玉米秸秆还田及丰产栽培技术浅析

2024-01-24裴进棉

种子科技 2023年24期

裴进棉

（高平市农业农村局，山西晋城 048400）

我国的玉米秸秆资源丰富，传统的玉米秸秆处理方式为就地焚烧，会造成严重的环境污染。在可持续发展理念深入农业生产的背景下，国家明令禁止焚烧秸秆，如何利用大量的秸秆成为科研工作人员关注的焦点。另外，大量施用化肥以及耕作模式不科学导致土壤中的有机质含量和肥力降低、耕作层变薄，给农作物的种植带来很多不利影响。而利用秸秆还田技术可提高土壤肥力，改善土壤结构，同时解决了大量玉米秸秆无法处理的问题，提高了资源的利用效率。

1 玉米秸秆还田技术优势

1.1 提高土壤肥力

利用玉米秸秆还田丰产栽培技术能够提高土壤中的有机质含量。在农业种植中，提升土壤肥力的方法有施加肥料、应用玉米秸秆还田及丰产栽培技术。丰产栽培技术利用玉米秸秆还田技术，更加符合农业绿色可持续发展的理念。玉米秸秆的营养价值丰富，相关调查研究显示，以鲜玉米秸秆为例，其P、N、K 质量分数分别为0.27%、0.61%、2.28%［1］。利用1 000 kg 秸秆还田，能够增加土壤有机质含量150 kg。

1.2 优化土壤结构

玉米秸秆还田后会形成腐质酸，能够改善土壤结构，提高土壤的蓄水保墒能力，增强土壤的透气性。与未秸秆还田的土壤相比，秸秆还田后的有机质含量每年能够增加约0.19%，孔隙率增加4%，土壤的容重降低0.124%。

1.3 提高土壤的生物活性

玉米秸秆中含有丰富的化学能，在秸秆还田后可为土壤中的微生物活动提供条件，提高土壤中微生物活性。玉米秸秆在分解时会产生大量的CO2，在提高玉米叶片光合作用的效率方面发挥着重要作用，可确保玉米的产量和品质。

1.4 提高经济效益

玉米秸秆焚烧会严重污染生态环境，而玉米机械化秸秆还田技术不但可减少工序和节省劳动力，还可减少对生态环境的破坏，提高经济效益。

2 玉米秸秆还田对土壤以及农作物产量的影响

玉米秸秆腐解对秸秆还田培肥土壤的作用十分明显，尤其会对土壤养分、土壤理化性能、土壤中的酶活性和微生物、农作物产量等带来很大的影响。

2.1 玉米秸秆还田对土壤养分的影响

玉米秸秆中含有大量的贮存性和结构性N，在腐解之后会产生大量的养分，其中贮存性N 的生存媒介是硝态氮和氨态氮等，而结构性N 的媒介是不容易腐解的有机氮，需要通过叶绿素或者蛋白质等物质形成。

另外，玉米秸秆中的P 丰富，其中60%是无机磷，其他形态的磷为不容易分解的有机磷。利用玉米秸秆还田技术，可增加土壤中P 含量。

2.2 玉米秸秆还田对土壤理化性能的影响

玉米秸秆还田能够优化土壤理化性能，土壤的容重和硬度逐渐下降，孔隙度提高，通气性增强，同时蓄水保墒能力增强，土壤中的团粒结构更加稳定。因此，玉米秸秆还田技术对优化土壤理化性能效果显著。

2.3 玉米秸秆还田对土壤酶活性和微生物的影响

玉米秸秆还田能提高土壤中的酶活性，并增加土壤中微生物数量。在我国北方种植地区，冬季温度低和土壤中营养物质缺乏会导致土壤酶和微生物的活跃度下降，如果加速玉米秸秆的腐解速度，能改善土壤酶活性和微生物结构。

2.4 对农作物产量的影响

玉米秸秆还田技术可改善土壤中的养分分布情况，增强土壤理化性能，提高土壤的蓄水保墒能力，与传统的玉米种植技术相比，利用玉米秸秆还田丰产栽培技术，玉米产量能够提高9%［2］。有些玉米种植地区选择机械设备进行玉米秸秆还田，可有效降低农民的劳动强度，提高经济和生态效益。

