秸稈還田技術(shù)應(yīng)用淺析

韓艷麗

一、農(nóng)作物秸稈還田對土壤肥力的影響

1、改善土壤性狀,增強(qiáng)土壤通透性

秸稈還田后經(jīng)腐爛分解形成的腐殖質(zhì),是土壤結(jié)構(gòu)的膠結(jié)劑,有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,提高土壤團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體的含量,使土壤疏松,通透性好。施用作物秸稈能夠提高耕層土壤孔隙度,改善土壤通氣狀況,降低土壤容重,提高土壤蓄水保肥能力;有利于提高土壤溫度,促進(jìn)土壤中微生物的活動和養(yǎng)分的分解利用;有利于作物根系的生長發(fā)育,促進(jìn)根系的吸收活動。

2、增加土壤保水能力,改善熱量狀況

土壤含水率提高,有利于作物抗旱。土壤礦物顆粒的最高吸水量為50%—60%,腐殖質(zhì)的吸水量為400%—600%。因此,施用作物秸稈可使土壤持水量提高,且隨秸稈還田量的增加,土壤保水性增強(qiáng)。土壤保水能力增加,比熱增大,傳導(dǎo)熱能力增強(qiáng),顏色加深促進(jìn)了吸熱,改善了調(diào)溫性,進(jìn)而改善了土壤熱量狀況。

秸稈還田有優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的效果,其中以覆蓋還田效果最為顯著。覆蓋秸稈,在冬天可使5厘米地溫提高0.2—0.5℃;夏天可明顯降低土溫,土壤水分提高32%—45%,雜草減少24.9%—40.6%。連續(xù)多年秸稈還田的耕地,不僅能提高磷肥利用率和補(bǔ)充土壤鉀素的不足,地力亦可提高0.5—1.0個等級。秸稈還田后,可大幅度提高作物產(chǎn)量。

3、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量

作物秸稈還田可提供植物生長必須的氮、磷、鉀等大量元素及各種微量元素,使土壤養(yǎng)分顯著增加。一方面,秸稈本身含有的元素必然增加土壤養(yǎng)分;另一方面,作物秸稈在轉(zhuǎn)化中可釋放一些小分子有機(jī)酸,可分解土壤中的礦物質(zhì),使土壤中養(yǎng)分有效性增加。對于耕種土壤來說,培肥的中心環(huán)節(jié)就是保持和提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量。實(shí)踐證明,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量最有效的措施是秸稈還田和增施有機(jī)肥。秸稈還田和單獨(dú)使用有機(jī)肥均能增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,秸稈還田更有助于土壤有機(jī)質(zhì)的增加,且試驗(yàn)表明,長期秸稈直接還田增加土壤有機(jī)質(zhì)的效果優(yōu)于單施化肥的效果。

4、對土壤氮、磷、鉀等元素的影響

長期施用化肥,可以提高土壤中養(yǎng)分的含量,但施入的無機(jī)肥很少能在土壤有機(jī)質(zhì)中積累,只有同時增加有機(jī)肥(施用有機(jī)肥或秸稈還田等)時,才能提高土壤中養(yǎng)分的含量,并提高其礦化作用,促進(jìn)作物對氮、磷、鉀等的吸收利用。

在中性和堿性土壤中,作物秸稈在分解過程中產(chǎn)生的二氧化碳,特別是在漬水條件下產(chǎn)生的有機(jī)酸,可提高土壤營養(yǎng)元素的有效性。試驗(yàn)表明,每增施1500千克/公頃小麥秸稈,可使土壤每年增加全氮0.0020%—0.0096%,堿解氮0.80—4.08毫克/千克,速效磷0.58—1.02毫克/千克,速效鉀2.04—6.10毫克/千克。作物秸稈的施用可提高土壤的保肥能力,使?fàn)I養(yǎng)陽離子吸附在腐殖質(zhì)和土壤膠體表面,防止?fàn)I養(yǎng)成分隨水淋失或與土壤中的一些陰離子生成難溶性鹽,進(jìn)一步促進(jìn)作物對營養(yǎng)成分的吸收利用。

