近年來,玉米種植面積不斷增大,玉米秸稈也逐漸增多,為了實現資源合理化利用,采用玉米秸稈粉碎還田方式不僅可以解決環境污染問題,還能提升土壤肥力,實現資源循環利用。本文從玉米秸稈機械化粉碎還田概念及貴陽市落實情況進行分析,探究如何開展玉米秸稈機械化粉碎還田,實現資源綜合化利用。
1傳統玉米秸稈還田概述
1.1傳統玉米秸稈還田措施概述
玉米種植會產生大量秸稈,秸稈處理目前主要采用還田、制作飼料、加工等方式。采用秸稈利用的方式提升種植經濟效益。利用降解和分解的方式將玉米秸稈進行粉碎處理,不僅可以解決秸稈焚燒造成的污染問題,還能加強土壤肥力,增加土壤營養成分。玉米秸稈還田是通過機械化設備將秸稈進行粉碎處理并直接翻耕到土壤中,作為肥料優化土壤生產性能,實現資源的循環利用,將秸稈中的營養成分留存在土壤中,提升農作物抗旱能力。秸稈還田具有一定的增產作用,可以解決桔梗焚燒造成的污染問題。桔梗粉碎還田處理方式具有成本低、處理便捷的優勢,與發酵還田、燃燒還田相比更具優勢,是目前玉米秸稈處理的有效方法。
1.2貴陽市花溪區秸稈還田情況
秸稈處理是長期以來農村群眾普遍關注的問題,貴陽市為了有效解決秸稈焚燒問題,2022年對春耕過程中秸稈焚燒問題作出了詳細的工作安排。并結合當地農業種植情況制定了《貴陽貴安2022年農作物秸稈綜合利用行動方案》,其中包括農業機械化應用補貼、秸稈離田利用的相關規范等,從而確保秸稈可以得到充分利用。近年來,貴陽市不斷加強機械化秸稈粉碎還田的推進工作,目前秸稈實現綜合利用面積已經達到10.78萬hm2。花溪區為了推動機械化發展及秸稈機械化處理,通過制定購置補貼的方式,促進農業機械化發展應用。對農民專業合作組織和農民購置的用于秸稈機械粉碎還田,采取敞開、優先補貼方式幫助農民辦理購置補貼。截止到2022年,花溪區農業機械化收獲面積已經達到0.36萬hm2,秸稈基本上采用粉碎還田的方式,其中示范點機械化收獲已經到90%以上。采用機械化優勢宣傳、技術指導、培訓的方式,加強對秸稈還田利用的指導,加強農戶對秸稈禁燒和消防安全的防范意識,實現秸稈綜合化利用,改善秸稈資源浪費及環境污染問題。
2玉米秸稈還田機械化技術的意義
2.1提高工作效率
玉米秸稈通過粉碎、拋灑、翻耕等處理方式實現秸稈粉碎還田的資源利用,而采用機械化粉碎還田的方式可以保證多個步驟一次性完成,極大程度提升了作業效果。從玉米秸稈還田機械化技術實際應用效果來看,此種秸稈處理方式改善了人為處理不徹底的問題,利用機械化代替人工,解放勞動力,提升農業發展高效性。采用玉米秸稈還田機械化的作業方式,可以控制秸稈茬高低,降低耕種難度,改善秸稈茬不利于土地翻耕的問題。玉米秸稈還田機械化技術的應用改善了種植環境和生產模式,以及勞動力不足的問題,滿足了秸稈高效處理的需求。
2.2增加土地肥力