3 玉米秸秆还田的技术问题

3.1 还田数量和时间控制不到位

玉米秸秆的还田数量和时间直接影响农作物的生长水平，应结合下一茬农作物的生长时间合理地控制还田时间，发挥玉米秸秆还田效果。

3.2 玉米秸秆携带病原菌和虫卵

部分玉米秸秆在还田之前会携带大量的虫卵和病原菌，还田之后的虫卵和病原菌直接进入到土壤中，影响下一茬农作物生长。

3.3 玉米秸秆分解消耗大量N

微生物分解玉米秸秆过程需要消耗大量N，加速玉米秸秆的分解腐败速度，提高土壤养分含量和改善土壤环境。但有些农作物在生长的过程中需要吸收N，就会出现玉米秸秆分解与农作物争N 的现象，导致土壤中的养分含量降低，使农作物因为缺N 而出现苗黄或者苗弱的问题，不利于其正常生长发育，也增加了病虫害的发生概率。

4 玉米秸秆还田技术要求

4.1 浅旋覆盖作业

在玉米收获之后将秸秆粉碎还田，进行残茬浅耕处理、免耕种植、化肥深施和杂草的化学控制。在利用该种秸秆还田模式时需要配合使用玉米联合收获机械设备，将玉米秸秆还田一次性完成，然后利用浅旋耕的方法将浅层的土壤和粉碎的玉米秸秆残茬混合。这种还田模式的秸秆掩埋量大，掩埋的深度控制在11 cm 左右。

4.2 耙压灭茬覆盖作业

在玉米收获之后利用圆盘耙充分掩埋秸秆。还田之后尽量选择免耕播种技术，播种前做好土壤的深翻处理，消灭田间的杂草。选择圆盘耙分2 次作业，第1 次保证50%的玉米秸秆被掩埋，第2 次保证75%的玉米秸秆被掩埋。但是此操作方式也有一定的弊端，对土壤的扰动较大。为此，要控制好耙地的深度和次数，选择秋季作业，效果好。如果春季种植，提前做好耙地和镇压，之后尽快播种，防止失墒。

4.3 技术要求

在玉米秸秆粉碎之后要翻压，否则会造成养分和水分的流失，最好将玉米秸秆彻底粉碎，均匀地混合在土壤中，严实覆盖。玉米秸秆还田会改变土壤中的C、N 比，导致土壤N 不足。为此，在种植之前除了施足基肥之外，要补充氮肥，将土壤中的C、N比降至25∶1。

4.3.1 还田要求

在玉米籽粒彻底成熟之后，玉米秸秆含水量高达30%，应选择具有粉碎功能的联合收割机械设备，一次性粉碎玉米秸秆还田，将其均匀地覆盖在土壤的表面。控制玉米秸秆的长度，应该小于5 cm，保证玉米秸秆的合格率不低于90%、留茬的高度在7 cm 以下。

4.3.2 耕地处理

在玉米秸秆还田之后，深翻处理土壤，选择螺旋壁犁或者翻转犁，翻耕深度大于35 cm，破土率大于65%，秸秆掩埋率大于70%。另外，在翻耕操作之前，要均匀撒施秸秆腐熟剂30～45 kg/hm2、尿素75～90 kg/hm2［3］。

4.3.3 起秋垄

在玉米秸秆粉碎并深翻到土壤之后，利用联合整地机械设备进行起垄和镇压工作，达到待播状态［4］。

4.3.4 玉米秸秆还田之后的注意事项

玉米秸秆粉碎之后应均匀地撒在土壤表面，并尽快完成土壤翻耕工作，避免秸秆被大风吹散，影响作物种植。掌握好玉米秸秆的粉碎长度，太长或太短都不利于后期耕作，选择大马力的粉碎机械设备，确保玉米秸秆粉碎均匀，让玉米秸秆和土壤充分地混合。控制翻耕的深度，发挥玉米秸秆还田的效果。玉米秸秆还田可以增强土壤的保水性，同时促进农作物出苗。控制好玉米秸秆还田用量，太多或太少都会影响土壤的肥力，玉米秸秆用量不要超过15 000 kg/hm2。

