秸秆机械化还田技术分析
2012-01-26郝敬荣
郝敬荣,张 建,汪 皓
(沛县农机推广站,江苏 沛县 221600)
秸秆还田可将营养元素,供下季作物再吸收,从而实现营养元素在土壤和作物间的良性循环,秸秆还田有利于增加土壤有机质,改善土壤结构,提高土壤肥力,改善农田生态环境,提高农作物品质,增产增收。
1 我省秸秆利用概况
我省是农业大省,水稻总面积约有220.4hm2,三麦总面积约有228.8万hm2,年产秸秆约4000万吨,可是综合利用率很低。据统计,还田约占19%,饲料约占20%,食用菌基料约占4%,秸秆发电、秸秆编织约占7%,还有大部分被废弃或在田间直接焚烧。秸秆焚烧后,会散发大量的有害物质,空气中悬浮颗粒浓度数倍上升,严重污染环境,生态失衡,不但造成资源浪费,更重要的是易引起火灾,造成交通事故,对人民生产生活产生严重影响,不利于和谐社会建设。
分析造成农作物秸秆大量焚烧的原因,主要有以下几方面:
(1)农业持续稳产、高产,农作物秸秆总量的增加,但综合利用,特别是工业化的利用滞后,秸秆出现过剩。
(2)随着农民收入增加,生活水平和生活质量的提高,农民增加使用化肥和燃(煤)气,减少使用秸秆用作化肥料和燃料。
(3)受农业机械性能和作业效率的影响,秸秆留茬过高,灭茬耕整地机构和免(少)耕播种机械在部分地区尚未得到大面积推广。
在目前我国的秸秆综合利用尚未进入工业化的阶段来说,机械化直接还田是一条最快捷、最能大批量处理秸秆的有效途径,是现阶段防止秸秆焚烧的最有效手段。为此,制定合理的秸秆机械化还田技术方案,大力推广先进,适用的秸秆还田机械,是新形势下解决农村环境污染问题,实现农业可持续发展的有效举措。
2 机械化秸秆还田的技术思路
(1)麦秸秆机械化还田的技术方案。机械化秸秆还田的技术路线是:在全喂入联合收割机上加装粉碎抛撒装置。在收获时,将秸秆切碎,均匀抛散于田中,然后进行耕整地作业,及时处理大量秸秆就地还田,避免了因腐烂焚烧带来的污染环境等问题。
(2)大力推广高性能联合收割机,逐步缓解稻秸秆还田压力。高性能联合收割机收获时将稻麦秸秆切碎(5~8cm),大中型拖拉机配套秸秆还田机进行及旋灭茬作业,将经过切碎的秸秆埋入地下12~15cm,可获得较好的还田效果。
稻秸秆具有相对较大的利用价值,如草帘、草包等已在防寒、防汛等方面有广泛的应用。高性能半喂入联合收割机,可实现低割茬、整秸秆,具有秸秆切碎装置的优良性能,使稻秸秆的综合利用具有相当的灵活性。
由于稻秸秆产量高、粗壮、韧性强,或在收割时留茬高,一次直接还田效果差。采用联合收割机切碎抛撒,再用反旋灭茬机灭茬作业,既增加旋切深度,又使掩埋和覆土得到加强,可获得较好的还田效果。
推广稻茬田少(免)耕播种机的保护性耕作,秸秆覆盖地表还田,这样有利于保水、保肥、保温和增加土壤有机质。
3 秸秆还田的效益分析
秸秆还田可以改善农作物的生长环境,提高农作物的产量。秸秆还田的增产机理主要表现在三个方面:养分效应、改土效应和改善农田生态环境效应。
(1)秸秆还田的养分效应。作物秸秆中含有丰实原有机质,不同程度的氮、磷、钾以及多种微量元素见表1。
表1 秸秆的养分
秸秆还田后,土壤中氮、磷、钾等养分含量有所提高。
(2)秸秆还田的改土效应。①实行秸秆还田后,随着有机质进入土壤,逐步分解矿化,部分残留于土壤中形成稳定的腐殖质,能够增加土地有机质含量降低土壤客重,增加土壤孔隙度。秸秆还田后土壤疏松,易耕作,具有良好的改土作用。②影响土壤微团聚体,对土壤的物理性质和营养条件具有良好的作用。③对土壤还原性物质的影响。秸秆还田的土壤中还原性物质总量高于对照,因此在水田中,水浆管理要浅灌、勤灌、耕田,适时烤田,及时排除秸秆腐解过程中产生的有害气体。
(3)秸秆还田改善农田生态环境效应。①保墒和调控田间温湿度。秸秆覆盖地面,干旱期减少了土壤水分的地面蒸发量,保持了耕层蓄水量,雨季缓冲了大雨对土壤的侵蚀,减少了地面径流,增加了耕层蓄水量,覆盖秸秆隔离了阳光对土壤的直射,对土壤与地表温热交换起了调剂作用。②抑制杂草。农田覆盖秸秆有很好的抑制杂草生长的作用,与除草剂配合,可提高除草剂的抑草作用,并对土壤水分的蒸发有明显抑制。有研究表明,麦秸杆还田,可提高稻米的品质。即提高加工、外观、营养、蒸煮、食味的品质。
(4)秸秆还田的增产效果。秸秆还田是一项有效的增产措施。“八五”期间中国农科院、西南农业大学、湖北农科院等单位进行的秸秆还田试验结果表明,实行秸秆还田后一般都能增产10%以上,坚持常年秸秆还田,不但在培肥阶段可获增产,而且后效明显,有持续的增产作用见表2。
表2 秸秆还田对作物产量的影响
4 秸秆还田的措施
(1)加强宣传,提高认识。利用广播、电视报刊、科普资料等多种媒体宣传秸秆还田的好处,引导广大农民逐步接受这一技术,通过现场会、示范试点、经验介绍、详实的数据,经济效益对此核算,全面提高农民对机械化秸秆还田优越性的认识,增强秸秆综合利用的自觉性和主动性,促进绿色农业可持续发展。
(2)争取财政支持。进一步提高政府补贴的额度和贷款比例,强化财政投入引导,鼓励个人投资购机,开展跨区作业,大大提高机械利用率,让农民得到实惠,才能加速秸秆还田技术的推广进程。
(3)加大技术指导和培训力度。各级农机推广部门要加强对秸秆还田技术的指导和培训工作,要通地技术培训班、现场演示会等形式加强对农机手和基层农机技术人员的培训,使其熟练掌握机械机具的结构原理,操作使用、维修保养等知识,充分发挥机械的使用效率。秸秆机械化还田技术的推广,使机械化生产和产业化经营观念逐步被广大农民接受,有效带动全社会增加农民投入,为农业现代化和新农村建设作贡献。