玉米秸稈粉碎還田通過秸稈在土壤中發酵腐化過程,將秸稈轉化為有機物質,從而實現對土壤肥力的提升。秸稈在土壤中分解轉化,會明顯增加氮磷鉀等微量元素含量,對農作物生長有益,可以很好地代替化學肥料,促進農作物生長,降低對化肥的依賴性,有助于提升種植產量和品質。在秸稈還田應用中,通過對土壤檢測發現,秸稈分解提升了土壤中0.2%有機物。在對連續秸稈還田地塊產量統計發現,玉米種植產量提升了10%。由此可以看出,秸稈還田方式對優化土壤環境、提升玉米種植產量具有推動作用。玉米秸稈本身含有大量的有機物質,通過在土壤中發酵、腐熟、分解,每公頃土壤中可增加450 kg鉀、330 kg氮及180 kg磷,是一種綠色環保的有機肥料。
2.3保護生態環境
最初,秸稈是采用焚燒的方式進行處理,通過焚燒將秸稈變為草木灰,雖然也可以增加土壤肥力,增加土壤中有機物含量,但是秸稈焚燒會產生大量的二氧化碳和粉塵,會造成嚴重的環境污染,破壞生態環境,增加空氣中有害物質含量,目前,焚燒處理秸稈已經被明令禁止。采用機械化粉碎還田的方式,將秸稈破碎后直接拋灑、翻耕還田,整個過程可以一次性完成,不僅不會對周圍環境造成污染,還能很好維持土壤中水分含量,對保水和保墑方面具有一定優勢。機械化作業很好地提升了秸稈利用率和還田處理工作效率,可以促進農業現代化發展。
3玉米秸稈粉碎還田機械化技術
3.1保護性耕作技術
玉米秸稈粉碎還田機械化技術應用有助于促進農業現代化發展,是實現綠色農業種植的重要舉措。不僅可以實現資源合理化利用,還能解決焚燒處理對環境造成的污染問題,實現綠色處理,保護生態環境。通過資源循環利用,實現農業的良性循環,對提升農業增產增收、降本增效具有重要意義。
3.2玉米秸稈機械化還田技術模式
3.2.1淺旋覆蓋秸稈還田作業模式
此種秸稈還田模式是運用玉米聯合收割機實現一次性收獲和秸稈粉碎處理,使用淺旋耕將粉碎的秸稈與上層土壤進行混合,防止暴露在表面被風刮。此種還田作業方式要經過收獲、秸稈粉碎還田、淺旋處理殘茬、免耕播種等環節,目前在使用過程中存在旱天翻耕造成翻耕深度不足的問題,影響秸稈與土壤的融合。
3.2.2苗帶淺旋滅茬作業模式
此種作業模式是對壟上種植玉米秸稈進行處理,通過滅茬處理的方式保持原壟為下期種植提供適宜的苗床。具有保護土壤環境、維持適宜的苗床地溫、促進農作物早播的作用,為早播提供適宜的生長環境。需要經過玉米收獲、秸稈粉碎還田、苗帶淺旋(滅茬)、精量播種等環節。此種翻耕深度應不小于7 cm,寬為控制在15~20 cm左右,適合種植壟距在60 cm以上的地塊[1]。
4玉米秸稈粉碎還田機械化技術要點
4.1準備工作
玉米秸稈粉碎還田前應做好相關準備工作,首先,對地塊表面進行清理,去除田間石塊、障礙物等,確保機械化設備正常作業。降低坑洼、壟溝進行平整處理,確保機械正常進出田間。其次,根據秸稈高度、地塊硬度和面積選擇適宜的農機。作業開始前要對農機進行全面、仔細檢查,確保刀片安裝牢固,避免造成機械性損傷。根據使用說明添加潤滑油,確保農機正常運行。在正式作業前,通過試用的方式檢查轉向靈活性、各零件之間的堅固性等,確保使用安全。最后,對機械作業高度、方向進行調整,避免刀片接觸地面造成損傷,目前離地高度一般在3~5 cm[2]。
4.2機具作業要求
為了保證秸稈粉碎還田的順利進行,應嚴格按照機械化規范作業的操作步驟進行,從而滿足下期農作物種植的需求,提升作業的質量滿足農業管理標準。結合玉米秸稈的生長特點,確定適宜的作業速度,根據地塊的平整度、秸稈的含水量調整作業的時間和作業深度。確保機械化作業的科學性和規范性。
