秸秆直接还田技术及其效果分析
2018-05-05蔺小梅
蔺小梅
摘 要:农作物秸秆是一种重要的生物资源,也是很好的有机肥资源。我市农作物秸秆资源丰富,主要以小麦、玉米为主,其次还有豆类、油菜、其他谷物杂粮、棉花秸秆等10多种。据统计,全市秸秆年生产总量达130万吨左右。其中小麦、玉米秸秆占总量的82.5%。
关键词:秸秆;还田
一、秸秆直接还田的作用机理
1.改善土壤物理性质
秸秆直接还田在分解过程中不仅可以产生多糖类物质,而且还为土壤微生物补充了养分与能源,促进了微生物的活动,又增加了多糖类物质的分泌,从而有利于土壤团聚体的形成。小麦秸秆还田可使土壤水稳性团粒显著增加,保水通气性能有明显改善。
2.固定和保存氮素养分
新鲜秸秆施入土壤后,一方面为好气性和嫌气性的自生固氮菌提供碳源,从而促进了土壤的固氮作用,另一方面由于丰富的碳源,使各种微生物活动旺盛,较多地吸收土壤中的速效氮素,以构成微生物细胞体,从而有利于保存氮素,这项氮素大部分为有效态氮,可供当季作物利用。
秸秆还田有助于培肥地力。在秸秆还田初期基础地力相当的情况下,经过3年的秸秆还田的处理,各项肥力指标均有不同程度的增加,0—20厘米土层有机质、全氮、碱解氮、P2O5和K2O分别增加2.83%、15.69%、22.16%、26.03%和46.34%,而对照除碱解N外,其余各项均较初期降低。
秸秆还田改善了土壤结构,促进了团粒结构的增加,有助于土壤水分的保持。经过3年秸秆还田后,测定0—20厘米土层水分较对照增加35.19%,20—40厘米土层较对照增加31.37%,40—60厘米土层较对照增加39.53%。
二、秸秆直接还田技术措施
1.玉米秸秆直接还田技术
玉米秸秆直接还田技术包括玉米秸秆粉碎还田、玉米整秆翻压还田、玉米整秆半耕半覆盖还田、玉米秸秆地膜二元覆盖和玉米整秆沟埋还田等多种方式。
(1)玉米秸秆粉碎翻压还田。玉米成熟后,立秆摘穗、人畜力运穗出地;用铁牛一55配套秸秆粉碎机粉碎秸秆,使其均匀覆盖地表;采用60 kW深耕深松机或用60 kW拖拉机带4-6铧深耕犁,进行深耕,将玉米秸秆全部翻人土中。
(2)玉米整秆翻压还田。玉米成熟后立秆收穗,直接用60 kW拖拉机带4-6铧高柱犁,进行深耕,将玉米秸秆直接翻入土中。
2.冬小麦一夏玉米两茬还田技术
小麦机收后,将收割机吐出的麦秸撒匀,用大功率拖拉机牵引旋耕播种机作业,一次性完成旋耕覆盖和夏玉米播种。秋季玉米收获后,用铁牛-55拖拉机配秸秆粉碎机粉碎玉米秸秆,用旋耕机将粉碎的玉米秸秆浅旋入土(6 厘米左右),用铁牛-55拖拉机配条带免耕施肥播种机一次性完成施肥和小麦播种。
三、结果与讨论
1.凌海秸秆还田工作现状
秸秆还田是补充和平衡土壤养分、培肥土壤的有效方法。凌海每年农作物秸秆资源总量约有100万吨,根茬资源总量约为30万吨,合计130万吨,按所含养分折算,其中,含纯氮量为0.433万吨,相当于2.165万吨硫酸铵;含磷量0.865万吨,相當于4.325万吨过磷酸钙;含钾量为0.72万吨,相当于1.44万吨硫酸钾,氮磷钾的含量相当于凌海目前化肥施用量的三分之一以上。另外还有较多的微量元素及有机质,不仅可以提高土壤有机质,而且起到延缓土壤钾素的大量亏损、增加作物产量、提高产品质量、稳定农业生产的作用。
2.秸秆直接还田的作用及效果
(1)增加土壤有机质,提高耕地生产能力。作物秸秆富含纤维素、木质素等富碳物质(约占40%),它是形成土壤有机质的主要来源。很多研究证明,秸秆还田能增加土壤有机质含量。秸秆还田年限不同,有机质增加幅度不同。新庄子乡大明村村民刘有祥自2005年开始。连续4年应用小麦、玉米两茬秸秆直接还田技术,每年每亩大约还田麦秸400 公斤,玉米鲜秆1200公斤,土壤有机质含量由2005年的7.62克/公斤提高到了2008年的14.87克/公斤,提高了7.25克/公斤,年平均提高约1.81克/公斤。通过秸秆还田,培肥了土壤,提高了耕地生产能力,确保了连年高产。
(2)提高土壤养分,节省化肥用量。作物秸秆直接还田后逐步腐解,陆续释放出作物生长发育所需要的营养元素,提高了土壤养分,可减少化肥的施用量。连续4年小麦、玉米两茬秸秆直接还田。据粗略计算,如果每年每亩耕地还田麦秸400 公斤,就相当于每亩土壤增加标准氮肥10 公斤、磷肥5.6 公斤、钾肥4.8 公斤。
(3)增加作物产量,改善农产品品质。秸秆还田一般当季增产效果不够明显,但随着秸秆还田年限的增加,抵御自然灾害的能力逐年增强,增产效果越来越显著。据中国农业科学院土肥所1972-1989年129个秸秆还田田间试验研究结果,作物平均增产4%-9%,连续还田,作物产量逐年提高。新庄子乡1998-2006年连年实施玉米整秆半耕半覆盖技术,玉米亩产由458公斤提高到了621 公斤。据金维续研究,采用秸秆有机肥配合化肥施用技术,可提高小麦、玉米籽粒中蛋白质含量2.0%-3.5%,氨基酸2.5%-3.2%,面筋1.4%-3.6%;大豆中脂肪提高0.56%,亚油酸、油酸分别提高0.31%和0.92%。
四、结语
扩大秸秆还田面积和提高秸秆还田的数量和质量,促进凌海农技人员和农民提高秸秆还田的技术水平,有效禁止焚烧秸秆,防止资源浪费,是实现凌海农业低投入、高产出,保证凌海农业持续稳定发展的切实可行的技术措施。
参考文献:
[1] 刘银忠.秸秆直接还田技术.太原:山西经济出版社,2008:15—17,24—27.
[2] 刘巷禄等.旱地玉米秸秆覆盖栽培的增产效果.山西农业科学,1990(01):9—10.