王智卓
(彰武縣東六家子鎮(zhèn)農科農機站 123211)
農業(yè)生產的過程也是一個能量轉換的過程。作物在生長過程中要不斷消耗能量,也需要不斷補充能量,不斷調節(jié)土壤中水、肥、氣、熱的含量。秸稈中含有大量的新鮮有機物料,在歸還于農田之后,經過一段時間的腐解作用,就可以轉化成有機質和速效養(yǎng)分。既改善土壤理化性狀,也可供應一定的鉀等養(yǎng)分。
秸稈還田可促進農業(yè)節(jié)水、節(jié)成本、增產、增效,在環(huán)保和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中也應受到充分重視。秸稈還田是一項培肥地力的增產措施,在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時還有增肥增產作用。秸稈還田能增加土壤有機質,改良土壤結構,使土壤疏松,孔隙度增加,促進微生物活力和作物根系的發(fā)育。
秸稈還田就是把不宜直接作飼料的秸稈(麥秸、玉米秸和水稻秸稈等)直接或堆積腐熟后施入土壤中的一種方法。
①秸稈還田一般作基肥用。因為其養(yǎng)分釋放慢,晚了當季作物無法吸收利用。②秸稈還田數(shù)量要適中。一般秸稈還田量每畝折干草150~250千克為宜,在數(shù)量較多時應配合相應耕作措施并增施適量氮肥。③秸稈施用要均勻。如果不勻,則厚處很難耕翻入土,使田面高低不平,易造成作物生長不齊、出苗不勻等現(xiàn)象。④適量深施速效氮肥以調節(jié)適宜的碳氮比。
優(yōu)點:秸稈還田具有促進土壤有機質及氮、磷、鉀等含量的增加,協(xié)調比例失調的矛盾;提高土壤水分的保蓄能力;秸稈還田技術是保護環(huán)境、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇。
通過秸稈還田,能有效增加土壤有機質含量,改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性狀,提高作物產量;改善土壤性狀,增加團粒結構等優(yōu)點。秸稈還田的增肥增產作用顯著,一般可增產5%~10%,是促進農業(yè)穩(wěn)產、高產、高速,走可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑。但是要達到這樣的效果,并非易事。若方法不當,也會導致土壤病菌增加,作物病害加重及缺苗(僵苗)等不良現(xiàn)象。因此采取合理的秸稈還田措施,才能起到良好的還田效果。
3.1 秸稈還田補充了土壤養(yǎng)分。作物秸稈含有一定養(yǎng)分和纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質和灰分元素,既有較多有機質,又有氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。如果把秸稈從田間運走,那么殘留在土壤中的有機物僅有10%左右,造成土壤肥力下降。那么,只有通過施肥或秸稈還田等途徑才能得以補充。
3.2 秸稈還田促進了微生物活動。土壤微生物在整個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有分解土壤有機質和凈化土壤的重要作用。有機物的合成由植物葉綠素來完成,有機物的分解則由微生物來完成。秸稈還田給土壤微生物增添了大量能源物質,各類微生物數(shù)量和酶活性也相應增加;實行秸稈還田可增加微生物18.9%,接觸酶活性可增加33%,轉化酶活性可增加47%,尿酶活性可增加17%。這就加速了對有機物質的分解和礦物質養(yǎng)分的轉化,使土壤中的氮、磷、鉀等元素增加,土壤養(yǎng)分的有效性也有所提高。經微生物分解轉化后產生的纖維素、木質素、多糖和腐殖酸等黑色膠體物,具有粘結土粒的能力,同黏土礦物形成有機與無機的復合體,促進土壤形成團粒結構,使土壤容量減輕,增加土壤中水、肥、氣、熱的協(xié)調能力,提高土壤保水、保肥、供肥的能力,改善土壤理化性狀。
