了我國農業的可持續發展步伐。
長期以來我國的玉米秸稈處于高消耗、高污染和低產出狀態,過剩秸稈多數被直接焚燒,不僅浪費了資源還污染了環境。通過實地調查發現,我國的玉米秸稈還田采取直接還田、過腹還田、堆漚還田、快速腐熟還田等方式,在一定程度上解決了困擾我國玉米產業發展的問題,但是仍然存在些許不足[1]。
第一,直接還田采取翻覆的方式,利用機械將玉米秸稈粉碎,在多道工序的共同作用下提升了生產效率,加快了秸稈在土壤中的分解速度,秸稈還田后可以明顯改善土壤結構,阻擋土壤中養分的流失,使得儲水量和玉米產量大幅度提升。
第二,過腹還田將玉米秸稈作為牲畜飼料,將玉米秸稈打碎后喂養牲畜,收集糞便施放于農田中,作為綠色無污染的肥料,加快了玉米秸稈中纖維物質的分解速度,長期維持土壤中的氮元素和鉀元素,滿足玉米生長的狀態。
第三,堆漚還田利用高溫發酵加快了腐化速度,但是該方式用時過長、勞動強度過大,獲得的經濟效益明顯不足,創新技術添加了催化劑、酵素劑可以縮短漚制時間,提高生產效率。
第四,快速腐熟還田可利用腐解試劑,加快秸稈的腐化速率,該試劑中富有的微生物和生物菌對土壤不會產生危害[2-3]。
在應用新技術、新方法實施玉米秸稈還田的過程中存在著不少問題,一方面無法科學有效處理玉米秸稈浪費了資源;另一方面對土壤耕耘和農業可持續發展產生了消極影響。我國玉米秸稈還田存在的問題包括以下幾點。
第一,玉米秸稈沒有徹底粉碎和翻埋不達標,部分農戶沒有充分掌握秸稈還田技術無法按照科學的工藝進行處理,玉米秸稈粉碎后必須滿足長度要求和埋填深度,在后續播種時不會影響農作物幼苗的生長,才可避免出現出苗率低和缺苗的現象。
第二,玉米秸稈還田后沒有施加氮肥導致農作物產量降低,在粉碎玉米秸稈后需要立即進行翻耕作業,避免水分流失和營養物質揮發,同時依據種植面積適當施加氮肥,可以加快玉米秸稈的分解,保證下一年的產量。
第三,玉米秸稈粉碎后沒有進行造墑鎮壓,影響下一年農作物的生長,土壤中的水分和微量元素對玉米秸稈分解和農作物生長十分重要,通過造墑使得玉米秸稈和農作物緊密結合在一起加快分解,提供充足的養分。
第四,由于玉米秸稈比較高大,而農戶的田地所接受的秸稈數量有限,不應把多片土地的秸稈集中到一片土地還田。秸稈還田以后要追施一定數量的氮肥,同時秸稈在土壤分解時,會吸收一部分的氮元素,有可能會出現夏季作物缺氮的現象[2]。
近年來,玉米秸稈還田作為農業可持續發展的措施,逐步得到普及,并產生了相應的經濟效益,但由于無法科學有效處理玉米秸稈,產生了許多消極影響,有的秸稈還田后主要表現在出苗率較低、幼苗發黃、幼苗弱,甚至死苗,導致農作物減產。根據玉米秸稈還田存在的問題,提出以下解決對策。
玉米成熟后大多數農戶選擇機械化的收割模式,直接把玉米收集起來,粉碎的玉米秸稈會留在土壤表層,需要進行后續耕作。在耕地時必須秉持“耕地要深,整地要精”的基本原則,此方式有利于促進農作物根系生長,汲取更多養分,提升農作物產量,在保持土壤水肥能力和改善土壤結構等方面發揮著不可替代的作用。加深耕地層實現了玉米秸稈和土壤的充分融合,加快有機物分解,提高耕地質量[4]。農業科學要求土壤耕層達到25 cm,具體實施情況還要考慮玉米秸稈的數量和下一年農作物的品種,結合實際需求進行深耕和松耕,最大程度來激發土壤的活力。
