李金梅
摘 ? ?要:目前,玉米是我國主要的糧食作物之一,因其適應(yīng)性較強(qiáng),我國大部分地區(qū)都能大面積種植。現(xiàn)階段,針對(duì)玉米秸稈的處理仍存在一定的問題,傳統(tǒng)的方式是就地焚燒玉米秸稈,但其會(huì)污染環(huán)境,在此基礎(chǔ)上,玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。文章分析了玉米秸稈還田的意義和方式,闡述了玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)的技術(shù)流程,希望能提高該技術(shù)水平,推進(jìn)我國糧食種植質(zhì)量,以提高糧食產(chǎn)量。
關(guān)鍵詞:秸稈還田;大壟種植技術(shù);技術(shù)流程
文章編號(hào):1005-2690(2023)04-0061-03 ? ? ? 中國圖書分類號(hào):S141.4 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
隨著科技不斷發(fā)展,人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷增強(qiáng),傳統(tǒng)的玉米秸稈處理方式已難以滿足人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的環(huán)保意識(shí),玉米秸稈還田技術(shù)在這種環(huán)境下得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,通過分析玉米秸稈還田技術(shù),應(yīng)用大壟種植方法,并分析其基礎(chǔ)技術(shù)流程,根據(jù)當(dāng)前的科技環(huán)境分析,玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)可選擇相關(guān)機(jī)械設(shè)備,能夠進(jìn)一步推動(dòng)玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)的應(yīng)用,助力我國糧食產(chǎn)量的提升。
1 玉米秸稈還田的意義
1.1 玉米秸稈還田能夠優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)
首先,玉米秸稈還田能夠?yàn)橥寥捞峁└嗟酿B(yǎng)分。玉米秸稈中含有大量的無機(jī)養(yǎng)分,在腐解過程中,會(huì)為土壤提供更多的肥力以及養(yǎng)分。當(dāng)秸稈經(jīng)過粉碎、充分腐熟后,在微生物以及礦化的作用下,養(yǎng)分會(huì)迅速分解到土壤中,提升土壤中所含的鈣元素、鎂元素以及氮磷鉀元素等。
其次,玉米秸稈能夠擴(kuò)張土壤縫隙,使土壤更好地吸收水分以及肥料。
再次,土壤長(zhǎng)時(shí)間種植農(nóng)作物,大量使用化肥,會(huì)降低土壤肥力,導(dǎo)致土壤板結(jié),最終影響土壤的質(zhì)量,秸稈還田能夠有效減少化肥使用量,保證土壤結(jié)構(gòu)不會(huì)被過度破壞[1]。
1.2 玉米秸稈還田能夠提升土壤中有機(jī)物的數(shù)量與活性
玉米秸稈屬于優(yōu)質(zhì)的有機(jī)物,其中蘊(yùn)含大量有益的微生物,在秸稈還田后,這類微生物在土壤中會(huì)繼續(xù)開展各類新陳代謝活動(dòng)。
土壤微生物作為土壤的重要組成部分,在代謝的過程中會(huì)進(jìn)行氧氣與二氧化碳的交換,分泌有機(jī)酸分子,有助于土壤粒子形成大的團(tuán)粒以及優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)。土壤微生物最大的作用是分解土壤中的有機(jī)質(zhì),不僅能夠腐蝕與分解玉米秸稈還田,而且能夠分解土壤中的其他有機(jī)質(zhì),進(jìn)一步提升土壤肥力,有效利用土壤有機(jī)質(zhì)[2]。玉米秸稈還田能夠提升土壤微生物數(shù)量以及質(zhì)量、腐解玉米秸稈、提升土壤肥力、減少使用化肥、保證土壤肥力以及結(jié)構(gòu)。
