陳盛洋
摘 要 玉米秸稈中含有大量營養(yǎng)元素,屬于寶貴的可再生資源,同時(shí)借助秸稈還田技術(shù)能夠進(jìn)行大面積以地養(yǎng)地,是實(shí)現(xiàn)低耗、可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段。秸稈還田能夠有效提升土壤中有機(jī)物含量、優(yōu)化土壤物理性質(zhì)、提高土壤微生物活性、增加土壤肥力,進(jìn)而促使農(nóng)作物增產(chǎn),另外還可在一定程度上避免農(nóng)田土壤沙化。簡(jiǎn)要論述我國農(nóng)業(yè)秸稈還田技術(shù)現(xiàn)狀,提出幾條在實(shí)際生活生產(chǎn)中常用的秸稈還田技術(shù),并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)提出展望。
關(guān)鍵詞 玉米;秸稈還田;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1673-890X(2015)33--02
我國是世界上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,必然會(huì)有大量的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)物,倘若將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行集中焚燒,不僅會(huì)嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,還會(huì)造成資源的浪費(fèi),不利于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,農(nóng)作物秸稈還田技術(shù)已經(jīng)逐漸被廣泛運(yùn)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,這種技術(shù)能夠?qū)⒆魑锝斩挾ㄎ怀梢环N具有豐富資源的可再生有機(jī)資源,不僅可以顯著提升農(nóng)業(yè)效益、生態(tài)效益及社會(huì)生產(chǎn)效益,還能夠進(jìn)一步推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
1 玉米秸稈還田的主要作用
玉米秸稈直接還田后,具有多方面的作用,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。第一,增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量:玉米秸稈中含全氮0.48%,全磷0.38%,全鉀0.64%,有機(jī)質(zhì)含量達(dá)15%左右,1 000 kg鮮秸稈有機(jī)質(zhì)含量相當(dāng)于3 000 kg土雜肥的含量,通過3~5 a的秸稈還田,土壤有機(jī)質(zhì)可提高0.2%~0.3%;同時(shí),通過秸稈還田,可顯著增加土壤中微量元素如鋅、錳的含量[1]。第二,改善土壤物理性狀,增加作物產(chǎn)量:玉米秸稈還田有效地改善了土壤理化性狀,增加了有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量,涵養(yǎng)土壤水分,提高了土壤蓄水保肥能力,作物可增產(chǎn)5%~10%。第三,降低病蟲草害:秸稈還田能抑制寬葉草生長,降低雜草生長量。利用植物根系分泌物或殘?bào)w腐解后產(chǎn)生的化感物質(zhì),可抑制土壤中微生物生長繁殖,減輕植物病害。
2 當(dāng)前我國玉米秸稈還田技術(shù)現(xiàn)狀
2.1 機(jī)械直接還田技術(shù)
機(jī)械直接還田技術(shù)包括粉碎還田和整稈還田兩種方式。粉碎還田方式的優(yōu)點(diǎn)是可以加快秸稈在農(nóng)田中的分解速度,使秸稈中的養(yǎng)分能夠被土壤充分吸收,并在最大程度上改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及理化性能,優(yōu)化土壤肥育能力,實(shí)現(xiàn)日后種植農(nóng)作物的增產(chǎn)增收。粉碎秸稈還田機(jī)還可集粉碎、旋耕和滅茬為一體,減少還田過程中的流程,提高經(jīng)濟(jì)效益。整稈還田是借助機(jī)械手段將農(nóng)田中直立的玉米秸稈整棵翻埋,或是玉米秸稈直接平鋪覆蓋,優(yōu)點(diǎn)是省時(shí)、省力、高校,便于大規(guī)模推廣使用,且農(nóng)戶操作起來也較為簡(jiǎn)單。但其在實(shí)際生產(chǎn)中,還存在兩大缺點(diǎn),一是成本投入高、耗能大,二是易受地域限制,山區(qū)、丘陵等地域不宜采用。
2.2 覆蓋栽培還田技術(shù)
秸稈覆蓋栽培還田還可以提升土壤內(nèi)的有機(jī)質(zhì)含量,更好地補(bǔ)充其中的氮磷鉀及微量元素,優(yōu)化土壤性能結(jié)構(gòu),幫助土壤內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行生物循環(huán),增強(qiáng)土壤的導(dǎo)水率以及需水性能,讓植株能夠更加健康的生長。因?yàn)榻斩拰儆跓岬牟涣紝?dǎo)體,在覆蓋的狀態(tài)下,可以產(chǎn)生低溫時(shí)的啟溫效應(yīng)以及高溫時(shí)的低溫效應(yīng),能夠?qū)ν寥罍囟冗M(jìn)行有效的調(diào)節(jié),減輕氣溫驟變時(shí)對(duì)農(nóng)作物的損害?,F(xiàn)階段,國內(nèi)北方地區(qū)的秸稈覆蓋栽培已經(jīng)得到了非常普遍的應(yīng)用推廣。
