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秸秆机械化还田技术优势及前景分析

2021-06-15曹应平

安徽农学通报 2021年8期
关键词:增产增收秸秆还田远景

曹应平

摘 要:秸秆机械化还田能够改善土壤结构,增加土壤养分,提升农产品产量和质量,有效减少化学肥料的使用量,能够快速有效解决农作物秸秆对地表、水源及大气的环境污染问题,符合当代农业绿色发展的需要,对于保护环境以及农业生产的可持续发展有着重要意义。该文通过含山县2个对比试验数据,分析了秸秆机械化还田技术对耕地土壤及农作物产量等的影响,进而对该技术的应用前景进行了分析。

关键词:秸秆还田;机械化;农艺;增产增收;远景

中图分类号 S22文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)08-0139-02

秸秆机械化还田能够改善土壤结构,增加土壤养分,提高土壤有机质含量,提升农产品产量和质量,有效减少对化学肥料的使用,能够快速有效解决农作物秸秆对地表、水源及大气的环境污染问题,符合当代农业绿色发展需要,对于保护环境以及农业生产的可持续发展具有重要意义。

1 秸秆机械化还田概述

1.1 概念 秸秆机械化还田是指在农作物收获过程中或收获后对其秸秆及留茬进行机械化粉碎并旋埋还田的方法。常用的机械设备有收获机械切碎装置、旋耕机、反转灭茬机、秸秆粉碎还田机及水田埋茬起浆机等。

1.2 方法 (1)旋耕法:即用旋耕机进行2遍旋耕,将已粉碎的秸秆及留茬翻埋入土中,从而达到还田的目的。(2)反旋法,即利用反转灭茬机的反旋耕功能,用反旋耕挖出的土壤对正旋耕所产生的土壤与秸秆的混合体进行有效覆盖,一次性完成秸秆还田。(3)灭茬旋耕法:即利用秸秆粉碎还田对秸秆留茬进行粉碎并旋耕地,一次成型。(4)起浆埋茬法:即在田块上水浸泡48h后,利用水田埋茬起浆机对留茬进行起浆埋茬处理。具体使用何种方法,种植户需要根据下茬农作物(水稻、油菜等)种植要求及自身农机装备技术条件进行选择。

2 秸秆机械化还田优势分析

2.1 对耕地土壤的影响 含山县土肥站分别于2016年5月和10月对不同乡镇、不同地点的油菜、水稻收获后的土壤进行了样品采集,采样深度为0~20cm,混合均匀后采用四分法留样lkg,风干后采用常规分析法对土壤容重(土壤容重用环刀法取样,每个小区取2个环刀,烘干后称重计算土壤容重。土壤容重与土壤质地、压实状况、土壤颗粒密度、土壤有机质含量及各种土壤管理措施有关,土壤越疏松多孔,容重越小,土壤越紧实,容重越大)、有机质等指标与未做秸秆还田处理(空白处理)的土壤进行了对比试验分析。分析结果见表1。

2.1.1 降低土壤容重 甲地秸秆还田处理前后土壤容重分别为1.35、1.31,空白处理土壤容重分别为1.33、1.34,乙地秆还田处理前后土壤容重分别为1.41、1.36,空白处理土壤容重分别为1.39、1.39,丙地秸秆还田处理前后土壤容重分别为1.43、1.41,空白处理土壤容重分别为1.38、1.39。从中可看出,秸秆还田处理土壤容重均表现有下降趋势,而空白处理基本無变化。表明机收秸秆还田可降低土壤容重,有利于土壤结构优化。

2.1.2 改善土壤pH值 甲、乙、丙各处理土壤pH值稍有增加,试验示范时间跨度较短,变化不显著,但也体现出机收秸秆还田有利于土壤pH值改善。

2.1.3 增加土壤有机质含量 甲地秸秆还田处理前后土壤有机质含量分别为19.82、20.69,空白处理土壤有机质含量分别为28.41、26.09,乙地秸秆还田处理前后土壤有机质含量分别为18.07、18.48,空白处理土壤有机质含量分别为16.82、15.44,丙地秸秆还田处理前后土壤有机质含量分别为21.68、17.78,空白处理土壤有机质含量分别为16.15、14.15,从中可看出甲、乙两地秸秆还田处理土壤有机质含量均有增加,丙地秸秆还田处理土壤有机质含量虽有降低,但所有空白处理土壤有机质含量也均有明显下降,表明机收秸秆还田可提高土壤有机质含量,有利于改良土壤。(注:另土壤碱解氮、有效磷、速效钾等养分含量变化未在表1中列出。主要原因是上半年采土样前茬为油菜,下半年采土样前茬为水稻,季节不同,作物不同,水肥及耕作管理均不同,无可比性)。

