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当前玉米秸秆还田中存在的主要问题、产生原因及其对策

2015-07-08于金宝等

科学种养 2015年7期
关键词:冬灌麦苗氮素

于金宝等

玉米秸秆中含有丰富的有机物和作物生长所必需的氮、磷、钾等营养元素,秸秆还田技术就是将玉米秸秆粉碎后通过深翻、耙压等机械作业后直接还田。秸秆还田可改善土壤团粒结构,增加有机质含量,提高土壤肥力,降低作业成本,避免长期过量使用化肥导致的土壤板结、环境污染等,是农业生产上应大面积推广应用的一项重要技术措施,具有很好的经济效益和社会效益。但由于部分农民或农机手对这一技术掌握不够全面,耕作中出现了一些问题,本文现将其分析如下,以供参考:

一、当前玉米秸秆还田存在的主要问题和产生原因

1. 个别焚烧秸秆现象依然存在

个别农户图省事,直接燃烧秸秆,或者还田后将遗留在地表的秸秆收集后集中进行焚烧,焚烧时产生的高温会破坏土壤中的有机质,导致氮素挥发,土壤板结,肥力下降,秸秆养分损失甚至当季作物减产;焚烧秸秆还会污染环境,甚至引发火灾,造成人身财产损失。

产生原因:农户认识不到位,不了解秸秆还田的好处。经济基础好的地方,农民科技种田的认识度高、农业机械化程度高,焚烧秸秆的现象就少;反之,机械化程度低的地方,秸秆还田面积少,焚烧秸秆的现象也就越多。

2. 粉碎后秸秆过长,抛撒厚,入土浅,难分解

有的地方秸秆粉碎不符合要求,粉碎过长(大于10厘米)过粗,或粉碎后直接抛撒在地里,抛撒较厚,耕层浅,耕作时翻压不进去,耙不实,土壤疏松,影响整地质量;播种时秸秆挡耧腿,造成播种深浅不一,出现缺苗断垄或疙瘩苗现象。另外,还田秸秆过多过长会导致秸秆入土后长期无法腐解,造成土壤悬空,失墒快,出苗后的小麦苗弱、分蘖少、易旱、易感病。

产生原因:一是由于秸秆还田技术需要多道工序和相应机械配套作业,一次性投入较高,需要的机械不一定能买全;二是因深耕费用高,机手为省油钱,还田作业时速度过快,或没有用大马力翻耕机作业,秸秆翻压入土浅,耕深不足20厘米,翻入土中的秸秆不能与土壤充分融合,不利于秸秆分解和腐熟,导致跑风失墒,影响小麦根系下扎和麦苗生长;三是玉米秸秆还田后,由于秸秆本身吸水和微生物分解吸水,会降低土壤含水量,播后未及时浇水或镇压的,会导致小麦种子与土壤接合不紧密,产生“虚空”现象,小麦扎根不牢而死苗。

3. 秸秆还田后没有补充氮肥,碳氮比失调,以及翻土壤前水分散失,致使秸秆腐熟慢

近几年配方施肥深入人心,大多数农民对秋季秸秆还田的地块不施用土杂肥、有机肥,仅施一袋含磷或钾较高的配方肥,未增施氮肥,导致氮肥施入不足,秸秆腐熟慢,造成来年麦苗脱肥早,苗黄、苗弱,影响小麦产量。另外,玉米收获后,粉碎的秸秆没有立即还田翻入土中,而是覆盖于地表,导致秸秆中的水分很快散失,翻入土壤后不易腐烂。

产生原因:玉米秸秆在分解腐熟过程中,碳氮比发生变化,需要施入一定的氮素以调整碳氮比。秸秆还田后土壤中氮素不足,使得微生物与作物争夺氮素,当底肥不足时,就会出现秸秆腐解时与作物争水争肥的问题,结果秸秆分解缓慢,麦苗会因缺氮而黄化、瘦弱,生长不良,影响作物的生长发育。所以进行秸秆还田的地块除了在犁地前施足基肥、磷钾肥以外,每亩还要多施尿素4~6千克和秸秆腐熟剂4千克,才能满足土壤微生物在分解玉米秸秆时所需氮素,避免后期作物早脱肥。

4. 土传病害和地下害虫发生较重

玉米秸秆中留存多种病原菌和玉米螟、黏虫、棉铃虫等的卵、幼虫、蛹等,秸秆还田时如深度较浅,越冬后会对农作物造成危害。农民在播种时做未种子药剂处理与麦田病虫害综合防控,也会使麦田病虫害发生较重。

产生原因:一是农机手秸秆还田深度不够,既有秸秆还田机本身功率小的原因,也存在农机手为了省油、多赚钱,未把秸秆反复粉碎和深埋等因素;二是农民不重视或不知道病虫害如何早预防早处理,没能彻底切断传染源,导致来年病虫害蔓延和传播。

5. 土壤墒情较差时不造墒、不镇压

玉米收获后没有进行造墒就开始犁地翻压玉米秸秆,过干的土壤会严重影响土壤微生物的繁殖,减缓秸秆分解速度,造成来年秸秆腐烂不完全。小麦播种时,如不适当镇压,将使还田秸秆与土壤接触不紧密,土壤透气性强,风吹土壤失墒快,秸秆腐烂分解变慢,造成小麦出苗不整齐,遇冷易遭受冻害。而没有秸秆还田或还田量少、播后没镇压的地块,相反小麦出苗却比较好、冻害轻。