2.3 堆漚腐解還田技術(shù)
秸稈堆漚腐解還田技術(shù)既是解決我國當(dāng)前有機(jī)肥短缺的主要方式,也是中低產(chǎn)田改良土壤、培肥地力的主要措施。該技術(shù)與傳統(tǒng)堆制漚肥還田還是有一定的區(qū)別,其主要是借助快速堆腐劑產(chǎn)生的大量纖維素酶,能夠在較短時(shí)間內(nèi)將玉米秸稈漚腐成有機(jī)肥,如四川省農(nóng)科院土肥所與合力豐實(shí)業(yè)發(fā)展公司聯(lián)合開發(fā)的高溫快速堆肥菌劑等。另外,日本研究的生物工程技術(shù)——酵素菌技術(shù)也已被引進(jìn)并大力運(yùn)用在玉米秸稈肥制作中,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及生態(tài)效益?,F(xiàn)階段,堆漚腐解還田技術(shù)多采用高溫、密閉等條件下腐解秸稈,可減輕田間病蟲草等危害,但在實(shí)際操作中會(huì)有一定困難,不利于推廣。
3 玉米秸稈還田技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)
一方面,要實(shí)現(xiàn)秸稈還田的機(jī)械化發(fā)展。秸稈機(jī)械化發(fā)展是實(shí)現(xiàn)秸稈還田最直接,且最有效的方法,在未來實(shí)現(xiàn)秸稈還田機(jī)械化發(fā)展中,需要重點(diǎn)注重以下3點(diǎn)。首先,還田過程中大型機(jī)械、中性機(jī)械和小型機(jī)械之間的綜合運(yùn)用,使,機(jī)械化秸稈還田技術(shù)能夠滿足不用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型及不同農(nóng)業(yè)地區(qū)的要求。其次,可以提高秸稈機(jī)械使用的高效性,在最大程度上確保機(jī)械在使用過程高質(zhì)性,加大機(jī)械在生產(chǎn)過程中的成本投入,提升機(jī)械性能,使之能夠適用于不同類型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。最后,在秸稈還田機(jī)械化過程中還需注意肥料的科學(xué)使用,使得秸稈還田能夠在最大程度上提升農(nóng)作物產(chǎn)量,減少農(nóng)田在使用過程中經(jīng)濟(jì)成本的投入。
另一方面,要實(shí)現(xiàn)秸稈還田生物技術(shù)發(fā)展。秸稈還田中快速腐解技術(shù)也是其中一項(xiàng)重要的技術(shù)[2]。雖說機(jī)械化秸稈還田技術(shù)較生物技術(shù)相比能夠快速改變秸稈的物理性質(zhì),在一定程度上能夠加快秸稈的腐解。但這種方式會(huì)造成秸稈中含有大量的C/N腐解程度大大降低。而據(jù)相關(guān)調(diào)查資料證明,生物菌劑能夠加快C/N的分解。因此,在未來秸稈還田技術(shù)研究中,應(yīng)加大對(duì)生物工程技術(shù)的開發(fā)利用,注重對(duì)快速腐解秸稈生物菌劑的研制,這將是我國未來秸稈還田技術(shù)發(fā)展過程中的主要研究方向。
此外,在今后秸稈還田技術(shù)研究中,農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的模式也是其中一個(gè)重要方向,在實(shí)施農(nóng)藝手段時(shí),應(yīng)開發(fā)、研制與之相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械與生物制劑。優(yōu)化農(nóng)藝手段在秸稈還田中的應(yīng)用,確保秸稈還田可以高效、快速的實(shí)施。同時(shí),運(yùn)用相關(guān)農(nóng)藝栽培措施,在實(shí)施中還可以加入一定量的化學(xué)試劑,實(shí)現(xiàn)秸稈快速腐解的目標(biāo),減少機(jī)械進(jìn)地作業(yè)次數(shù);同時(shí),嚴(yán)格控制機(jī)械化作業(yè)過程中導(dǎo)致的不良影響,科學(xué)調(diào)理農(nóng)田土壤形狀,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田增肥培育的目的。
總而言之,秸稈還田技術(shù)作為當(dāng)前改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要措施之一,能夠充分利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中資源豐富的玉米秸稈資源。大力實(shí)施并推廣玉米秸稈還田技術(shù),不僅可以推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,還是節(jié)本增效、發(fā)展質(zhì)量效益型農(nóng)業(yè)的主要手段,是加快我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的一大助推劑。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯:趙中正)