潘玉榮
秸稈還田是改善農田生態(tài)環(huán)境,發(fā)展可持續(xù)農業(yè)、旱作農業(yè)的重要措施,是節(jié)本增效、發(fā)展質量效益型農業(yè)的重要環(huán)節(jié),也是促進綠色食品發(fā)展的有效手段。玉米秸稈還田就是將玉米秸稈切碎后直接撒在地表或深翻到地下,增加土壤有機質含量,改善土壤團粒結構,增強土壤保水保肥性能,是保證農業(yè)穩(wěn)產高產的一項重要措施。
1.秸稈還田的主要作用
農作物秸稈還田技術主要是機械化秸稈粉碎直接還田技術,它是以機械的方式將田間的農作物秸稈直接粉碎并拋撒于地表,隨即耕翻入土,使之腐爛分解,從而培肥地力,實現農業(yè)增產增收。機械化秸稈還田技術具有顯著的經濟效益和社會效益。
1.1增加土壤有機質,增肥地力 秸稈中含有氮、磷、鉀、鎂、鈣及硫等農作物生長所必需的營養(yǎng)元素。據測定,秸稈中有機質含量平均為15%左右,如按每公頃還田秸稈15噸計算,則可增加有機質2250公斤/公頃。據相關資料統(tǒng)計,目前我國每年生產秸稈6億噸,其中含氮300多萬噸,含磷70多萬噸,含鉀700多萬噸,相當于我國目前化肥施用總量的1/4以上??梢娹r作物秸稈是一筆巨大的財富,付之一炬是對資源的極大浪費。
1.2改善土壤環(huán)境,改造中低產田 秸稈中含有大量的能源物質,還田后有機質激增,土壤生物活性強度提高,接觸酶活性可增加47%。隨著微生物繁殖力的增強,生物固氮增加,堿性降低,促進了土壤的酸堿平衡,使其養(yǎng)分結構趨于合理。此外,秸稈還田可使土壤容量降低,土質疏松,通氣性提高,犁耕比阻減小,土壤結構明顯改善。
1.3形成有機質覆蓋,抗旱保墑 秸稈還田可形成地面覆蓋,具有抑制土壤水分蒸發(fā),儲存降水和提高地溫等諸多優(yōu)點。畝玉米秸稈還田后相當于增施硝氨35公斤、磷肥375公斤、磷酸鉀307.5公斤,若連續(xù)3年秸稈還田可使小麥、玉米平均增產10%~20%。這些數據在試驗中已得到充分證實,并得到連續(xù)推廣。
1.4降低病蟲害的發(fā)生率 由于根茬粉碎疏松和攪動表土,能改變土壤的理化性能,破壞玉米螟蟲及其他地下害蟲的寄生環(huán)境,故能大大降低蟲害,一般可使玉米螟蟲的為害程度下降30%。
1.5省工增產,爭搶農時 一般情況下,機械化秸稈還田的作業(yè)成本僅為人工還田的1/4,而工效卻比人工還田高40~120倍,還可增產增收。因此,機械化秸稈還田是大面積實現以地養(yǎng)地,建立高產穩(wěn)產農田的有效途徑。
1.6優(yōu)化環(huán)境,防治污染 機械化秸稈還田使秸稈中的有機質得到充分的利用,避免了長期以來農民大量焚燒秸稈而造成的環(huán)境污染,有利于生態(tài)農業(yè)和環(huán)保農業(yè)的發(fā)展。因此,農作物秸稈還田技術作為環(huán)保農業(yè)的一項重要技術,是目前國家重點推廣實施的農業(yè)新技術之一。
2.實施秸稈還田的社會、經濟和生態(tài)效益及其應用前景分析
2.1社會、經濟效益 從實施秸稈還田技術的效果來看,其社會、經濟效益非常明顯,實施秸稈還田技術不僅可增加糧食產量6%~15%,而且由于逐步增加了土壤肥力,實現大面積以地養(yǎng)地,促進糧食產量的持續(xù)增加。此外,不但節(jié)約成本和降低勞動強度,又能增加糧食產量和農民收入。實施秸稈還田技術,無論從宏觀上還是從微觀上看,都具有較好的經濟效益。
2.2生態(tài)效益 秸稈機械化還田技術既解決了大量剩余秸稈的出路,避免了秸稈因廢棄霉爛和焚燒造成的大氣、河流等環(huán)境污染,又增加了土壤有機質含量,培肥了地力,減少化肥施用量,避免過量施用化肥造成的農業(yè)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的污染,形成良性的生態(tài)循環(huán),促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。同時,機械化秸稈還田技術在旱作農業(yè)區(qū)實施可增加土壤含水率,改良土壤結構,使土質疏松,提高了土壤吸納降水的能力,減少徑流損失,最大限度地保存和利用了自然降水,使旱作農業(yè)區(qū)生態(tài)環(huán)境趨于好轉。對在全球水資源緊缺的情況下發(fā)展旱作農業(yè)具有非常重要的意義。