产生原因:没有秸秆还田或还田量少、播后没镇压的地块,种子与土壤结合较紧密,土壤透气性差,风吹土壤失墒慢,当季并没有表现相应的干旱形势,因此小麦出苗比较好、冻害轻。

二、解决办法

1. 趁青作业,粉碎秸秆,数量适宜,尽早耕翻

①趁青作业。玉米摘穗后要趁青还田,此时玉米秸秆较脆,易被粉碎,还可减少秸秆内糖分损失,易于腐烂分解,增加土壤养分。

②粉碎秸秆。注意提高粉碎质量,建议选用大型秸秆粉碎机,作业时要求拖拉机手用低挡作业,以增加粉碎时间和切割速率,秸秆粉碎长度以5~10厘米为宜,并使粉碎的秸秆抛撒均匀。

③数量适宜。秸秆还田数量要适中,并非越多越好,需根据水源和耕作条件来决定,原则上应保证当年还田秸秆充分腐烂,不能影响下茬耕作质量。以风干的秸秆计算,还田数量一般以300~500千克/亩为宜,秸秆还田数量过大、操作粗放容易造成土壤耕作质量差、覆盖不严、墒情差等,造成黄苗、死苗,影响下茬作物生长。在水田进行秸秆还田时,还要防止秸秆分解过程中所产生的有机酸对根系的毒害。

④尽早耕翻。还田后要及时耕翻20~25厘米深,使秸秆残体分散均匀并与土壤充分混合,加速秸秆腐熟,减少养分损失,多耙几遍,消灭明暗坷垃,达到上虚下实,防止土壤孔隙度过大翘空,以利保墒。

2. 适量补施氮磷素肥料

玉米秸秆在土壤中的腐解过程,亦即微生物生命活动过程,要吸收土壤中原有的氮素、磷素和水分。试验表明,玉米秸秆腐解过程需要碳、氮、磷的比例约为100∶4∶1,而玉米秸秆中这3种元素的比例约为100∶2∶0.3,当底肥不足时,就会出现秸秆腐解时与作物争水争肥的问题,造成幼苗缺氮、缺磷,出现黄苗,影响作物生长发育。因此,秸秆还田后,深耕翻前要施入适量速效氮、磷肥,降低土壤中的碳氮磷比,既有利于微生物的活动,加快秸秆腐解,又能满足幼苗生长对氮素、磷素的需要,为后期生产提供各种养分。在正常施足底肥(50~60千克/亩)的基础上,再适当增施46%尿素4~6千克,避免下茬作物苗期因缺氮发黄。有条件的地方,还田时最好增施秸秆腐熟剂2~4千克/亩,加速秸秆腐熟,使之尽快转化成养分供作物生长。

3. 消灭病原体

带病的秸秆不能直接还田,应运出田外销毁或高温堆腐后再施用,彻底切断污染源,以防来年病虫害蔓延和传播。具体防控措施有两种:一是小麦播前整地时,每亩用3%辛硫磷或3%甲基异柳磷颗粒剂4~5千克/亩随犁地施入土壤中,防治地下害虫;二是进行种子处理,用杀菌剂(如3%苯醚甲环唑或6%戊唑醇等)+杀虫剂(如70%吡虫啉粉剂或50%甲基异柳磷乳油)拌麦种,从而有效防治小麦全蚀病、纹枯病等根部病害和地下虫害。

4. 适时造墒,精细整地,合理镇压,提高播种质量,适时冬灌

秸秆还田后,由于秸秆本身吸水和微生物分解吸水,会降低土壤含水量,若土壤过干,会严重影响土壤微生物的繁殖,减缓秸秆分解速度。因此要足墒还田,若底墒不足,必须适时造墒,使土壤含水量达到60%左右,掌握“宁可适当晚播,也要造足底墒”的原则,做到足墒下种,确保一播全苗。小麦播种前要精细整地,耙碎土块,疏松表土,平整地面,消灭坷垃,达到上松下实。秸秆还田后易使土壤中的作物纤维增加,造成小麦播种深浅不一,形成深播弱苗或浅播越冬死苗,导致穗数不足、产量降低。为保证作业质量,最好采用机械播种,保证播种深度一致,减少麦粒架空和麦苗根部漏风状况,促进秸秆腐烂分解,提高播种质量,并适当增加下种量1~2千克/亩,播后合理镇压,使种子与土壤紧密接触,以利发芽扎根,提高麦苗抗旱、抗寒能力。有条件的地方,在小麦越冬前最好进行一次冬灌,并结合冬灌进行一次划锄镇压,充分压实土壤,弥合土缝,以利于保肥、保温,防止水分蒸发,减少冻害,确保小麦顺利越冬。冬小麦适宜冬灌时期一般为11月底12月初,土壤“夜冻昼消”时为宜。冬灌过早,气温较高,蒸发量大,达不到应有的效果;冬灌过晚,土壤冻结,水分不能及时下渗,地面积水结冰,麦苗在冰层下易窒息死亡,或形成冰块,抬起土块,拉断麦根,吊死麦苗。

第一作者简介:于金宝,农艺师,山东曲阜市农业局农业技术推广站副站长,长期从事农业技术推广工作,主持或参与完成了国家、山东省、济宁市和曲阜市科技研究推广项目多项并获奖,在省级以上刊物发表文章多篇。联系地址:于金宝 丰宗鹏 山东曲阜市农业局 邮编:273100;宋庆国 曲阜市吴村镇农业综合服务站 邮编:273110。

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