王開生
我國最大種植面積的作物是玉米,而玉米秸稈屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,近些年來隨著種植結(jié)構(gòu)的改變,玉米秸稈的產(chǎn)量也隨之升高,因此為了減少資源的浪費,減輕對環(huán)境的污染,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需不斷提高玉米秸稈的綜合利用率。玉米秸稈綜合利用的主要途徑包括機械還田、秸稈青貯氨化、秸稈固化等方式,其中機械化還田的適應范圍最廣,占據(jù)玉米秸稈總利用面積的50%以上。
玉米秸稈機械化粉碎還田技術是指在收獲玉米的同時,采用機械的方式將秸稈粉碎潑灑在田間且及時進行掩埋的一項技術,是我國在20世紀80年代興起的一種立足抑制地力下降,恢復土壤肥力,增加土壤有機質(zhì),促進土地生態(tài)平衡,促進糧食增產(chǎn),維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大農(nóng)業(yè)工程,是一項顯著提高經(jīng)濟效益和社會效益的實用農(nóng)機新技術,廣泛的應用在玉米的種植生產(chǎn)過程中。秸稈機械化粉碎還田完成后在溫度、水分等條件的共同作用下,被微生物腐熟、分解轉(zhuǎn)化成氮、磷、鉀、有機物等微量元素和營養(yǎng)物質(zhì),可有效增強土壤對溫度、水分及空氣的調(diào)控能力,培增肥力,改善土壤團粒結(jié)構(gòu),為下茬作物的持續(xù)增產(chǎn)做鋪墊。
1.1 培肥地力,改善土壤團粒結(jié)構(gòu)和微生物活動環(huán)境
農(nóng)作物秸稈是豐富的肥料資源,其中包含農(nóng)作物必需的營養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、鈣、硫等)。完成秸稈還田后,適時播種,隨著秸稈還田的連年積累,土壤的改善效果更加明顯。資料顯示,新鮮的玉米秸稈中含氮0.48%、磷0.38%、鉀1.67%,還含有鎂、鈣、硅等微量元素,直接粉碎還田后相當于施用350~450公斤氮肥、180~225公斤磷肥、450~675公斤鉀肥,當碎秸稈在土壤內(nèi)分解腐爛后,土壤有機質(zhì)含量增加,通氣性提高,耕作層土壤容重降低,微生物活性增強,土壤團粒結(jié)構(gòu)及保水、肥、溫、氣的能力得到改善,貯存水分、養(yǎng)分能力增強,養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理土質(zhì)疏松。
1.2 蓄水保墑
秸稈粉碎還田可有效改善雨水滲入土壤,提高土壤含水量,減少水分蒸發(fā),更有利于抵御干旱,涵養(yǎng)水分。
無論是南方還是北方,我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是在不斷的往農(nóng)田里投入化肥,依靠化肥確實可以提高糧食產(chǎn)量,但這種產(chǎn)量的提高是不可持續(xù)的,屬于掠奪式經(jīng)營,投入多、成本大,糧食附加值低,增產(chǎn)不增收。土壤長期缺乏有機質(zhì),產(chǎn)出能力越來越低,為了避免對耕地進行掠奪式經(jīng)營,保證生態(tài)平衡,促進良性循環(huán),增強農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁,特別是在糧食主產(chǎn)區(qū)應積極引導農(nóng)民堅持以有機肥料為主,化肥為輔的原則,大力發(fā)展和推廣使用普及玉米秸稈機械化粉碎還田技術。據(jù)多年實踐和有關資料表明,玉米秸稈還田具有以下好處。
2.1 增加土壤活性
玉米的秸稈粉碎還田后能夠增加土壤的生物活性,改善土壤中腐殖質(zhì)的組成狀況,使土壤中有機質(zhì)含量明顯增加。據(jù)試驗測定,如果500公斤玉米秸稈還田后即相當于45.5公斤復合肥。1公頃秸稈還田后相當于施入農(nóng)家肥15噸。改善了土壤的物理性能,解決了多年施用化肥使土壤板結(jié)的問題,保持了土壤處于的疏松狀態(tài)。
2.2 可以保護地力
秸稈還田后土壤中的有機質(zhì)含量增加,溶質(zhì)減少,通氣透水性增強,抗早保墑能力增強,微生物活動能力增強,土壤溫度升高,苗期測定可提高地溫7.5℃。據(jù)實驗資料記載,玉米秸稈還田后可使20厘米以下土層的水分含量增加1.17%,20~40厘米土層增加1.57%。
2.3 減少化肥投入,降低糧食生產(chǎn)成本
秸稈機械化粉碎還田不僅可減少化肥使用量且提高作物產(chǎn)量,還可節(jié)省勞作成本,省去割、集、捆、運等操作工序。
3.1 合理,統(tǒng)籌安排
統(tǒng)一由相關部門安排、管理、協(xié)調(diào),各部分配合協(xié)作,發(fā)揮推廣部門的作用,嚴格按照制定方案執(zhí)行。
3.2 集中投入,合力建設
要求由政府指導,整合資源和項目,集中投入資金,政府、企業(yè)與農(nóng)民多方合力建設。
