玉林市玉州區(qū)“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式應(yīng)用探討

黎 霞

（玉林市玉州區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)站，廣西玉林 537000）

秸稈是農(nóng)作物收獲后剩余的副產(chǎn)品，其中包含大量的有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀等元素，通過(guò)適當(dāng)處理將其埋入土壤中，可以提升土壤肥力，為下一周期農(nóng)作物的種植與生長(zhǎng)提供支持。水稻收割后會(huì)產(chǎn)生大量秸稈，以往相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)南方農(nóng)民通常采用露天焚燒的方式處理秸稈，不僅易誘發(fā)火災(zāi)，還會(huì)產(chǎn)生大量濃煙、破壞耕作層微生物系統(tǒng)，不利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，秸稈處理成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要研究課題之一，目前已得到廣泛應(yīng)用的秸稈處理技術(shù)有很多，如飼料化利用技術(shù)、基料化利用技術(shù)、原料化利用技術(shù)、燃料化利用技術(shù)和還田種植循環(huán)培肥技術(shù)等，其中飼料化利用技術(shù)、基料化利用技術(shù)、原料化利用技術(shù)和燃料化利用技術(shù)雖然可以對(duì)秸稈進(jìn)行處理，但因其操作過(guò)程復(fù)雜，且無(wú)法改善耕地土壤理化性狀，所以在一定程度上限制了這些技術(shù)的應(yīng)用。而還田種植循環(huán)培肥技術(shù)則沒(méi)有以上缺陷，還可以提升秸稈的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。以玉林市玉州區(qū)為例，對(duì)晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的應(yīng)用及短期效應(yīng)進(jìn)行了探析。

1 循環(huán)培肥模式的重要性

通過(guò)應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式進(jìn)行秸稈處理，基層土壤肥力的增長(zhǎng)與保持效果明顯。實(shí)踐證明，這種循環(huán)培肥模式的應(yīng)用不僅可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，還具有一定的環(huán)境保護(hù)作用，主要體現(xiàn)在提高耕地土壤肥力、提升農(nóng)作物產(chǎn)量、減少秸稈焚燒現(xiàn)象和推動(dòng)秸稈綜合利用等方面。

1.1 提升耕地土壤肥力

農(nóng)作物的生長(zhǎng)與土壤肥力有直接關(guān)系，保持土壤有較高的肥力可加快農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度。在晚稻栽培中，通過(guò)科學(xué)應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式，實(shí)現(xiàn)了秸稈全量還田。水稻高茬及秸稈還田可為綠肥（苕子）幼苗提供庇護(hù)，保溫保墑，并為苕子根瘤菌提供碳源，促進(jìn)苕子植株生長(zhǎng)，苕子長(zhǎng)高后可掩蓋稻草并固氮，綠肥氮與秸稈碳形成互濟(jì)效應(yīng)，有利于形成良好的微生物環(huán)境，加速水稻秸稈的腐爛，提高耕地土壤肥力。

1.2 提高農(nóng)作物產(chǎn)量

“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的應(yīng)用，可以在減少化學(xué)肥料施加的同時(shí)提升土壤中有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等元素的含量，還可以增強(qiáng)土壤的保水蓄水能力，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，從而為下一周期農(nóng)作物的種植提供支持。相關(guān)研究表明，應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式后，每667 m2土地農(nóng)作物的產(chǎn)量可增加6%～8%[1]。

1.3 減少秸稈焚燒現(xiàn)象

在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期，玉州區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民多以稻草作為傳統(tǒng)家庭土灶的燃料，但隨著基層農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)民物質(zhì)生活水平的提高，傳統(tǒng)的焚燒取暖方式和土灶基本淘汰，又受到技術(shù)水平與理念等多方面因素的影響，處理秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物時(shí)農(nóng)民多以就地露天焚燒為主，對(duì)自然環(huán)境造成了破壞。在應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式后，這一情況得以改善。在農(nóng)作物收獲前，可向稻田撒入適量的綠肥，達(dá)到“田里有綠肥，農(nóng)民不燒草”的效果，“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥技術(shù)操作簡(jiǎn)單，無(wú)需投入過(guò)高成本，易獲得農(nóng)戶的信賴。通過(guò)減少秸稈焚燒處理，可減少污染煙氣的排放，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。

1.4 推動(dòng)秸稈的綜合利用

“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式屬于秸稈肥料化利用手段之一。該技術(shù)的應(yīng)用可以釋放因堆放秸稈而占用的大面積土地資源，減少秸稈露天焚燒情況的發(fā)生，提升耕地質(zhì)量，提高秸稈綜合利用率，改善鄉(xiāng)村風(fēng)貌和農(nóng)民生活水平，推動(dòng)當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村振興建設(shè)向高質(zhì)量方向發(fā)展。