2.2 对农作物产量的影响 秸秆机械化还田技术的应用能够有效促进油菜、水稻等农作物生产机械化、集约化及产业化进程,适应农时并提高生产效率,降低作业成本,能为农作物增产增效提供保障。含山县农业农村部门于2016年选择县内具有代表性的3个粮油种植试验示范区,在农作物收获时,采用随机取样法,对各试验示范区抽取4个点进行了测产,分析比较应用秸秆还田处理的田块与非秸秆还田(空白处理)田块在产量上的差异。结果显示:前茬为油菜的经秸秆机械化还田技术处理其后茬水稻增产约420kg/hm2,示范区田块共增产约146t,按2.6元/kg计算,可为种植户实现增收37.96万元;前茬为水稻的经秸秆机械化还田技术处理其后茬油菜增产约75kg/hm2,示范区347.68hm2田块共增产约26t,若按4.0元/hg计算,可为种植户实现增收10.4万元。

2.3 其他相关优势 一是能够增加土壤养分,减少化肥使用量。秸秆含有丰富的微量元素,养分全面,能被作物直接吸收,不像施用化肥那样易流失且污染环境。二是秸秆进入土壤经历矿质化和腐殖化过程后,提高了土壤的蓄水和蓄肥能力,改善土壤理化性质,增强土壤缓冲能力。三是秸秆中含有作物长发育的各种营养元素,是一种完全肥料,进入土壤后,经水分散及温度调控,再通过微生物分解释放出养分,其释放速度与作物生长发育能基本保持一致,不会产生催生、催长、催熟现象,生产出的农产品产量高,品质较好,上档次。四是秸秆还田的机械化提高了工作效率,减轻了人工劳动强度,不仅不能增加作业环节,还降低了种植户生产成本。农作物秸秆经机械化还田后,结合相关农艺技术处理,不会对下茬作物的生产种植产生不利影响。

3 秸秆机械化还田对农艺的要求

如上所述,简单地将秸秆旋埋到土里而不作农艺处理,往往产生不了增产增收的效果,甚至会适得其反,这也是一些种植户对秸秆还田持怀疑和反对态度的原因。秸秆被还田前后一般需要进行镇压、腐化、浸泡等农艺处理,并且针对下茬作物的不同种植需求其处理措施也有所区别。

3.1 油稻轮作油菜秸秆还田 油稻轮作指油菜收获后的下茬作物是水稻的种植模式。其农艺要求需按照施肥上水—机械还田—薄水沉淀—控田控水的顺序来进行。即在秸秆还田作业前,先对田块增施基氮肥,每hm2增施75kg尿素或225kg碳铵,30kg腐熟剂,以调节碳氮比,促进秸秆腐烂,并上水泡田48h后(软化土壤和秸秆)再进行机械还田作业。作业后田间需维持薄层水,让土壤沉淀沉实,7d后让水层自然落干(或保持1~2cm水层),以利于秸秆腐化所产生的有害气体排放。秧苗机插后要及时灌浅水护苗活棵,其后7d内需薄水灌溉并适当晾田,确保扎根立苗。

3.2 稻油轮作水稻秸秆还田 稻油轮作指水稻收獲后的下茬作物是油菜的种植模式。其农艺要求需按照机械还田—播种镇压—沟灌洇水的顺序来进行(此要求也适合稻麦轮作)。即先对水稻秸秆进行机械化还田,然后使用带开沟器的播种机进行播种,播种后实施镇压,防止部分已还田的秸秆架空土层造成失墒。播种后若天气少雨,应及时向沟内灌水洇田,沉实土层,增大种子和土壤的有效接触,促使油菜籽粒整齐出苗。

4 秸秆机械化还田技术应用前景分析

综上所述,秸秆机械化还田能够充分改良土壤,实现农作物增产增收并能有效提升农产品品质,潜力大,效益显著,但必须要有农艺方面的处理方法作为其技术支撑,只有农机和农艺结合起来,才能称其为“秸秆机械化还田技术”。过去传统的农作物收获方式不利于秸秆还田,农民之所以选择焚烧秸秆主要是由于缺乏相应的秸秆还田机械设备,对秸秆处理束手无策。如今在秸秆禁烧的大背景下,随着国家农机具购置补贴政策的持续深入推进,各种针对秸秆还田的如切碎、旋埋、灭茬及粉碎等先进适应机械设备得到开发、被补贴和推广应用,加上地方政府针对秸秆切碎装置及秸秆还田作业补助政策的陆续出台,秸秆机械化还田技术正逐步受到广大种植户的欢迎。

2018年,国务院《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》明确指出“大力支持保护性耕作、秸秆还田离田等绿色高效机械装备和技术的示范推广”,可以预见秸秆机械化还田技术前景广阔,为此各级政府特别是各级农业农村部门应进一步强化对秸秆机械化还田技术应用的扶持力度,通过出台作业补贴、鼓励扩大作业面积、组织开展秸秆还田社会化服务、在重点区域开展以村为单位的秸秆还田机械作业试点等措施,引导农业生产向绿色、环保、低碳、可持续发展,切实让秸秆机械化还田技术落到实处,促进绿色农业发展。

参考文献

[1]熊元清.稻麦油轮作秸秆还田机械化技术浅析[J].农机科技推广,2016,01:36-38. (责编:张宏民)

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