○山東省德州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 劉紹鋒 盧春嶺 劉丕泉
農(nóng)作物秸稈還田機械化技術(shù),就是用秸稈粉碎機將摘穗后的玉米、小麥等農(nóng)作物秸稈就地粉碎,均勻地拋散在地表,隨即耕翻入土,使之腐爛分解,達到培肥地力的一項農(nóng)機化實用技術(shù)。秸稈還田能增加土壤有機質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),使土壤疏松,孔隙度增加,容重減輕,促進微生物活力和作物根系的發(fā)育。從德州市多年的秸稈還田效果看,作物一般可增產(chǎn)5%~10%。但若配套措施不到位,也會導(dǎo)致土壤病菌增加,作物病害加重,出現(xiàn)缺苗、僵苗等不良現(xiàn)象。因此采取合理的秸稈還田措施,才能起到良好的還田效果。
秸稈還田有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用,規(guī)避了秸稈焚燒造成空氣污染等弊端,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
1.改善土壤結(jié)構(gòu)。秸稈在分解過程中進行礦質(zhì)化,釋放養(yǎng)分,同時進行腐殖質(zhì)化。秸稈直接還田有利于新鮮腐殖質(zhì)在土體內(nèi)部形成,隨即與土粒結(jié)合,促成土壤的團粒結(jié)構(gòu),這就避免了腐熟后施用時,活性腐殖質(zhì)可能因干燥變質(zhì)而失效的缺點。
2.促進微生物活動。秸稈還田給土壤微生物增添了大量能源物質(zhì),各類微生物數(shù)量和酶活性也相應(yīng)增加,可增加微生物18.9%,接觸酶活性可增加33%,轉(zhuǎn)化酶活性可增加47%,尿酶活性可增加17%,這就加速了對有機物質(zhì)的分解和礦物質(zhì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,使土壤中的氮、磷、鉀等元素增加,土壤養(yǎng)分的有效性也有所提高。經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的纖維素、木質(zhì)素、多糖和腐殖酸等黑色膠體物,具有粘結(jié)土粒的能力,同黏土礦物形成有機與無機的復(fù)合體,使土壤容量減輕,增加土壤中水、肥、氣、熱的協(xié)調(diào)能力,提高土壤保水、保肥、供肥的能力,改善土壤理化性狀。
3.促進土壤中植物養(yǎng)料的轉(zhuǎn)化,補充土壤養(yǎng)分。作物秸稈含有一定養(yǎng)分和纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和灰分元素,既有較多有機質(zhì),又有氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。秸稈直接還田較之堆漚腐熟后施用,更能加強土壤微生物的活動。這樣不僅可以加速有機質(zhì)本身所含植物養(yǎng)料的分解,而且有助于土壤中原有的磷、鉀等礦物質(zhì)養(yǎng)料的釋放,從而加速了土壤中“生物小循環(huán)”的進程,有利于土壤有效肥力的進一步提高。
秸稈還田后的土壤隨還田年數(shù)的不同,有機質(zhì)可增加0.025~0.15%,土壤容重降低0.057~0.167克/立方厘米,孔隙度增加2~6%,土質(zhì)疏松,通氣性提高,犁耕比阻減少,貯存水份、養(yǎng)分能力增強。
4.秸稈還田可減少化肥使用量。農(nóng)業(yè)發(fā)達國家注重施肥結(jié)構(gòu),如美國化肥的施用量一直控制在總施肥量的1/3以內(nèi),加拿大、美國大部分玉米、小麥的秸稈進行還田。作物所吸收的氮主要來自土壤中的原有氮素。來自化肥的僅占23%~24%。這說明即使施用化肥,土壤有機物對作物生長仍是最重要的。所以,秸稈還田是彌補化肥長期使用缺陷的最好辦法。
