裴進棉
(高平市農業農村局,山西 晉城 048400)
我國的玉米秸稈資源豐富,傳統的玉米秸稈處理方式為就地焚燒,會造成嚴重的環境污染。在可持續發展理念深入農業生產的背景下,國家明令禁止焚燒秸稈,如何利用大量的秸稈成為科研工作人員關注的焦點。另外,大量施用化肥以及耕作模式不科學導致土壤中的有機質含量和肥力降低、耕作層變薄,給農作物的種植帶來很多不利影響。而利用秸稈還田技術可提高土壤肥力,改善土壤結構,同時解決了大量玉米秸稈無法處理的問題,提高了資源的利用效率。
利用玉米秸稈還田豐產栽培技術能夠提高土壤中的有機質含量。在農業種植中,提升土壤肥力的方法有施加肥料、應用玉米秸稈還田及豐產栽培技術。豐產栽培技術利用玉米秸稈還田技術,更加符合農業綠色可持續發展的理念。玉米秸稈的營養價值豐富,相關調查研究顯示,以鮮玉米秸稈為例,其P、N、K 質量分數分別為0.27%、0.61%、2.28%[1]。利用1 000 kg 秸稈還田,能夠增加土壤有機質含量150 kg。
玉米秸稈還田后會形成腐質酸,能夠改善土壤結構,提高土壤的蓄水保墑能力,增強土壤的透氣性。與未秸稈還田的土壤相比,秸稈還田后的有機質含量每年能夠增加約0.19%,孔隙率增加4%,土壤的容重降低0.124%。
玉米秸稈中含有豐富的化學能,在秸稈還田后可為土壤中的微生物活動提供條件,提高土壤中微生物活性。玉米秸稈在分解時會產生大量的CO2,在提高玉米葉片光合作用的效率方面發揮著重要作用,可確保玉米的產量和品質。
玉米秸稈焚燒會嚴重污染生態環境,而玉米機械化秸稈還田技術不但可減少工序和節省勞動力,還可減少對生態環境的破壞,提高經濟效益。
玉米秸稈腐解對秸稈還田培肥土壤的作用十分明顯,尤其會對土壤養分、土壤理化性能、土壤中的酶活性和微生物、農作物產量等帶來很大的影響。
玉米秸稈中含有大量的貯存性和結構性N,在腐解之后會產生大量的養分,其中貯存性N 的生存媒介是硝態氮和氨態氮等,而結構性N 的媒介是不容易腐解的有機氮,需要通過葉綠素或者蛋白質等物質形成。
另外,玉米秸稈中的P 豐富,其中60%是無機磷,其他形態的磷為不容易分解的有機磷。利用玉米秸稈還田技術,可增加土壤中P 含量。
玉米秸稈還田能夠優化土壤理化性能,土壤的容重和硬度逐漸下降,孔隙度提高,通氣性增強,同時蓄水保墑能力增強,土壤中的團粒結構更加穩定。因此,玉米秸稈還田技術對優化土壤理化性能效果顯著。
玉米秸稈還田能提高土壤中的酶活性,并增加土壤中微生物數量。在我國北方種植地區,冬季溫度低和土壤中營養物質缺乏會導致土壤酶和微生物的活躍度下降,如果加速玉米秸稈的腐解速度,能改善土壤酶活性和微生物結構。
玉米秸稈還田技術可改善土壤中的養分分布情況,增強土壤理化性能,提高土壤的蓄水保墑能力,與傳統的玉米種植技術相比,利用玉米秸稈還田豐產栽培技術,玉米產量能夠提高9%[2]。有些玉米種植地區選擇機械設備進行玉米秸稈還田,可有效降低農民的勞動強度,提高經濟和生態效益。
玉米秸稈的還田數量和時間直接影響農作物的生長水平,應結合下一茬農作物的生長時間合理地控制還田時間,發揮玉米秸稈還田效果。
部分玉米秸稈在還田之前會攜帶大量的蟲卵和病原菌,還田之后的蟲卵和病原菌直接進入到土壤中,影響下一茬農作物生長。