加大宣傳力度的目的在于向廣大農戶傳播玉米秸稈還田技術知識,焚燒玉米秸稈引發火災而受到處罰等案例可以起到很大的警示作用,廣大農民只有充分認識到焚燒玉米秸稈的危害,才會自覺進行玉米秸稈的還田處理。
在耕地前需要把玉米秸稈盡可能地粉碎加快腐熟,在玉米剛收獲時秸稈中富含較大水分,及時翻入土地并且澆水使得玉米秸稈更容易腐爛分解,深層耕地和精心整地時,可以結合技術要求增加氮肥,調節土壤活性,采取多種切實有效方法,解決我國玉米秸稈還田問題,最大程度地利用這一可持續發展資源,改善土壤環境,提升玉米產量[5]。
病蟲害是影響玉米產量的主要因素,在玉米秸稈還田時必須清除帶病秸稈,采取藥物處理的方式,減少病蟲害的發生。如果收獲時病蟲害比較嚴重,可以盡快噴施殺蟲劑或殺菌劑,以避免夏季農作物病蟲害加重。
在玉米秸稈還田準備工作時需要剔除帶病的玉米秸稈,將其用作飼料、燃料等,或者可以采取高溫漚肥的方式對帶病玉米秸稈進行處理,避免對土壤造成損害。農田土壤的藥物殺蟲殺菌處理是每年必不可少的工作,在農作物整地和播種前需要施加5%辛硫磷顆粒,目的是防治玉米和小麥的病蟲害。病蟲害為害性大、根治難度大和傳播途徑多的特點,嚴重影響了玉米的產量,在經過技術培訓后廣大農戶要準確辨識病蟲害,并采取及時有效的防治策略解決相關問題。
在玉米秸稈還田過程中應對病蟲害問題需要堅持“預防為先,綜合治理”的防治措施,玉米秸稈中可能存在很多病原菌和蟲卵,不經處理翻入土壤會帶入這些病原菌導致小麥出現病蟲害,農戶需要重視整地流程,定期進行土壤翻耕和防治病蟲害[6]。
在相關農業部門的大力支持下,農戶需要重視玉米秸稈的還田問題,展開病蟲害防治研究,切實保障還田質量。比如將殺菌劑和殺蟲劑攪拌到玉米種子中,或利用12.5%硅噻菌銨等,針對不同地域的生長環境進行不同濃度配比,以此防治玉米的全腐蝕病、紋枯病等根部病害和土壤害蟲,推動我國玉米秸稈還田技術的持續發展,達到提升產量和改善生態環境的目的。
加大機械化玉米秸稈還田技術的推廣,是解決我國秸稈還田問題的有力舉措,作為一項節約成本的新型機械化玉米秸稈還田技術,政府部門和農業發展部門應當建立健全投入機制,給予廣大農戶政策扶持和資金幫扶,推廣惠農政策,把機械化玉米秸稈還田工作作為推動農業發展的主要內容,切實解決了影響我國玉米秸稈還田的難點問題,實現環境友好和可持續發展。
提高機械化玉米秸稈還田效果需要嚴格把守質量關,農機局需要為農民提供一批性能可靠、專業耕地的產品,農戶可以結合自己的需求配備適合秸稈處理的設備,要求技術人員改進機械結構來提高收割機或者耕地機部件的互換性,給予配備的機械培訓技術指導。提高我國機械化水平,提升農戶整體素質,推動我國農業迅速發展。
在玉米秸稈還田過程中會出現玉米根茬殘留、粉碎長度不符合、翻覆蓋程度不足等問題,農機廠家需要考慮到農戶的訴求,研制專門適用玉米秸稈還田的聯合作業機器,在推廣玉米秸稈還田機械化技術時,同步發展相配套的深耕和破茬技術,比如最新的聯合收割機配套缺口圓盤耙,可破壞玉米茬和切碎殘留的根系,滿足土地深耕的基本要求,以達到“翻埋深,覆蓋嚴”的效果,實現預期還田的要求。玉米機械化秸稈還田技術要求均勻粉碎玉米秸稈,充分混合玉米秸稈中的水分與土壤,消除大縫隙以加快腐蝕分解。