5 玉米丰产栽培技术

5.1 品种选择

应选择抗逆性强、产量高和品质好的玉米品种。根据当地的自然条件和气候条件，坚持因地制宜的选种原则。在选种的过程中要选择纯度≥98%、净度≥98%、发芽率≥92%，且含水量＜13%的玉米种子。可以选择经过包衣处理的种子，如果种子没有包衣要选择药剂拌种，能够预防一些土壤病害和地下害虫，主要的药剂有粉锈宁、毒死蜱和辛硫磷等。

5.2 播种技术

5.2.1 播种时间

播种时间直接影响玉米的产量和品质，结合气温和降水等情况选择土壤墒情好的时间播种，其中春季玉米在4月中下旬播种，夏季玉米在6月初播种。当土壤含水量高于75%左右时才能播种，并且利用反浆水促进玉米发苗，确保苗壮［5］。

5.2.2 播种密度

结合玉米的品种，酌情控制玉米的播种密度，通常情况下，机械设备播种量控制在30～45 kg/hm2；紧凑型玉米留苗67 500～75 000 株/hm2；紧凑大穗型品种留苗52 500～60 000 株/hm2。播种深度控制在3～5 cm，行距为50～65 cm。

5.2.3 侧深施肥

为了提高玉米的产量，应结合土壤肥力合理搭配施用肥料，施入氮、磷、钾肥270～345 kg/hm2，在种子下方5～10 cm 的位置施入磷肥和钾肥，与种子间隔一定的距离，防止烧种。

5.3 田间管理技术

5.3.1 机械中耕

在定苗过后中耕，促进根部生长发育，提高玉米植株的抗倒伏能力。通过中耕可疏松土壤和增强提墒抗旱的能力，并且减少杂草生长。当玉米长到4～5 片叶片时进行第1 次中耕，深度控制在25～30 cm，伤苗率低于1%，减少对秧苗的损伤。在拔节期开展第2 次中耕，并且配合除草和培土作业，深度控制在25～30 cm，伤苗率低于1%，做好种苗的保护工作，通过培土提高玉米生根能力，降低倒伏率。在玉米大喇叭口期进行第3 次中耕，并且配合施入玉米生长期所需氮肥，占氮肥总用量的50%，伤苗率低于3%，施肥之后及时覆土。

5.3.2 促早成熟

在玉米抽雄期，可喷洒化控剂控制玉米植株的生长，选择98%磷酸二氢钾6 kg/hm2，并且兑水750 kg/hm2，可减少玉米生长后期的倒伏概率。

5.4 病虫害防治

5.4.1 玉米锈病

锈病是玉米常见病害之一，主要为害叶片，严重为害玉米中上部位叶片，也会为害玉米的苞叶和雄花。在发病的初期阶段，出现淡黄色的病斑小点，扩散之后逐渐变为黄褐色的圆形或者椭圆形的病斑，一旦病斑发生破裂，会产生大量黑褐色粉末，即病菌的冬孢子。及时用药喷洒防治效果明显，主要的药剂有25%三唑酮可湿性粉剂，间隔7～10 d用药1 次，连续喷洒2～3 次。

5.4.2 玉米叶斑病

玉米叶斑病主要为害叶片，从底部叶片开始发病，之后向上扩散和蔓延。患病的叶片出现青灰色的水渍状的斑点，病情扩散之后，病斑逐渐转变为暗褐色大斑。及时用药喷洒防治效果显著，施用50%多菌灵可湿性粉剂，间隔7～10 d 用药1 次，连续用药2～3 次。

5.4.3 主要虫害防治技术要求

玉米主要害虫是螟虫和一些地下害虫。玉米螟虫又被称为钻心虫，大喇叭口期为害玉米植株，可以选择1.5%辛硫磷颗粒剂和细煤按照1.0∶1.5的比例混合均匀，撒在喇叭口内，灭杀害虫。在玉米螟产卵期间，选择天敌赤眼蜂进行灭卵，每次投放19 万～25 万头。双斑萤叶甲卵耐干旱，幼虫主要生活在杂草中，要加强清除田间杂草，有效降低害虫繁殖率。当田间出现虫害之后，坚持绿色防治理念，选择高效、低毒的杀虫剂喷洒发病部位，每间隔7 d 用药1 次。可选择频振式杀虫灯或者高压汞灯灭杀地老虎等害虫的成虫，降低虫口密度。在害虫幼虫时期用药防治，选择5%高效氯氢菊酯乳油或40%辛硫磷乳油1 200 倍液，交替轮换施用药剂。