1.3 玉米秸稈還田能夠有效減少有機(jī)資源的浪費(fèi),緩解因焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染
傳統(tǒng)處理玉米秸稈的一種方式是就地焚燒,另一種方式是長(zhǎng)期堆積。玉米秸稈屬于優(yōu)質(zhì)的有機(jī)物,長(zhǎng)期堆積會(huì)浪費(fèi)資源,玉米秸稈還田能夠有效避免資源浪費(fèi)。由于土壤中含有大量的無機(jī)物以及微生物,能分解土壤中的礦物質(zhì),有效降低化學(xué)肥料的使用。焚燒玉米秸稈會(huì)嚴(yán)重污染空氣,以及在焚燒的過程中產(chǎn)生大量的煙塵、一氧化碳、有毒氣體以及有害物質(zhì),這部分物質(zhì)不僅會(huì)污染空氣,引發(fā)霧霾天氣,而且還會(huì)刺激人畜的呼吸道,嚴(yán)重影響人畜健康[3]。同時(shí),焚燒玉米秸稈后,會(huì)破壞其含有的養(yǎng)分以及有機(jī)物,不能為土壤提供足夠的養(yǎng)分。
玉米秸稈還田后,既能利用部分閑置資源提升土壤結(jié)構(gòu),又能減少化肥使用,這樣一來既不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),還能有效降低種植成本。
2 玉米秸稈還田方式
當(dāng)前,玉米秸稈還田模式已經(jīng)在很多地區(qū)得到了大規(guī)模應(yīng)用,不同地域根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)以及成分的差異采用的還田方式不同。
2.1 焚燒還田
在春天開展焚燒還田工作,玉米秸稈經(jīng)過冬天的堆積、風(fēng)干,整個(gè)玉米秸稈的含水量較少,易點(diǎn)燃,與秋季相比,春季風(fēng)力較小,不易引起大面積火災(zāi)。在玉米秸稈完成焚燒后,需要盡快翻耕土壤將玉米秸稈焚燒后的灰燼堆埋于地下。
2.2 堆漚還田
通常在玉米收獲后堆漚還田,選擇土壤附近、靠近水源的坑溝或者挖坑,全部浸濕用于堆漚前的秸稈,浸濕標(biāo)準(zhǔn)為手捻秸稈,秸稈能夠滴水,保證秸稈的蓄水量充足。1 000 kg秸稈搭配1 kg腐熟劑以及4~5 kg尿素開展堆漚工作。堆漚分3層,第一層、第二層堆漚50~60 cm,第三層堆漚40 cm左右,在層與層之間撒上一定的菌劑與尿素,寬度在1.6~2 m,高度在1.5~1.7 m。在堆漚的秸稈上覆蓋一層土壤或者地膜,堆漚10 d左右,將秸稈鋪撒在土壤中,翻耕后深埋于土壤下,作為玉米生長(zhǎng)的底肥。
2.3 覆蓋還田
在玉米收獲后,粉碎秸稈,將其覆蓋在土壤表面,粉碎后的秸稈一般處于10 cm左右,只有粉碎合格率在90%以上,才能保證粉碎秸稈覆蓋在土壤上,整個(gè)冬季得到良好的腐解。一般是在秋季后、冬季前覆蓋還田,保證秸稈能夠在土地還沒有完全硬結(jié)前完成覆蓋。玉米秸稈覆蓋還田方式,在處于干旱期的地區(qū),能夠通過覆蓋秸稈減少土壤中水分的蒸發(fā),保持土壤含水量,保證處于干旱狀態(tài)的種植期依舊能夠正常播種,土壤中的含水量能夠維持玉米生長(zhǎng)。當(dāng)處于梅雨季時(shí),也能降低雨水侵蝕土壤的概率,增加土壤含水量,降低水土流失率。除此之外,玉米秸稈覆蓋還能避免陽光對(duì)土壤的直射,起到隔熱的作用,在地域氣溫過高時(shí),能夠調(diào)和土壤,保證土壤不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而造成開裂等現(xiàn)象。
2.4 翻埋還田
在玉米收獲后進(jìn)行翻埋還田,粉碎秸稈拋灑在土壤中,隨后使用相關(guān)設(shè)備平翻,將秸稈平翻于地下20~30 cm,秸稈的翻埋率應(yīng)保持在95%以上[4]。翻埋還田能夠?qū)⑼寥榔饓艃杀樵賶簩?shí),這樣的還田方式能夠保證土壤的新鮮與濕潤(rùn)程度。將秸稈翻埋于地下,也能保持地面整潔。
2.5 碎混還田
玉米收獲后碎混還田,將秸稈粉碎,均勻拋撒在土壤中,利用深松和翻埋土壤,將粉碎后的玉米秸稈深埋至30 cm以下,在起壟前充分融合粉碎后的秸稈與土壤。玉米秸稈粉碎還田能夠深度融合粉碎后的秸稈與土壤,使粉碎后的秸稈達(dá)到土壤耕種層,使玉米秸稈中的養(yǎng)分能均勻分布于土壤中,有利于玉米生長(zhǎng)。
3 玉米秸稈還田技術(shù)流程
3.1 秸稈處理