微生物分解玉米秸稈過程需要消耗大量N,加速玉米秸稈的分解腐敗速度,提高土壤養分含量和改善土壤環境。但有些農作物在生長的過程中需要吸收N,就會出現玉米秸稈分解與農作物爭N 的現象,導致土壤中的養分含量降低,使農作物因為缺N 而出現苗黃或者苗弱的問題,不利于其正常生長發育,也增加了病蟲害的發生概率。
在玉米收獲之后將秸稈粉碎還田,進行殘茬淺耕處理、免耕種植、化肥深施和雜草的化學控制。在利用該種秸稈還田模式時需要配合使用玉米聯合收獲機械設備,將玉米秸稈還田一次性完成,然后利用淺旋耕的方法將淺層的土壤和粉碎的玉米秸稈殘茬混合。這種還田模式的秸稈掩埋量大,掩埋的深度控制在11 cm 左右。
在玉米收獲之后利用圓盤耙充分掩埋秸稈。還田之后盡量選擇免耕播種技術,播種前做好土壤的深翻處理,消滅田間的雜草。選擇圓盤耙分2 次作業,第1 次保證50%的玉米秸稈被掩埋,第2 次保證75%的玉米秸稈被掩埋。但是此操作方式也有一定的弊端,對土壤的擾動較大。為此,要控制好耙地的深度和次數,選擇秋季作業,效果好。如果春季種植,提前做好耙地和鎮壓,之后盡快播種,防止失墑。
在玉米秸稈粉碎之后要翻壓,否則會造成養分和水分的流失,最好將玉米秸稈徹底粉碎,均勻地混合在土壤中,嚴實覆蓋。玉米秸稈還田會改變土壤中的C、N 比,導致土壤N 不足。為此,在種植之前除了施足基肥之外,要補充氮肥,將土壤中的C、N比降至25∶1。
4.3.1 還田要求
在玉米籽粒徹底成熟之后,玉米秸稈含水量高達30%,應選擇具有粉碎功能的聯合收割機械設備,一次性粉碎玉米秸稈還田,將其均勻地覆蓋在土壤的表面。控制玉米秸稈的長度,應該小于5 cm,保證玉米秸稈的合格率不低于90%、留茬的高度在7 cm 以下。
4.3.2 耕地處理
在玉米秸稈還田之后,深翻處理土壤,選擇螺旋壁犁或者翻轉犁,翻耕深度大于35 cm,破土率大于65%,秸稈掩埋率大于70%。另外,在翻耕操作之前,要均勻撒施秸稈腐熟劑30~45 kg/hm2、尿素75~90 kg/hm2[3]。
4.3.3 起秋壟
在玉米秸稈粉碎并深翻到土壤之后,利用聯合整地機械設備進行起壟和鎮壓工作,達到待播狀態[4]。
4.3.4 玉米秸稈還田之后的注意事項
玉米秸稈粉碎之后應均勻地撒在土壤表面,并盡快完成土壤翻耕工作,避免秸稈被大風吹散,影響作物種植。掌握好玉米秸稈的粉碎長度,太長或太短都不利于后期耕作,選擇大馬力的粉碎機械設備,確保玉米秸稈粉碎均勻,讓玉米秸稈和土壤充分地混合。控制翻耕的深度,發揮玉米秸稈還田的效果。玉米秸稈還田可以增強土壤的保水性,同時促進農作物出苗。控制好玉米秸稈還田用量,太多或太少都會影響土壤的肥力,玉米秸稈用量不要超過15 000 kg/hm2。
應選擇抗逆性強、產量高和品質好的玉米品種。根據當地的自然條件和氣候條件,堅持因地制宜的選種原則。在選種的過程中要選擇純度≥98%、凈度≥98%、發芽率≥92%,且含水量<13%的玉米種子。可以選擇經過包衣處理的種子,如果種子沒有包衣要選擇藥劑拌種,能夠預防一些土壤病害和地下害蟲,主要的藥劑有粉銹寧、毒死蜱和辛硫磷等。
5.2.1 播種時間
播種時間直接影響玉米的產量和品質,結合氣溫和降水等情況選擇土壤墑情好的時間播種,其中春季玉米在4月中下旬播種,夏季玉米在6月初播種。當土壤含水量高于75%左右時才能播種,并且利用反漿水促進玉米發苗,確保苗壯[5]。