4.3適時粉碎還田
為了確保秸稈還田質量,發揮秸稈中水分對土壤的調節作用,應結合秸稈含水量及玉米成熟度科學確定秸稈粉碎還田時間,通過調查研究發現,當秸稈呈現為青綠色、含水量在30%左右時,是收獲及粉碎還田的最佳時間。此時秸稈含水量較高、糖分較大,便于粉碎處理,還田后有利于加快秸稈腐爛分解,增加土壤中氮磷鉀等微量元素的含量,對土壤改善效果最佳。在粉碎作業時,應根據需求確定適宜的檔位和高度,確保達到最佳的粉碎效果。粉碎長度應控制在3~6 cm,此長度便于秸稈與土壤混合。合理控制機械化操作的規范性,提升秸稈粉碎覆蓋率。將粉碎刀頭與地面距離控制在5 cm以上,避免接觸地面碰撞石塊造成刀片損傷。提升粉碎、拋灑均勻性,避免與土壤混合不均勻,導致土壤中微生物含量分布不均勻,影響秸稈降解和土壤環境的調節。
4.4增施氮肥
玉米秸稈中纖維素的含量非常高,可以達到30%~40%,粉碎還田可以很大程度增加土壤中碳纖維含量,促進微生物生長,促進秸稈分解轉化為微量元素。農作物生長初期也需要氮元素,基于此,為了平衡微生物繁殖及農作物生長對氮元素的需求,避免出現搶奪氮元素的情況,實現營養均衡,在秸稈還田前可以通過施用碳酸氫銨等速效氮肥的方式促進秸稈腐爛、分解,進而保證農作物苗期生長。目前,主要采用有機肥和無機肥結合的方式,在粉碎作業前撒施在秸稈上。
4.5翻埋
秸稈翻耕到土壤中會提升土壤松軟度,秸稈降解過程需要吸收大量水分,會導致土壤中水分含量下降。基于此,為了避免水分蒸發,通過翻壓的方式可以有效保存土壤水分。翻壓深度一般控制在25~30 cm,通過翻耕壓實的方式可以確保秸稈與土壤混合均勻,避免粉碎秸稈暴露在表面,掩埋不完善不利于下期農作物播種。翻耕根據情況粉碎1~2遍,確保充分混合。土壤與秸稈接觸密實程度影響秸稈腐爛分解速度和效果,上虛下實的土壤狀態最適合秸稈腐爛降解。翻耕深度不得低于20 cm,將有機肥、秸稈及土壤充分混合,提升土壤墑情,為播種創造條件。為了提升秸稈還田的效果,翻耕后應及時進行鎮壓、淺耙、澆水[3]。
綜上所述,玉米秸稈機械化粉碎還田技術是運用機械化技術將秸稈進行粉碎處理,并通過翻耕方式進行掩埋,從而實現秸稈還田處理。玉米秸稈機械化粉碎還田可以有效提升土壤肥力,維持土壤結構穩定和生態環境平衡,通過提升土壤營養成分,實現玉米種植增產,對種植業發展非常有益。此外,秸稈粉碎還田后,在土壤自身濕度、溫度作用下,通過分解轉化為氮磷鉀等微量元素,可以增強土壤肥力。落實科學有效的機械化技術,進而促進農村玉米秸稈粉碎還田的實施應用。
參考文獻
[1]劉希琴.應用玉米秸稈機械化還田技術的思考[J].當代農機,2020(12):46-48.
[2]孫士明,靳曉燕,王俊河.黑龍江省玉米秸稈粉碎還田耕作機械化技術模式試驗[J].農機化研究,2021(7):159-164.
[3]張磊.玉米秸稈粉碎還田機械化技術推廣與研究[J].現代農業,2020(5):42.
(貴州省貴陽市花溪區農業機械服務站彭勇剛)