秸稈粉碎通常有兩種處理方式,一種是在當(dāng)季農(nóng)作物收獲時(shí),選用聯(lián)合收割機(jī)開展收割工作,或者在收割機(jī)上裝置秸稈粉碎機(jī),在收獲的同時(shí)直接粉碎玉米秸稈,這類收割機(jī)在收割后,地面通常會(huì)留有10 cm左右的玉米茬,粉碎后的秸稈長(zhǎng)度在10 cm左右,通常處于撕裂狀,再均勻拋撒。另一種方式是選擇普通收割機(jī)開展收割工作,再打包粉碎處理玉米秸稈,優(yōu)勢(shì)在于地面上的玉米茬相對(duì)較短,粉碎后的秸稈一般在10 cm左右。在粉碎玉米秸稈后,需要補(bǔ)氮或者澆水。在腐熟玉米秸稈的過程中會(huì)消耗大量氮肥,可以施加一定的氮肥、鉀肥或者尿素,在施肥的過程中應(yīng)降水或者澆水,干旱期不宜施肥。使土壤中的碳氮比值由固有的80∶1調(diào)整至25∶1。在補(bǔ)氮的過程中,氮肥的使用量一般在180 kg/hm2,將這部分氮肥均勻地與秸稈共同施灑在土壤中。同時(shí),要對(duì)土壤進(jìn)行一定程度的補(bǔ)水,由于玉米秸稈在腐熟的過程中會(huì)消耗大量水分,如果不及時(shí)給土壤補(bǔ)水,不僅腐熟過程會(huì)比較緩慢,還會(huì)影響土壤結(jié)構(gòu),玉米秸稈腐熟過程與農(nóng)作物相互爭(zhēng)取水資源,從而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。
在翻埋秸稈時(shí),應(yīng)選用配有大型翻轉(zhuǎn)犁或大犁的機(jī)械設(shè)備開展翻耕作業(yè),翻耕深度應(yīng)在30 cm左右,誤差在1.5 cm左右。要保證翻耕深度一致,重耕率在2%以下,立壟率與回壟率不高于5%,土壤雜草覆蓋率要小于90%。在翻耕的過程中,嚴(yán)禁濕翻,保證土地平整。
3.2 起壟種植
玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)在起壟種植時(shí)可以分為耙地、起壟與種植3個(gè)環(huán)節(jié)。耙地通常采取機(jī)械耙地,選用聯(lián)合作業(yè)工具。重耙是采用660 mm的耙片,主要用于耕前滅茬,破除地表板結(jié),秸稈切碎還田,深翻重耙,重耙的耙深應(yīng)為16~18 cm。輕耙是采用460 mm的耙片,主要用于碎土,淺翻輕耙,將土壤耙碎耢平,輕耙的耙深在8~10 cm。耙地時(shí),耙片與大壟呈30°~40°夾角,通常需要兩次耙地[5]。耙幅應(yīng)在4 m左右,地表高低差<3 cm,每平方米的土壤內(nèi)>10 cm3的土塊不應(yīng)超過5個(gè)。機(jī)械耙地主要是保證耕種層的土壤疏松以及大壟種植時(shí)地表平整。
完成耙地后,需要起壟,將土壤翻耕為大壟,以便后續(xù)種植。在起壟時(shí),科學(xué)使用配套機(jī)器,將施肥起壟鎮(zhèn)壓一體化。在起壟時(shí),要保證壟寬在110~130 cm,壟高在18~22 cm。起壟鎮(zhèn)壓后的大壟,壟體筆直飽滿,在翻耕起壟后,要及時(shí)鎮(zhèn)壓,翻耕土壤后保持平整,保證土壤盡快達(dá)到待播狀態(tài)。起壟前的施肥環(huán)節(jié),可以適量施加氮肥,在腐熟秸稈的過程中,會(huì)消耗土壤中的氮肥,施加氮肥能夠補(bǔ)充土壤中缺乏的氮肥,同時(shí)施加其他元素能夠促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)[6]。
在經(jīng)過耙地與翻耕起壟后,整個(gè)土地就已達(dá)到了待播狀態(tài),在耕種時(shí),可以選擇輪胎較窄的拖拉機(jī)并裝配玉米精密播種機(jī)。精密播種機(jī)能在大壟上開展雙行播種工作,大幅提升了機(jī)械播種效率。在使用機(jī)械播種的過程中,播種機(jī)的速度應(yīng)控制在8~10 km/h。根據(jù)玉米品種以及種植要求,通常為兩種種植方法,分別是窄行種植與寬行種植,最主要的區(qū)別是苗間距不同。若窄行種植,苗間距在40 cm左右;若寬行種植,苗間距在70~90 cm。根據(jù)深耕前的施肥以及起壟鎮(zhèn)壓化肥的深度應(yīng)在8~10 cm,因此在播種的過程中,種子深度應(yīng)為3~5 cm。要控制好種子與化肥之間的距離,避免距離過近燒壞種子,造成大面積缺苗。
