張建群+姚傳云+戚士勝
摘要 為直接有效處理并利用秸稈,筆者提出麥—稻秸稈機(jī)械粉碎全量還田技術(shù)模式,概述了該模式的意義及流程,分析了該模式的增產(chǎn)增效情況,總結(jié)了技術(shù)要點(diǎn),提出了該模式的適宜區(qū)域與注意事項(xiàng),以期為秸稈綜合利用提供借鑒。
關(guān)鍵詞 麥—稻秸稈;機(jī)械粉碎;全量還田技術(shù)模式;意義;增效;技術(shù)要點(diǎn)
中圖分類號 S233.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)10-0186-02
糧食產(chǎn)區(qū)秸稈焚燒不僅造成資源浪費(fèi),而且對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,各級政府對秸稈焚燒采取了嚴(yán)厲措施。然而,只有找到秸稈合理有效的利用方法才是解決問題的根本,針對農(nóng)作物秸稈的利用方式、方法,各方進(jìn)行了深入研究,提出了多種方法、措施。筆者提出的麥—稻秸稈機(jī)械粉碎全量還田技術(shù)模式是一項(xiàng)能夠大量直接處理并利用秸稈的有效方式之一,通過多年的試驗(yàn)示范,現(xiàn)將該模式的技術(shù)措施、增產(chǎn)增效情況進(jìn)行總結(jié)。
1 技術(shù)模式概述
1.1 模式背景及意義
麥—稻秸稈機(jī)械粉碎全量還田技術(shù)是在糧食產(chǎn)區(qū)秸稈焚燒造成環(huán)境污染問題、秸稈未合理利用的情況下提出的,沿淮區(qū)域麥稻兩季種植戶逐漸接受并掌握,這是一項(xiàng)值得大力推廣的技術(shù)模式。該技術(shù)具有資源再利用、培肥地力、節(jié)省勞力、保護(hù)環(huán)境等多方面作用,是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一,能夠達(dá)到小麥、水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的綜合目標(biāo),具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。麥稻兩季可以增產(chǎn)稻谷450~550 kg/hm2,增產(chǎn)小麥250~300 kg/hm2。年度增效700元/hm2以上。
1.2 模式流程圖
麥—稻秸稈機(jī)械粉碎全量還田技術(shù)模式流程具體見圖1。
2 增產(chǎn)增效情況
2.1 模式投入核算
小麥—水稻秸稈全量還田增加的投入主要是在機(jī)械使用費(fèi)用上,小麥秸稈還田過程中增加了秸稈粉碎和耕地深翻環(huán)節(jié),其他環(huán)節(jié)和秸稈不還田程序相同,平均增加粉碎費(fèi)用300元/hm2和耕地深翻費(fèi)用525元/hm2,合計(jì)825元/hm2;水稻秸稈全量還田增加了水稻秸稈粉碎、土地深翻、鎮(zhèn)壓環(huán)節(jié)(小麥播種后),平均增加粉碎費(fèi)用300元/hm2,深翻費(fèi)用525元/hm2,鎮(zhèn)壓費(fèi)用300元/hm2,合計(jì)1 125元/hm2,總計(jì)增加投入1 950元/hm2(表1)。
秸稈全量還田后,提高了耕地質(zhì)量,顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量,各種養(yǎng)分得到增加,長期堅(jiān)持下去,可以減少化肥施用量,小麥生長過程中平均節(jié)約肥料成本約217.5元/hm2,水稻生長過程中平均節(jié)約肥料成本約247.5元/hm2。
2.2 模式產(chǎn)出核算
麥—稻秸稈機(jī)械粉碎全量還田技術(shù)模式改善了小麥和水稻的品質(zhì),小麥可以增加收入6 000×0.02=120元(小麥平均產(chǎn)量按6 000 kg/hm2計(jì)算,每1 kg多賣0.02元),水稻可以增加收入9 000×0.02=180元(水稻平均產(chǎn)量按9 000 kg/hm2計(jì)算,每1 kg多賣0.02元);小麥可以提高產(chǎn)量約262.5 kg/hm2,增加產(chǎn)值577.5元/hm2;水稻可以提高產(chǎn)量約487.5 kg/hm2,增加產(chǎn)值1 317元/hm2。
2.3 效益分析