3.3 秸稈還田可減少化肥使用量。農業(yè)發(fā)達國家都很注重施肥結構,如美國農業(yè)化肥的施用量一直控制在總施肥量的1/3以內,加拿大、美國大部分玉米、小麥的秸稈都還田。作物所吸收的氮主要來自土壤中的原有氮素。來自化肥的僅占23%~24%。這說明即使施用化肥,土壤有機物對作物生長仍是最重要的。所以,秸稈還田是彌補化肥長期使用缺陷的極好辦法。
3.4 秸稈還田可改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境。農村80%的秸稈主要采取燃燒處理,造成污染空氣、影響交通、土壤表層焦化等,有時還引起火災。另外,秸稈隨意處置還會影響農業(yè)生態(tài)環(huán)境。所以秸稈還田有利于實現(xiàn)農業(yè)廢棄物的綜合利用。
缺點:秸稈還田也有不足之處。
3.5 由于秸稈還田量過大或不均勻易發(fā)生土壤微生物(即秸稈轉化的微生物)與作物幼苗爭奪養(yǎng)分的矛盾,甚至出現(xiàn)黃苗、死苗、減產等現(xiàn)象。所以一般每畝秸稈粉碎翻壓還田不超過300千克,最多不超過500千克,否則,會影響秸稈在土壤中的分解速度及作物產量。因此在秸稈直接還田時,一般還應適當增施一些氮肥,缺磷的補施磷肥,但這樣又會增加秸稈還田的成本。
3.6 秸稈翻壓還田后,使土壤變得過松,孔隙大小比例不均、大孔隙過多,導致跑風。應該采取的措施是適時灌水,或用石硫碾壓,使土壤與種子接觸緊密,能夠正常發(fā)芽?;蛘呤羌哟蠓鬯榧毝?,最好達到3.5厘米以下,但這樣就會增加能耗,加大成本。
3.7 易發(fā)生病蟲害。秸稈中的蟲卵、帶菌體等一些病蟲害,在秸稈直接粉碎過程中無法殺死,還田后留在土壤里,病蟲害直接發(fā)生或者越冬來年發(fā)生?,F(xiàn)還沒有有效的措施進行處理。
3.8 目前農村的耕作制度,不適合大面積的機械作業(yè)。農民都是一家一戶,土地面積小,大面積的農業(yè)機械作業(yè)還推廣不開,小面積的秸稈機械還田成本高,農民不易接受而且技術不成熟,在晴朗干燥的天氣作業(yè)造成黃土飛揚、塵埃滿天的污染。
秸稈還田是當今世界上普遍重視的一項培肥地力的增產措施,在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時還有增肥增產作用。但若方法不當,可能會出現(xiàn)各種問題。對于麥田來說,一個明顯的例子,首先就是有礙主茬小麥的出苗和苗齊苗壯;如果農田土壤保墑措施再跟不上,還會加速耕層土壤“綠水”的丟失,進而對于冬小麥的創(chuàng)高產不利??梢哉f,秸稈還田的麥田出苗不齊和苗黃問題是秸稈還田操作不標準,連帶引起小麥播種質量差所造成的。對于玉米田也會有同樣的問題,就是滅茬要好,保墑也要好才行。
為了避免來年不再產生秸稈還田引起出苗不好和麥苗發(fā)黃等問題,秸稈直接還田技術建議:
4.1 各類秸稈收割后最好立即耕翻入土,以避免水分損失而不易腐解,在水田上更應注意。
4.2 秸稈還田后,在腐解過程中會產生許多有機酸,在水田中易累積,濃度大時會造成危害。因此在水田水漿管理上應采取"干濕交替、淺水勤灌"的方法,并適時擱田,改善土壤通氣性。
4.3 應使用無病健壯的植物秸稈還田,防止傳播病菌,加重下茬作物病害。
4.4 要用足夠馬力的機械將秸稈切碎,長度不超過10厘米,耕翻入土深度在15厘米以下,覆土要蓋嚴、鎮(zhèn)壓保墑,既可加速秸稈分解,又不影響播種出苗。
4.5 配合施用氮、磷肥。新鮮的秸稈碳、氮化大,施入田地時,會出現(xiàn)微生物與作物爭肥現(xiàn)象。秸稈在腐熟的過程中,會消耗土壤中的氮素等速效養(yǎng)分。在秸稈還田的同時,要配合施用碳酸氫銨、過磷酸鈣等肥料,補充土壤中的速效養(yǎng)分。
4.6 翻壓時間與水分管理??蛇吺崭钸吀?,利用收獲時含水較多,及時耕埋利于腐解。土壤水分狀況是決定麥秸腐解速度的重要因素。在水分管理上,對土壤墑情差的,耕翻后應立即灌水;而墑情好的則應鎮(zhèn)壓保墑,促使土壤密實,以利于秸稈吸水分解。