3.3 種植后的施肥以及藥劑噴灑
當(dāng)土地完成種植后,還需要開展除草追肥工作。在大壟種植的過程中,通常采用藥劑去除土壤中的雜草。在藥劑除草時(shí),玉米出苗后采用土壤封閉除草法開展除草工作。土壤封閉除草法是在雜草出土前一次施藥,控制玉米整個(gè)生育期間的雜草。
在應(yīng)用土壤封閉除草法時(shí),首先,要選擇新型低毒、高效、低殘留的除草劑。其次,要早期除草,玉米出苗期的雜草也處于出苗期,雜草相對(duì)脆弱,接觸除草劑易死亡,待雜草出苗后除草,效果并不理想。再次,要注意除草劑的使用劑量,通常使用說明書推薦劑量即可,但針對(duì)機(jī)械收割后地面剩余地茬較高的地塊,可以適當(dāng)增加用量。最后,在噴灑除草劑時(shí),最好在澆水或降水后,這時(shí)田間濕度較大。玉米播種后澆水,澆水后的3~4 d即可噴灑除草劑。
需要注意的是,在噴灑除草劑的過程中,為了不破壞藥膜,要采取邊噴邊退的方式。若玉米出苗期未及時(shí)開展除草工作,還可以選擇莖葉噴霧除草劑,在玉米3~5葉期、雜草出苗后的3~5葉期,每公頃采用38%莠去津1 500 mL+25%寶成60 g噴灑除草。除草后,若玉米在生長(zhǎng)中后期出現(xiàn)大面積雜草,每公頃可采用20%一把火水劑3 L,噴頭上加保護(hù)罩定向噴霧雜草。
在玉米拔節(jié)前后,要追加氮肥。結(jié)合玉米秸稈還田情況追加少量氮肥,施肥量為375~450 kg/hm2,施肥深度在8~10 cm,與前期施肥深度持平,避免與玉米植株根部相接觸。在施肥后應(yīng)嚴(yán)密覆蓋氮肥,培土?xí)r其深度應(yīng)覆蓋玉米第一葉,保證有效發(fā)揮氮肥的作用。
在玉米成熟后的收割環(huán)節(jié),可選取配有秸稈粉碎裝置的收割機(jī)開展收割工作,將玉米收割與秸稈還田工作一體化。這樣的收割方式,玉米損失率小于2%,果穗損失率在3%以下,玉米破損率約為1%。當(dāng)玉米脫水達(dá)到25%以下時(shí),可以選取自走式玉米聯(lián)合收割機(jī),直接脫粒收割,這樣的收割方式玉米破損率與籽粒含雜率均小于5%[7]。
4 玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的選擇
在粉碎玉米秸稈的過程中,可以選擇2.6 m幅寬的粉碎機(jī),配合使用74~88 kW·h的拖拉機(jī)。在秸稈還田的過程中,可以選擇翻轉(zhuǎn)犁或者大犁深翻秸稈,根據(jù)選擇的翻轉(zhuǎn)犁,配以不同功率的拖拉機(jī),根據(jù)拖拉機(jī)功率的不同,其作業(yè)速度與工作效率也不同[8]。
在耙地的過程中,可以選擇組合犁搭配拖拉機(jī)耙地。選擇6 m幅寬的組合耙,配合使用154~177 kW·h的拖拉機(jī);選擇幅寬更大的組合耙時(shí),配合使用177 kW·h以上的拖拉機(jī)。組合耙的作業(yè)速度約為10 km/h,工作效率為1 050~1 800 hm2/h。
在起壟時(shí),可以選擇4行大壟機(jī)械設(shè)備,可以搭配施肥裝置以及鎮(zhèn)壓風(fēng)裝置,配合使用88 kW·h以上的拖拉機(jī),起壟7 km/h左右。
在播種玉米種子時(shí),可以選擇大壟雙行精密播種機(jī),配合使用118 kW·h的拖拉機(jī),工作效率約750 hm2/h。
在除草時(shí),可以選取20 m以上的噴霧劑,配合使用74 kW·h的拖拉機(jī),工作速度6~10 km/h,工作效率雖然不高,但能均勻噴灑除草劑[9-10]。
5 結(jié)束語
玉米秸稈還田大壟種植技術(shù),能夠適應(yīng)當(dāng)前的機(jī)械化種植與收割環(huán)境,玉米秸稈還田,既能減少焚燒秸稈對(duì)環(huán)境的污染,又能增強(qiáng)土壤中有機(jī)物與無機(jī)物的含量,為土壤提供更多養(yǎng)分。通過應(yīng)用玉米秸稈還田模式,分析大壟種植技術(shù)的技術(shù)手段與流程,選擇相關(guān)設(shè)備,希望能為玉米秸稈還田大壟種植技術(shù)提供相關(guān)的參考,以提高該技術(shù)水平,進(jìn)一步提升我國糧食產(chǎn)量和質(zhì)量。
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