2.3.1 經(jīng)濟(jì)效益。主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)增產(chǎn)增收。2015年、2016年秸稈還田對比試驗(yàn)結(jié)果表明實(shí)行秸稈還田后略有增產(chǎn)(表1)。
2015年、2016年秸稈還田對比試驗(yàn)結(jié)果表明,小麥平均增產(chǎn)262.5 kg/hm2,水稻平均增產(chǎn)487.5 kg/hm2。小麥按市場價(jià)2.20元/kg計(jì)算,水稻按市場價(jià)2.70元/kg計(jì)算,經(jīng)濟(jì)效益分析見表2,合計(jì)節(jié)本增效708.75元/hm2。
(2)補(bǔ)充土壤營養(yǎng)元素。秸稈中的營養(yǎng)元素來自于土壤,保存于植物體中,秸稈還田可將更多營養(yǎng)元素保留下來供下季作物再吸收,從而實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)元素在土壤、作物間的良性循環(huán),減少后期化肥的施用,節(jié)約生產(chǎn)投入,減少環(huán)境污染[1-2]。小麥、水稻秸稈主要營養(yǎng)元素含量檢測值見表3。
(3)秸稈還田的改土效應(yīng)。秸稈還田試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分測試值比較見表4。可以看出,秸稈還田后土壤理化性質(zhì)得到提高,土壤有機(jī)質(zhì)增加,也就是土壤中各種動植物殘?bào)w、微生物體及其分解和合成的有機(jī)物質(zhì)增加,土壤適耕、適種性得到改善。
2.3.2 社會效益。麥—稻秸稈全量還田是一項(xiàng)最快捷、最能大量處理剩余秸稈的有效途徑,不需要收集秸稈,節(jié)約運(yùn)輸成本,又可機(jī)械化作業(yè),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力,提高農(nóng)作物品質(zhì),有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)域化、規(guī)模化生產(chǎn),進(jìn)一步帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè),促進(jìn)了種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2.3.3 生態(tài)效益。有利于推廣應(yīng)用糧食綠色增產(chǎn)模式和作物輕簡化栽培,明顯減少化肥施用量,有利于減少農(nóng)業(yè)面源污染;麥稻秸稈不再焚燒,減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對大氣的污染;改善了土壤環(huán)境,改造了中低產(chǎn)田,秸稈中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì),還田后土壤生物活性強(qiáng)度得到提高,隨著微生物繁殖力的增強(qiáng),土壤活性物質(zhì)增加,促進(jìn)了土壤的酸堿平衡,養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理;此外,秸稈還田可使土壤容量降低,使土質(zhì)疏松、通氣性提高、土壤結(jié)構(gòu)明顯改善[3-4]。
3 技術(shù)要點(diǎn)
3.1 技術(shù)原理
根據(jù)建設(shè)綠色環(huán)保、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思路,農(nóng)作物秸稈機(jī)械粉碎還田是利用土壤中微生物自然分解秸稈,釋放出供作物生長需要的營養(yǎng)元素,從而減少了化肥的使用量,減少了環(huán)境污染。
3.2 技術(shù)規(guī)程