4.7 深耕或深旋耕時可選擇高留茬,即留茬高度在15~20厘米,并使秸稈均勻撒在地面,以利耕作。少免耕田塊,可選擇矮留茬,并將作物秸稈均勻撒在地面,這樣既省力又利于出苗。4.8 預防病蟲害
秸稈還田后進行連作,病蟲害有加重發(fā)生的趨勢。因此,秸稈還田更適合建立在輪作的基礎上,這樣秸稈還田的效果才能充分發(fā)揮。在輪作的基礎上進行秸稈還田,是不會造成病蟲害大發(fā)生的。如果在連作情況下還田秸稈,可考慮采用秸稈翻耕還田的方法,而不能采用秸稈耙耕淺層還田的方法。同時,必須要加強病蟲害防治,以確保農作物優(yōu)質高產。
另外,由于秸稈還田增強了土壤微生物活性,加快了除草劑等在土壤中的降解速度,縮短了藥劑的殘效期。因此,在秸稈還田的土壤中施用化學除草劑等,特別是播前施用的,其有效施用劑量應適當提高。
4.9 合理補水補氮
土壤墑情好,水分充足是保證微生物分解秸稈的重要條件。秸稈還田的地塊,因為土壤更加疏松,需水量更大,要早澆水、澆足水,為微生物活動創(chuàng)造一個合適的環(huán)境條件,以利于秸稈充分腐熟分解。
補氮肥:小麥、玉米等禾本科作物秸稈的碳氮比為80∶1至100∶1,而土壤微生物分解有機物需要的碳氮比為25∶1至30∶1。也就是說,秸稈還田后需要補充大量的氮肥。否則,微生物分解秸稈必然會與作物爭奪土壤中的氮素與水分,影響作物正常生長。所以,秸稈還田的地塊在正常施肥外,還應趁早增施氮肥。一般情況下,小麥、玉米收獲的有機質占總體的40%~50%。也就是說,畝產小麥500千克的糧田,收獲后可剩余秸稈500千克以上,要調整到最佳的分解碳氮比,需要額外補充尿素20~25千克(或每畝底肥施用15-15-15復合肥100~150千克),才可達到較好的效果。
玉米秸稈還田技術逐步得到普及,但中國部分農民對這一技術掌握得不夠全面,應用中出現(xiàn)了一些問題,甚至產生負效應,部分田塊出現(xiàn)小麥出苗率低、苗黃、苗弱甚至死苗現(xiàn)象。主要原因是碳氮比失調、秸稈粉碎過粗、土壤過松,生產上應加以防范。
防碳氮比失調。玉米秸稈碳氮比為65~85∶1,而適宜微生物活動的碳氮比為25∶1,秸稈還田后土壤中氮素不足,微生物與作物爭奪氮素,麥苗會因缺氮而黃化、瘦弱,生長不良。解決辦法:秸稈粉碎后,在秸稈表面每畝撒施碳酸氫銨50千克或尿素20千克,然后耕翻。
4.10 防秸稈粉碎過粗。有的地塊粉碎后的秸稈過長,長度大于10厘米,不利于耕翻,影響播種。解決辦法:使用馬力相對較大的大型秸稈粉碎機,這樣秸稈粉碎得細,而且旋耕較深,秸稈與土壤混和均勻。
4.11 防土壤過松。秸稈還田后,土壤過于疏松,大孔隙多,小麥種子不能與土壤緊密接觸,影響發(fā)芽生長,扎根不牢,甚至出現(xiàn)“吊根”現(xiàn)象。
除采取以上措施外,還要注意以下幾個方面:①提高土壤墑情。②提高播種質量。③根,可避免小麥吊根現(xiàn)象。④消滅病原體。帶病的秸稈不能直接還田,否則夏季玉米易發(fā)生病害,這類秸稈應銷毀或高溫堆腐后再施用。
秸稈還田有多種形式,可分為5大類:秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過腹還田。
秸稈粉碎翻壓還田,就是把作物收獲后的秸稈,通過機械化粉碎,耕地,直接翻壓在土壤里。優(yōu)點:改善土壤理化性質。把秸稈的營養(yǎng)物質充分的保留在土壤里。提高化肥利用率。提高作物抗旱抗鹽堿性。
秸稈還田按途徑分有直接還田和間接還田。間接還田包括一般堆漚還田、過腹還田。
秸稈利用最簡單的方法就是粉碎后直接還田,這也是各地大力推廣應用最多的模式。由于化肥的大量施用,有機肥的用量越來越少,不利于土壤肥力的保持和提高。而秸稈經粉碎后直接翻入土壤,可有效提高土壤內的有機質,增強土壤微生物活性,提高土壤肥力。
秸稈粉碎翻壓還田技術。機械化秸稈粉碎直接還田技術,就是用秸稈粉碎機將摘穗后的玉米、高粱及小麥等農作物秸稈就地粉碎,均勻地拋撤在地表,隨即翻耕入土,使之腐爛分解。這樣能把秸稈的營養(yǎng)物質完全地保留在土壤里,不但增加了土壤有機質含量,培肥了地力,而且改良了土壤結構,減少病蟲危害。