3.3 結(jié)合科技,規(guī)模生產(chǎn)
堅持結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)機技術和先進的工藝體系,突出節(jié)能高效,規(guī)模高產(chǎn)及生態(tài)環(huán)保理念。
3.4 抓住重點,因地制宜
時刻把工作積極性高、財力保障得力、較高的機械化程度和干群積極性作為項目實施的必備條件。
4.1 機具作業(yè)要求
在滿足下茬農(nóng)作物的種植基礎上,嚴格遵守操作流程,根據(jù)種植模式,地表平整和土壤堅實度等情況調(diào)節(jié)作業(yè)深度;根據(jù)秸稈的特點和長勢,選擇和調(diào)整合適的作業(yè)速度。
4.2 秸稈粉碎時間
為了確保秸稈中的水分得到充分利用,應結(jié)合實際發(fā)展趨勢,適時提早進行秸稈粉碎,最佳時間是在秸稈呈青綠色,實際含水量超過30%時,此時的秸稈含糖量高,自身含水率大、更容易粉碎,還田后的腐爛速度快。
4.3 秸稈粉碎適宜
一般秸稈的粉碎長度在10厘米以上,更容易與土壤混合均勻。要提高秸稈切割覆蓋率,注意調(diào)整作業(yè)擋位和留茬高度,防止漏切;設備與地面間的距離控制在5厘米以上,確保設備的安全性。還田數(shù)量過大或還田不均勻會降低分解速度,影響根系生長,出現(xiàn)秸稈微生物與幼苗爭搶養(yǎng)分的現(xiàn)象,影響作物產(chǎn)量。
5.1 提高土壤有機質(zhì)含量,改善土壤環(huán)境
秸稈中含有大量在農(nóng)作物生長過程中所必需的營養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、硫等),秸稈粉碎還田后經(jīng)過微生物腐解轉(zhuǎn)化成易被吸收的營養(yǎng)物質(zhì),能夠有效補充所需養(yǎng)分,增強土壤的固氮能力,促進土地的酸堿平衡,土壤環(huán)境得到改善。
5.2 病蟲害減少,改善土壤結(jié)構(gòu)
玉米秸稈機械化粉碎時,表層土壤被機械攪動至疏松,病蟲害的生存環(huán)境遭到破壞,逐漸減少。秸稈還田釋放出的養(yǎng)分使得部分有機物形成腐殖質(zhì),結(jié)構(gòu)復雜,土壤的基本結(jié)構(gòu)受到影響,自身的的溫、肥、水、氣的調(diào)節(jié)能力得到改善。
5.3 減少空氣污染,凈化生態(tài)環(huán)境
秸稈機械化粉碎還田技術可有效降低肥料使用量,提高土壤基礎肥力,避免了傳統(tǒng)焚燒方式造成的環(huán)境污染、空氣污染等問題,使得生態(tài)環(huán)境得以凈化,切實的解決了玉米種植過程中產(chǎn)生的秸稈問題。
在進行秸稈還田作業(yè)中,盡量注意對行收獲,時刻觀察行進速度和發(fā)動機動力情況,當發(fā)動機超負荷時應降低前進速度,緩慢前進,注意整體操作的流暢度,避免作業(yè)時出現(xiàn)堵塞、卡頓的情況;確保作業(yè)質(zhì)量,時刻觀察地表是否平整和果穗高度,及時調(diào)整作業(yè)高度;時刻觀察果穗是否充滿,及時安排卸車,避免出現(xiàn)溢出或卡堵情況。收獲機械在作業(yè)中不可倒退,在轉(zhuǎn)彎時需將秸稈還田機提起,無論行走快慢,需時刻采取大油門作業(yè),對田塊中的壟臺、溝渠予以平整,對不顯眼障礙(如水井、電桿拉線等)提前做好標志,安全作業(yè)且保證作業(yè)質(zhì)量。
7.1 趁青粉碎
適當提早收獲,完成收獲后第一時間開始粉碎,趁青將秸稈粉碎,加快秸稈分解,盡量避免糖分損失,提高土壤養(yǎng)分。
7.2 加施少量氮、磷化肥
玉米秸稈的腐解過程需要從土壤中吸收水分,氮素和磷素。若出現(xiàn)底肥不足的情況,腐解秸稈會與農(nóng)作物爭搶肥、水,影響農(nóng)作物的生長發(fā)育。若每0.067公頃還出秸稈500公斤,大約需增施純氮4.5公斤和純磷1.5公斤。
7.3 及時采取后續(xù)作業(yè)
秸稈粉碎完成后應立即對土地進行深翻,均勻分散的與土壤混合,更有利于秸稈腐解,避免在地表集堆的現(xiàn)象出現(xiàn)。
8.1 經(jīng)濟效益
秸稈還田可充分利用土壤水分,節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水,提高農(nóng)作物的抗旱能力。有實驗表明:與深翻土地相比,秸稈還田可提高15%~18%的雨水利用率;與裸露地表相比,秸稈還田可減少30%~40%的水分損失。測定結(jié)果顯示,每100公斤鮮玉米稈中含0.48公斤氮,1.67公斤鉀,相當于2.4公斤氮肥、3.4公斤鉀肥。
8.2 改善土壤的物理性能
秸稈還田之后,其中含有的多糖物質(zhì)可加快形成土壤微團粒,增加土壤中水穩(wěn)定團聚體,土壤對水分、溫度和空氣的調(diào)控能力得以提高,土壤空隙度提高5%,土壤容重平均下降0.12%。土壤中的微生物具有較強的生長繁殖能力,可加快溶解釋放土壤有機質(zhì)中的礦質(zhì)化和難溶性養(yǎng)分。