5.2.2 播種密度
結合玉米的品種,酌情控制玉米的播種密度,通常情況下,機械設備播種量控制在30~45 kg/hm2;緊湊型玉米留苗67 500~75 000 株/hm2;緊湊大穗型品種留苗52 500~60 000 株/hm2。播種深度控制在3~5 cm,行距為50~65 cm。
5.2.3 側深施肥
為了提高玉米的產量,應結合土壤肥力合理搭配施用肥料,施入氮、磷、鉀肥270~345 kg/hm2,在種子下方5~10 cm 的位置施入磷肥和鉀肥,與種子間隔一定的距離,防止燒種。
5.3.1 機械中耕
在定苗過后中耕,促進根部生長發育,提高玉米植株的抗倒伏能力。通過中耕可疏松土壤和增強提墑抗旱的能力,并且減少雜草生長。當玉米長到4~5 片葉片時進行第1 次中耕,深度控制在25~30 cm,傷苗率低于1%,減少對秧苗的損傷。在拔節期開展第2 次中耕,并且配合除草和培土作業,深度控制在25~30 cm,傷苗率低于1%,做好種苗的保護工作,通過培土提高玉米生根能力,降低倒伏率。在玉米大喇叭口期進行第3 次中耕,并且配合施入玉米生長期所需氮肥,占氮肥總用量的50%,傷苗率低于3%,施肥之后及時覆土。
5.3.2 促早成熟
在玉米抽雄期,可噴灑化控劑控制玉米植株的生長,選擇98%磷酸二氫鉀6 kg/hm2,并且兌水750 kg/hm2,可減少玉米生長后期的倒伏概率。
5.4.1 玉米銹病
銹病是玉米常見病害之一,主要為害葉片,嚴重為害玉米中上部位葉片,也會為害玉米的苞葉和雄花。在發病的初期階段,出現淡黃色的病斑小點,擴散之后逐漸變為黃褐色的圓形或者橢圓形的病斑,一旦病斑發生破裂,會產生大量黑褐色粉末,即病菌的冬孢子。及時用藥噴灑防治效果明顯,主要的藥劑有25%三唑酮可濕性粉劑,間隔7~10 d用藥1 次,連續噴灑2~3 次。
5.4.2 玉米葉斑病
玉米葉斑病主要為害葉片,從底部葉片開始發病,之后向上擴散和蔓延。患病的葉片出現青灰色的水漬狀的斑點,病情擴散之后,病斑逐漸轉變為暗褐色大斑。及時用藥噴灑防治效果顯著,施用50%多菌靈可濕性粉劑,間隔7~10 d 用藥1 次,連續用藥2~3 次。
5.4.3 主要蟲害防治技術要求
玉米主要害蟲是螟蟲和一些地下害蟲。玉米螟蟲又被稱為鉆心蟲,大喇叭口期為害玉米植株,可以選擇1.5%辛硫磷顆粒劑和細煤按照1.0∶1.5的比例混合均勻,撒在喇叭口內,滅殺害蟲。在玉米螟產卵期間,選擇天敵赤眼蜂進行滅卵,每次投放19 萬~25 萬頭。雙斑螢葉甲卵耐干旱,幼蟲主要生活在雜草中,要加強清除田間雜草,有效降低害蟲繁殖率。當田間出現蟲害之后,堅持綠色防治理念,選擇高效、低毒的殺蟲劑噴灑發病部位,每間隔7 d 用藥1 次。可選擇頻振式殺蟲燈或者高壓汞燈滅殺地老虎等害蟲的成蟲,降低蟲口密度。在害蟲幼蟲時期用藥防治,選擇5%高效氯氫菊酯乳油或40%辛硫磷乳油1 200 倍液,交替輪換施用藥劑。
當前,綠色和可持續發展理念被廣泛應用于現代農業生產中。玉米秸稈粉碎技術可提高玉米秸稈的利用率,減少因為玉米秸稈焚燒所造成的生態環境污染。玉米秸稈還田技術可提高土壤肥力,效果顯著,為玉米豐產和穩產奠定基礎。