從德州市這幾年的情況來看,農(nóng)村秸稈還田的方式也出現(xiàn)一些爭議,一些農(nóng)民反映秸稈還田導(dǎo)致糧食產(chǎn)量不增反降,主要存在三個方面的問題。
1. 黃苗、死苗現(xiàn)象。作物收獲后,立即將秸稈切碎加以翻耕,由于秸稈還田量過大或不均勻,在分解過程中,表現(xiàn)出微生物與作物爭氮現(xiàn)象,造成土壤秸稈還田生物與作物幼苗爭奪養(yǎng)分的矛盾。秸稈雖然可以發(fā)酵為土壤肥料,但發(fā)酵的速度太慢,反而會影響莊稼的出苗率,進而出現(xiàn)黃苗、死苗、減產(chǎn)等現(xiàn)象。所以一畝秸稈還田量最好控制在500千克以內(nèi)。
2. 土壤“跑風(fēng)”。秸稈翻壓還田后,使土壤變得過松,孔隙大小比例不均、大孔隙過多,導(dǎo)致“跑風(fēng)”。應(yīng)該采取的措施為適時灌水,或用石磙碾壓,使土壤與種子接觸緊密,能夠正常發(fā)芽?;蛘呤羌哟蠓鬯榧毝?,最好達到3~5厘米以下,但會增加能耗,加大成本。
3.易發(fā)生病蟲害。秸稈中的蟲卵、帶菌體等一些病蟲害,在秸稈直接粉碎過程中無法殺死,還田后留在土壤里,等到開春之后,就會出現(xiàn)病蟲害。近兩年,很多農(nóng)田爆發(fā)的病蟲害,其實與秸稈還田有關(guān)。目前,缺少有效的措施進行處理來杜絕這種情況發(fā)生。
1.正確選擇使用秸稈粉碎機械,把握好還田質(zhì)量。一是玉米秸稈粉碎長度掌握在3~5厘米為宜,最長不要超過10厘米,要用足夠馬力的機械將秸稈切碎,防秸稈粉碎過粗、過長,以免秸稈土壓不實,影響作物出苗和生長;二是秸稈粉碎后要均勻撒在田地之中,以避免秸稈堆積影響耕播作業(yè);三是秸稈耕翻入土的深度應(yīng)在15厘米以下,使秸稈與土壤混和均勻;四是秸稈還田并非還田越多越好,其還田數(shù)量要根據(jù)水源和耕作條件來決定,原則上應(yīng)保證當(dāng)年還田秸稈充分腐爛,不影響下茬耕作,過多會危害下茬小麥根系生長。
2.秸稈還田后立即耕翻入土,應(yīng)邊還田邊耕埋,以避免水分損失而不易腐解。土壤水分狀況是決定秸稈腐解速度的重要因素,因為秸稈分解依靠的是土壤中的微生物,而微生物生存繁殖要有適合的土壤墑情。若土壤含水量過低,會嚴(yán)重影響土壤微生物的繁殖,減緩秸稈分解的速度。因收割時玉米秸稈水分含量較多,玉米秸稈還田一般采取邊收割邊粉碎,并及時翻埋以利秸稈腐解。對土壤墑情差的地塊,耕翻后應(yīng)立即灌水;而墑情好的地塊則應(yīng)鎮(zhèn)壓保墑,促使土壤密實,以利于秸稈吸水分解。
3.清除帶病秸稈。帶病的秸稈不能直接還田,否則會引發(fā)病害。在秸稈還田前,應(yīng)盡可能把這類秸稈提前剔除銷毀。
4.規(guī)范操作機械作業(yè)。作業(yè)兩遍,第一遍作業(yè)機械工作部件要緊貼地表;第二遍工作部件入土1~2厘米。
5.防碳氮比失調(diào)。玉米秸稈碳氮比為65~85∶1,而適宜微生物活動的碳氮比為25∶1,秸稈還田后土壤中氮素不足。因此,應(yīng)每畝撒施碳酸氫銨50千克或尿素20千克,然后耕翻。
6.足墑播種。寧可適當(dāng)晚播,也要造足底墑,做到足墑下種,確保一播全苗。播后墑情不足時,也可及時澆“蒙頭水”。及時查苗補苗。冬水宜早,水量要小,以沉實土壤。
7.增加播量,播后鎮(zhèn)壓。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。秸稈還田地塊播種小麥,播量應(yīng)在正?;A(chǔ)上適當(dāng)增加0.5~2千克,且播種后一定要鎮(zhèn)壓,尤其是旋耕麥田。最好隨播種隨鎮(zhèn)壓,使種子與土壤緊密接觸,以保證充足的基本苗。
8.做好種子處理。最好選購包衣種子,或者進行藥劑拌種。應(yīng)先拌殺蟲劑,堆悶后再拌殺菌劑,晾干后即可播種。拌殺菌劑的種子不可久置。地下害蟲嚴(yán)重發(fā)生區(qū),應(yīng)采用藥劑土壤處理。