2.3推廣應用前景分析 秸稈還田具有獨特的技術優(yōu)勢和良好的社會經濟效益和生態(tài)效益,是提高土壤有機質含量,推進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項重要措施,對于發(fā)展生態(tài)農業(yè)、環(huán)保農業(yè)都具有重要的意義。農業(yè)部將這項技術作為一項成熟的農機化技術成果大力推廣,近幾年取得了較快的發(fā)展。根據農作物生長的需要,土壤的有機質等養(yǎng)分需要及時補充。根據試驗測定,秸稈不還田,每公頃土壤有機質每年至少要消耗810公斤。每公頃每年還田秸稈6000公斤,可提供有機質900公斤,就可以補償土壤有機質的損耗,并且可逐年提高有機質含量,滿足作物生長的需要。因此,秸稈還田是一項需要長期應用的技術,在全國都具有廣闊的應用前景。
3.我國玉米秸稈還田過程中存在的問題
3.1秸稈翻壓入土過淺 大部分玉米秸稈還田的地塊耙地后,地里玉米秸桿、玉米根茬遍地都是,劃爛地膜現象嚴重,影響播種質量。主要原因是秸稈翻壓入土淺,沒有用大馬力翻耕機作業(yè),翻耕深度淺。
3.2秸稈在翻壓時扎堆而影響犁地質量 大部分機械收獲的玉米地塊,秸稈粉碎后直接拋撒在地里。由于個別地方粉碎后的秸稈拋撒較厚,在犁地時秸稈扎堆影響犁地質量。
3.3土壤較干的地塊沒有進行秋灌 部分較干的地塊,玉米收獲后沒有進行秋灌就進行犁地翻壓玉米秸稈。若遇到秋季降雨量少,翌年玉米秸稈腐爛不完全。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合適的土壤墑情。若土壤過干,會嚴重影響土壤微生物的繁殖,減緩秸稈分解的速度。所以,對于部分土壤較干的地塊在翻壓前一定要先秋灌,然后再犁地翻壓,確保玉米秸稈充分腐爛。
3.4秸稈還田后沒有補充氮肥 從近幾年玉米秸稈還田情況中看出,大部分秋季秸稈還田的地塊都是白地翻壓,沒有施用基肥、有機肥或化肥。造成翌年農作物脫肥早,影響作物產量。原因是秸稈還田后土壤微生物在分解玉米秸稈時,需要從土壤中吸收大量的氮才能完成腐化分解過程。秸稈還田的地塊不增施氮肥,微生物必然會出現與下茬作物幼苗爭奪土壤中氮素的現象,從而影響幼苗正常生長。所以,秸稈還田的地塊除了施用有機肥、磷肥、鉀肥以外,每畝還要多施尿素8~10公斤,才能滿足土壤微生物在分解玉米秸稈時所需的氮素。為避免下茬作物早脫肥,就必須在犁地前施足基肥,充分補足氮肥。
4.采取有效措施做好玉米秸稈還田
4.1盡早翻耕 機械收獲玉米,秸稈粉碎后被均勻撒在田地之中,此時要盡快將秸稈翻耕入土,最好是邊收邊耕埋。這樣一方面可以讓秸稈盡快翻入土壤,加快秸稈分解的速度,對于一年兩季的地塊可減少因秸稈隔離土壤造成下茬作物落干而死,影響出苗率;另一方面盡早翻耕還可以避免秸稈損失,粉碎后的秸稈未能及時翻入土壤,干燥后容易被風吹跑,秸稈扎堆現象不但影響耕地,還可造成下茬作物出苗困難。
4.2足墑還田 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合適的土壤墑情。秸稈腐解的最適宜的濕度是飽和持水量的60%~80%,因此,在秸稈還田后要及時澆水補充墑情,以使切碎的玉米秸稈與土壤緊密接觸,防止被架空,促進秸稈盡快分解。
4.3補充氮肥 要按每100公斤玉米秸稈加10公斤碳酸氫銨的比例進行補肥,這樣就可避免下茬作物苗期缺氮發(fā)黃。
4.4秸稈還田的數量要適宜玉米收獲后還田的秸稈過多過少都不好。過多會影響當季作物的生長,過少則起不到培肥改土的效果。綜合各地實踐,一次還田的秸稈數量以風干物計算,一般每畝約500公斤為宜,最多不要超過1000公斤/畝。
4.5防止病蟲害傳播 玉米秸稈還田時要選用生長良好的秸稈,不要把帶有病蟲害的玉米秸稈還田,如玉米黑穗病、玉米大小斑病等,不能直接用來翻埋還田,最好將帶病菌秸稈運出處理,徹底切斷污染源以免病蟲害蔓延和傳播。