3.2.1 小麥秸稈機(jī)械粉碎直接還田及田管。沿淮及淮河以南區(qū)域5月20日至6月15日小麥進(jìn)入收割期,小麥?zhǔn)崭詈筮M(jìn)行機(jī)械插秧,使用帶秸稈粉碎拋撒裝置的全喂入聯(lián)合收割機(jī)收割小麥,小麥秸稈粉碎后均勻拋撒在田面,再撒施三元素復(fù)合肥(26-10-12)750 kg/hm2,田間放淺水浸泡24 h,用66 kW以上拖拉機(jī)帶犁深翻土地,確保翻犁深度在15 cm以上,翻犁24 h以后,用耙耙平或淺旋耕,全田高差不超過3 cm,水深不超過5 cm,沉實(shí)3 d后插秧,插秧時(shí)秧田水深不超過3 cm,可以機(jī)插毯狀秧或缽苗擺栽,插秧后盡快(插好秧5 d內(nèi)除草效果好)撒施除草劑瑞飛特(50%丙草胺乳油),用瑞飛特900 mL/hm2拌細(xì)沙75 kg/hm2,保持淺水7 d以上,除草效果好;當(dāng)莖蘗數(shù)達(dá)到270萬個(gè)/hm2時(shí),排水烤田,根據(jù)栽插的水稻品種特性和田間長相施拔節(jié)肥,可施尿素75~150 kg/hm2,根據(jù)田間病蟲害發(fā)生情況防治病蟲。水稻收割前7~10 d,排干田水,準(zhǔn)備收獲水稻。
3.2.2 水稻秸稈機(jī)械粉碎直接還田及田管。10月上旬至11月上中旬,水稻陸續(xù)收割,用帶粉碎裝置的收割機(jī)收割,留茬高度不超過10 cm,秸稈粉碎長度不超過10 cm,收割機(jī)動力在67.5 kW以上,目前星光988、久保田988的粉碎效果都很好;當(dāng)土壤墑情適合小麥播種時(shí),撒施三元素復(fù)合肥(24-12-12)750 kg/hm2+尿素75 kg/hm2,深翻土地,要求深度15 cm以上,然后旋耕,旋耕深度要求15 cm以上,采用圓盤式播種機(jī)條播小麥。根據(jù)墑情、小麥品種特性、播種時(shí)間確定播量。小麥播種后,土壤中混有稻草秸稈,整個(gè)耕層較疏松、空隙大,會影響小麥出苗和出苗后的正常生長。因此,播種后必須用皮磙鎮(zhèn)壓。耙好后機(jī)開溝,開溝深度墑溝20 cm、邊溝30 cm、田頭溝深度40 cm,做到雨后田間排水順暢。根據(jù)田間草相除草,根據(jù)病蟲害具體發(fā)生情況防治病蟲,根據(jù)小麥長相施拔節(jié)肥,平均施尿素75~150 kg/hm2,做好以防治小麥赤霉病為主的“一噴三防”工作。
4 適宜區(qū)域
麥—稻秸稈機(jī)械粉碎全量還田模式推廣前景廣闊,適宜推廣區(qū)域?yàn)檫m宜種植小麥和水稻的沿淮及淮河以南區(qū)域,這一區(qū)域雨水充足、積溫豐富、雨熱同季。其他區(qū)域應(yīng)先試驗(yàn)示范再推廣。
5 注意事項(xiàng)
一是注意秸稈還田后應(yīng)氮肥前移,在施肥總量不變的情況下基肥中氮肥比例提高,禾本科作物秸稈含纖維素較高,還田后土壤中碳素物質(zhì)會陡增,而微生物的增長是以碳素為能源、以氮素為營養(yǎng)的,微生物必須從土壤中吸取氮素以補(bǔ)充不足,也就造成了與作物爭氮的現(xiàn)象。若缺少氮肥,就容易導(dǎo)致土壤中氮素不足,影響苗期生長。二是一般條件下秸稈還田后部分病蟲害有加重發(fā)生的趨勢。如小麥赤霉病、水稻稻瘟病、水稻螟蟲等,必須要加強(qiáng)防治,以確保農(nóng)作物豐產(chǎn)豐收。三是小麥秸稈還田后,在腐解過程中會產(chǎn)生有機(jī)酸,在水田中易累積,濃度大時(shí)會造成危害。因此,在水漿管理上應(yīng)采取“干濕交替、淺水勤灌”的方法,并適時(shí)擱田,改善土壤通氣性。四是水稻秸稈還田后,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。要解決這個(gè)問題,除提高秸稈粉碎質(zhì)量外,還要注意以下幾個(gè)方面:施足氮、磷、鉀肥,提高土壤墑情,提高播種質(zhì)量,適時(shí)鎮(zhèn)壓。小麥播種后,晾曬1 d,用皮磙鎮(zhèn)壓,使土壤密實(shí)。
6 參考文獻(xiàn)
[1] 郭玉紅,王玨,蔣福娟,等.榆樹玉米秸稈機(jī)械粉碎還田技術(shù)推廣分析[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),2015(10):12.
[2] 安勝.玉米秸稈機(jī)械粉碎還田有關(guān)技術(shù)分析[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2016(9):31-32.
[3] 王曉磊,吳鵬升.玉米秸稈機(jī)械粉碎還田技術(shù)應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(6):48-49.
[4] 宋文學(xué).根茬機(jī)械粉碎還田與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)科技推廣,2003(5):20.