2 秸稈還田提高土壤肥力的作用機(jī)理

秸稈還田提高土壤肥力的作用機(jī)理主要包括蓄水提溫保墑、改善土壤理化性狀和增加土壤養(yǎng)分3 個(gè)方面。

2.1 蓄水提溫保墑

秸稈還田不僅能夠留蓄自然降水，加強(qiáng)對(duì)地下水的保存，還能提高地溫，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境[2]。秋季在對(duì)農(nóng)田進(jìn)行處理時(shí)，深耕30～40 cm 可提高自然降水的下滲深度，防止雨水滯留在地表，減緩水分的蒸發(fā)速度，使土壤長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)。秸稈由纖維等成分組成，經(jīng)過(guò)分解腐化可以產(chǎn)生一定能量，提升土壤的溫度。

2.2 改善土壤理化性狀

土壤由很多物質(zhì)組成，其中有機(jī)質(zhì)、碳酸鈣和多糖類物質(zhì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)具有重要作用，可提升整個(gè)土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞綄⒔斩掃€田后，能夠提升土壤的有機(jī)質(zhì)含量，還會(huì)形成大量的五碳糖，可顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)廄肥。與此同時(shí)，在秸稈還田的同時(shí)輔助深耕手段，將秸稈埋入土壤深層，有利于促進(jìn)土壤中微生物的繁殖與活動(dòng)，提高深土層的礦化度。實(shí)踐表明，秸稈還田處理后土層厚度將會(huì)提高12～24 cm，土壤容重將會(huì)減少0.01～0.10 g·cm-3，每立方米蚯蚓個(gè)數(shù)增加5～9 條，根系生長(zhǎng)深度提高25～35 cm[3]。

2.3 增加土壤養(yǎng)分

秸稈還田增加了土壤中微生物的數(shù)量，還為微生物提供了理想的生存原料，有利于構(gòu)建出良好的微生物活動(dòng)層，加快秸稈的分解速度，使秸稈中的有效成分快速釋放出來(lái)。秸稈還田不僅有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，還有利于協(xié)調(diào)土壤中水、氣、肥等，構(gòu)建出更加適于植物生長(zhǎng)的環(huán)境[4]。此外，土壤中含有一定水分，在高溫作用下會(huì)使秸稈在短時(shí)間內(nèi)腐爛，提高土壤中氮磷鉀等元素的含量。

3 玉州區(qū)秸稈處理應(yīng)用概況

玉州區(qū)位于廣西東南部，總面積約4.64 km2。玉州區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫在21 ℃左右；雨量充沛，年均降水量約1 650 mm，空氣相對(duì)濕度在80%左右；光照充足，年均日照時(shí)間在1 800 h 左右。玉州區(qū)下轄5 個(gè)街道、4 個(gè)鎮(zhèn)，共52 個(gè)社區(qū)和59 個(gè)行政村；耕地面積約8 100 hm2，以雙季稻種植為主，全年播種面積約1.338 萬(wàn)hm2，年產(chǎn)秸稈量約10.5 萬(wàn)t。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，結(jié)合水稻秸稈處理的要求，玉州區(qū)逐漸形成了晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式，并將其應(yīng)用到全區(qū)7個(gè)鎮(zhèn)（街道）、49個(gè)行政村中，取得了良好的效果。

4 “秸稈還田+綠肥種植”技術(shù)要點(diǎn)

4.1 秸稈處理

秸稈處理環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵，直接關(guān)系到“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的應(yīng)用效果。秸稈處理主要有3 個(gè)環(huán)節(jié)，分別是稻底播種、秸稈覆蓋和翻耙堆漚。1）在晚稻收割前7～10 d 將苕子播進(jìn)稻田，這種方法稱為稻底播種。2）晚稻收割時(shí)按常規(guī)方式進(jìn)行機(jī)械化收割作業(yè)，收割后產(chǎn)生的水稻秸稈均勻地拋撒覆蓋在綠肥種子上，起到保濕防曬的作用，為苕子種子的發(fā)芽營(yíng)造陰涼環(huán)境，確保種子發(fā)芽率和幼苗良好生長(zhǎng)。3）次年春耕前7～10 d 放水回田，浸泡田中的水稻秸稈和綠肥，再采用翻耕機(jī)械耕翻入土，翻耕深度30～40 cm，使水稻秸稈、綠肥與表層土壤充分混勻，并在土壤中快速分解腐爛，達(dá)到肥化還田的目的[5]。

4.2 綠肥種植

4.2.1 品種選擇

為使綠肥發(fā)揮出最大的作用，應(yīng)選擇合適的綠肥品種。玉州區(qū)多數(shù)地方采用雙季稻種植模式，由于早稻收獲時(shí)間與晚稻插秧時(shí)間相隔較短（15～20 d），故“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式在早稻中應(yīng)用極少，在晚稻中應(yīng)用普遍。適合玉州區(qū)晚稻后種植的綠肥品種有紫云英、油菜花和紫花苕子等，通過(guò)對(duì)這些綠肥品種生長(zhǎng)條件和性價(jià)比等方面的對(duì)比，確定以紫花苕子為主要的綠肥品種，每667 m2用種量在2.5 kg左右。