玉米秸稈還田目的在于增加土壤肥力和提高糧食產量,在農業生產實踐中大力宣傳秸稈還田技術,加強農民的認同,可以起到事半功倍的效果,在農業部門有關人員的指導下,加強管理可以提升農民收益,獲得極大的幸福感。保證秸稈粉碎質量是進行后續處理的關鍵步驟,在作業前調試粉碎的玉米秸稈長度3~5 cm 為最佳,避免出現過長或者過短問題,影響作物的出苗率和生長速率。盡早翻耕或者采取旋耕方式,將均勻撒在田地中的玉米秸稈翻入土地中,深度需要保持在20~30 cm,并混合均勻,避免秸稈水分流失,加快玉米秸稈腐熟,保證足墑還田,滿足后茬作物營養物質的需求。
由于玉米秸稈還田導致土壤中的作物纖維增加,影響出苗率。在玉米播種時,需要采用圓盤開溝式的播種機,切開土壤和留在表層的秸稈,減少架空和玉米苗根部漏風的情況,提高玉米秸稈的利用率,強化還田效果。我國幅員遼闊,適合玉米種植,面對多重氣候、土壤和地理條件必須結合實際情況選擇玉米秸稈還田方式,達到提升產量和改善生態環境的目的,加大農業技術的推廣力度,減少化肥的使用率,種植出對人體健康無危害的綠色產品。
加快玉米秸稈還田作業必須明確還田任務和目標,各地農業部門要依據有關政策簽訂目標任務書,結合當地的作業條件對秸稈還田任務進行細化和落實,最大程度減輕播種和耕地的壓力;加快玉米秸稈的離田進度,結合當地玉米生產現狀,推廣和利用玉米秸稈,有效動員農民群眾,在秸稈還田中抓時間搶進度。
綜合利用各種先進生產設備,在秸稈打捆、打包、粉碎時應用對應的機械化農具,同時利用微生物生產有機肥,切實提升我國的玉米產量,在秸稈存放時需要分點堆放,實施網絡化管理,采取高溫堆積或者殺菌滅蟲的方式杜絕病蟲害的發生[7]。
通過廣播、電視和農機網站向農民宣傳技術服務,逐步提升我國農民的整體素質,普及玉米秸稈還田技術,調動還田作業的積極性和主動性,提高耕耘效率,增加玉米秸稈不可焚燒意識,實現環境保護。在玉米秸稈還田過程中依靠政府和農民兩方的共同努力,符合我國農業可持續發展的基本要求。在相關部門的統籌領導和指揮下,我國玉米秸稈還田工作穩步推進,努力滿足農民訴求,以維護其根本利益,推動我國經濟水平全面提升。
秸稈是一種新型的能源來源,在今后的發展中,如果能夠實現農作物秸稈的綜合利用,既是一本經濟賬、增收賬,更是一本生態賬。按照綠色發展理念,逐步建立起“飼草(秸稈)+養殖+沼氣+有機肥+生態種植”的循環農業產業鏈,真正做到秸稈綜合利用與鄉村振興戰略、農業增產增效和農民增收相結合,既從源頭上解決秸稈的污染問題,又實現產業效益的最大化。同時玉米秸稈還田作為我國農業發展和環境保護的重點問題,得到了有關部門的高度重視,通過調查研究和科學試驗發現秸稈在增加土壤有機質、提高土壤透氣性,增加養分含量,減少土壤水分蒸發,提高土壤活性和增加產量等方面發揮著重要作用。應用新技術進行玉米秸稈還田在很大程度上降低了對土壤、水源和大氣的污染,有效保護了生態環境,不斷深入學習和應用玉米秸稈還田技術是實現農業可持續發展的重要策略。