二、秸稈綜合利用技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)狀況

1、農(nóng)作物秸稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)模式

農(nóng)作物秸稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)模式就是將收獲后站在地里的農(nóng)作物秸稈 (或留在地里的高茬)用秸稈粉碎還田機(jī)械直接粉碎還田。目前小麥秸稈機(jī)械化粉碎還田已是一項成熟技術(shù)，基本得到普及。玉米秸稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)仍處于發(fā)展階段，具有很大潛力，它是一項農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合技術(shù)，如果后續(xù)配套措施跟不上，將嚴(yán)重影響耕整地質(zhì)量和下一季農(nóng)作物的播種。解決辦法是秸稈還田后破解根茬，增施一定的氮肥后用犁深翻掩埋，以利于秸稈腐爛；或秸稈還田后采用旋耕播種機(jī)一次性完成破根茬、耕整地、施肥、播種等項作業(yè)。這種作業(yè)模式不僅實(shí)現(xiàn)了秸稈還田，而且可將秋季生產(chǎn)環(huán)節(jié)由7—8項減少到3—4項，大大降低勞動強(qiáng)度，減少了作業(yè)時間，降低生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入。

2、秸稈過腹還田機(jī)械化技術(shù)模式

通過多年的工作實(shí)踐，使人們認(rèn)識到，提高秸稈綜合利用水平、解決秸稈禁燒問題的關(guān)鍵是給秸稈找到出路，從技術(shù)上為之提供有力的支持。因此，從2004年開始，改變以往單純的推廣模式，在堅持繼續(xù)搞好秸稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)推廣的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)在給秸稈找出路方面做文章，即圍繞發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，大力推廣秸稈過腹還田機(jī)械化技術(shù)。先后推出了秸稈鍘切、揉搓、粉碎以及青貯等一系列機(jī)械化加工技術(shù)，進(jìn)一步提高了秸稈綜合利用水平。

三、秸稈還田應(yīng)注意的問題

若秸稈還田操作不當(dāng),就會出現(xiàn)出苗率低、苗黃、苗弱,甚至出現(xiàn)死苗現(xiàn)象造成減產(chǎn),因此需要從以下幾個方面來提高秸稈還田技術(shù)。

1、注意提高粉碎質(zhì)量

秸稈粉碎的長度應(yīng)小于6厘米,并且要均勻撒施。對還田地塊一定要用旋耕機(jī)作業(yè)一遍,使秸稈和土壤充分混合拌勻。此外,還要用鏵式犁將秸稈連同化肥、農(nóng)家肥翻入10厘米以下的土壤內(nèi)以利播種。

2、注意配合補(bǔ)施氮、磷、鉀肥料

小麥秸稈還田后,秸稈腐爛過程會出現(xiàn)反硝化作用,微生物吸收土壤中的速效氮素,阻礙農(nóng)作物對速效氮素的吸收,使幼苗發(fā)黃,生長緩慢,不利于培育壯苗。因此,在秸稈還田的同時,要配合施入氮肥,保持秸稈合理的碳氮比。研究表明,每100千克秸稈應(yīng)配施碳氨4.0—5.0千克,過磷酸鈣7.0—8.0千克,硫酸鉀2.0—3.5千克。同時結(jié)合澆水,有利于秸稈吸水腐解。

3、注意連年秸稈還田的影響

有大量秸稈殘株連年進(jìn)入土壤時,為加速秸稈有機(jī)物腐解與土壤肥水相融,以及防止秸稈殘株在土壤中出現(xiàn)隔墑等不利影響,要求秸稈粉碎程度高,一般切割長度在10厘米以下。在秸稈還田土壤中,使用化學(xué)除草劑。特別是播前進(jìn)行土壤處理的化學(xué)除草劑,其有效使用劑量應(yīng)適當(dāng)提高。

4、消滅病原體

帶病的秸稈不能直接還田,否則易發(fā)生病害,對帶有水稻葉枯病、油菜菌核病、小麥、玉米黑粉病等的秸稈最好經(jīng)高溫發(fā)酵腐熟后還田,以防止病害的蔓延。

作物秸稈是重要的農(nóng)業(yè)資源,含有豐富的氮、磷、鉀及多種微量元索。實(shí)踐證明，大力推廣農(nóng)作物秸稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)，可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥地力、提高農(nóng)作物產(chǎn)量，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)良性生態(tài)循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。