4.2.2 種子處理及播種

為了提高紫花苕子發(fā)芽率，需要對(duì)種子進(jìn)行處理。播種前用溫水浸種5～6 h，撈出晾干后播種。紫花苕子一般不擦種，如有難吸水的硬粒則可進(jìn)行擦種。有條件的用鉬肥或根瘤菌拌種，并施用磷肥促進(jìn)紫花苕子早結(jié)根瘤。適宜的播種期是在水稻收割前10 d 左右，即寒露至霜降時(shí)期。也可采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行撒播，不僅可以節(jié)省勞動(dòng)力，還可以縮短紫花苕子的生長(zhǎng)周期。

4.2.3 田間管理

晚稻收獲后，還應(yīng)在田間挖出適當(dāng)大小的“十”字溝渠，便于田間水分的排出，防止水分含量過(guò)高而影響紫花苕子的正常生長(zhǎng)[6]?？墒┯昧追?，以磷增氮，一般每667 m2使用磷酸鈣15～20 kg 或鈣鎂磷肥20～25 kg，于冬前追肥。在紫花苕子生長(zhǎng)周期內(nèi)，定期清除田間雜草，使田間保持整潔，防止雜草對(duì)紫花苕子的生長(zhǎng)造成干擾。此外，農(nóng)民還應(yīng)重視對(duì)病蟲(chóng)害的防治，紫花苕子常見(jiàn)的病蟲(chóng)害及其防治措施主要有以下4種。

1）葉斑病。紫花苕子植株葉片會(huì)長(zhǎng)出大量褐色斑點(diǎn)，斑點(diǎn)擴(kuò)散后形成暗褐色病斑，具有較高的傳染性，會(huì)侵害周邊其他植株，可選擇75%百菌清600 倍液或50%多菌靈1 000倍液噴霧防治。

2）白粉病。初期為黃綠色不規(guī)則小斑，邊緣不明顯，隨后病斑不斷擴(kuò)大，表面生出白粉，最后該處長(zhǎng)出大量黑點(diǎn)，染病部位變成灰色，連片覆蓋其表面，邊緣不清晰，呈污白色或淡灰白色?？蛇x擇20%粉銹寧1 500～2 000倍液或50%苯來(lái)特可濕性粉劑1 000～1 500液噴霧防治。

3）薊馬。葉片出現(xiàn)小白點(diǎn)，隨著病情的加重，逐漸變成褐色，最終葉片完全枯萎。可選擇40%溴?！む缦x(chóng)嗪1 000倍液進(jìn)行防治。

4）蚜蟲(chóng)。蚜蟲(chóng)啃食植株葉片，導(dǎo)致葉片蜷縮，不利于植株進(jìn)行光合作用。防治時(shí)可采用安裝殺蟲(chóng)燈、布置殺蟲(chóng)黃板等物理防治方法。也可采用化學(xué)防治法，如選擇60%的吡蟲(chóng)啉1 500 倍液或m(尿素)∶m(洗衣粉)∶m(水)=1∶1∶(400±100)的尿洗合劑。

5 循環(huán)培肥模式的應(yīng)用價(jià)值

5.1 經(jīng)濟(jì)價(jià)值

近年來(lái)，玉州區(qū)多數(shù)鎮(zhèn)（街道）對(duì)晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式進(jìn)行了應(yīng)用，并取得了較為良好的效果。以仁東鎮(zhèn)為例，2018—2020 年，該模式應(yīng)用規(guī)模共計(jì)2 566.67 hm2，每667 m2綠肥產(chǎn)量約1 808.5 kg，平均每667 m2減少化肥施用量2.52 kg（折純量），增收71.28 元，累計(jì)減少化肥投入97 t，新增純收益274.43 萬(wàn)元，總經(jīng)濟(jì)效益332.06 萬(wàn)元。2018—2021 年，玉州區(qū)晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式應(yīng)用面積約1.45 萬(wàn)hm2，新增純收益1 548.91萬(wàn)元，總經(jīng)濟(jì)效益1 874.18萬(wàn)元。

5.2 環(huán)保價(jià)值

由于玉州區(qū)將秸稈作為還田循環(huán)培肥的主要材料，未對(duì)秸稈進(jìn)行燃燒處理，不會(huì)排放出大量的污染物質(zhì)。通過(guò)對(duì)農(nóng)村秋季空氣質(zhì)量進(jìn)行觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用秸稈還田循環(huán)培肥模式，可降低空氣中20%的碳排放量，具有較高的環(huán)境保護(hù)價(jià)值，可有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的作物秸稈，若未能有效對(duì)這些秸稈進(jìn)行處理，不僅會(huì)影響后續(xù)作物的生長(zhǎng)，還會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成破壞，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展造成不利影響。而應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式后，可提高農(nóng)田土壤肥力，避免秸稈燃燒產(chǎn)生的煙塵，具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多方面的效益。