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土壤有机质提升系列报道之秸秆还田篇(上)
秸秆还田:实现机械化是关键

《中国农资》记者 崔海涛 通讯员 张东良

  在黑龙江农垦友谊农场,改装后的保护性耕作灭茬犁在拖拉机牵引下进行了田间试验。试验表明改装后的机械可以将80%秸秆埋入耕层土壤16-25.5cm区间,其余20%秸秆分布于土壤0-16cm之间。这些秸秆不会影响下季作物的正常生长,并在土壤中逐渐腐化分解。这是目前东北地区较理想的秸秆还田模式。

  秸秆还田是持续改善和培肥土壤地力的重要方式,在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。相关资料显示,我国每年的秸秆处理量接近5亿吨。如此庞大的资源一旦得到合理利用,不仅可以培肥土壤、提升土壤有机质,还能起到减少侵蚀养分损失、增加土壤渗透力、提高肥料利用率等作用。虽然秸秆还田的效用被普遍认可,但是在具体操作中仍有一些问题,比如机械不配套、水热条件限制等,记者就这些问题进行了相关采访。

  河南:秸秆还田技术成熟

  据河南省土肥站推广研究员葛树春介绍,河南省除了信阳地区的水稻种植外,其他地区的作物基本以小麦和玉米为主,因此小麦、玉米的秸秆还田是该省的重点。据葛树春介绍,目前河南省的小麦-玉米轮作模式下的秸秆还田技术已经十分成熟,小麦秸秆还田一般采取留茬+覆盖免耕双还田技术,小麦机械收割后高留茬,留茬高15-25cm,然后点播玉米或大豆,喷洒除草剂,将麦秸拨开撒匀,厚度不超过3cm。

  相对小麦的秸秆还田,玉米秸秆还田相对复杂。据葛树春介绍,玉米成熟后,采用联合收获机械边收玉米边切碎秸秆至5-10厘米左右;或人工摘穗、运穗出地后,再用秸秆粉碎机粉碎秸秆1-2遍,切碎秸秆至5-10厘米左右,使其均匀覆盖地表。然后按每亩两公斤秸秆腐熟剂用量将腐熟剂与适量潮湿的细砂土混匀后均匀地撒在作物秸秆上,再用机械或畜力将秸秆翻埋入土内,利用雨水或灌溉水使土壤保持较高的湿度,达到快速腐烂的效果。秸秆粉碎后,及时均匀将底肥(碳铵和磷肥,每亩各施30-40公斤,或40%配方肥40公斤)撒到田间。秸秆深翻入土时每亩增施5公斤尿素调节碳氮比,并及时深翻。采用深耕深松机或旋耕机械进行深耕作业,耕作深度25cm以上,将玉米秸秆全部打入土层,减少表土秸秆量,加快秸秆腐烂。秸秆翻入土壤后,如果墒情不好需浇水调节土壤含水量。同时,人工定苗除草,及时防治病虫害。

  据了解,包括河南在内的整个华北地区,由于雨热同步,便于秸秆还田,秸秆还田率相对较高,已经为当地的农业发展作出了贡献。据河南省土肥站提供的资料显示:土壤有机质提升项目实施后,土壤理化性状得到改善,与秸秆还田前土壤的基础地力或对照相比,施用腐熟剂秸秆还田后,有机质含量明显增加,全氮、有效磷、速效钾、缓效钾等养分含量都有不同程度的提高。具体来讲,土壤耕层有机质、全氮、速效磷、速效钾平均含量分别为16.1g/kg、1.02g/kg、11.93mg/kg、121 mg/kg。耕地理化性状得到改善,土壤肥力稳中有升,为农田稳产高产打下了基础。

  东北:秸秆还田技术需加大推广

  目前,在东北地区推广秸秆还田技术仍比较困难。据吉林农业大学资环学院教授高强介绍说,东北大部分地区的秸秆还田工作进展缓慢,但像黑龙江农垦的部分农场,因为有大型机械,秸秆还田率较高。他说:“华北地区大部分都进行了秸秆还田,东北地区的秸秆还田和华北地区没法比。这主要和东北的气候和农作物生长期有关。因为东北在玉米收获以后,就到10月以后了,这个时期,雨水很少,同时温度又低,微生物活性差,对秸秆纤维的分解非常慢,到了冬天,微生物根本不活动了,所以秸秆很难腐熟。如果坚持秸秆还田,会对第二年的播种有影响。比如播种的时候,由于秸秆太多,对播种和种子发芽都有影响。”即使是使用腐熟剂也很难实现秸秆还田。“腐熟剂也主要是依靠微生物的活性,那么当气温降低的时候,腐熟剂同样面临微生物活性降低的问题,东北冬季的温度可降至零下20-30摄氏度甚至更低,这种情况下即使是使用腐熟剂也很难有效果。”

  面对东北的自然条件,现在在东北的解决方案主要有以下几种模式:一是黑龙江农垦模式,采取大机械作业,实现土地深翻可以解决秸秆还田的问题。二是针对东北地区西部的风沙地,可采取秸秆覆盖的模式。

  就东北的实际情况来说,这两种模式都存在很大的局限性。首先大机械作业在普通农户间很难实现,主要还是机械购置的费用问题。一般来说小型机械比较普及但是没法满足秸秆还田的需求,粉碎与深翻都达不到要求。其次,风沙地的覆盖模式也有局限,因为东北地区大部分是黑土地,这种模式不适合黑土地,因为东北的春天低温多雨,黑土地是粘性土壤,排水性差,秸秆覆盖以后不利于地温的上升。而且覆盖的秸秆如果有病虫害会影响到下季作物的生长,因此这种模式还必须配合农药的使用。总的来说,东北地区的秸秆还田模式还有待进一步探讨和摸索。

  秸秆还田关键在于投入与机械

  据葛树春介绍:“秸秆还田能否实现和资金、机械投入有很大的关系,如果多粉碎几遍,秸秆就可以粉碎得很碎,然后再翻压到地下,对播种、出苗的影响就很小。一般粉碎一遍秸秆一亩地是40块钱,两遍就是80块钱,再加上深翻就是一百多块钱。所以投入还是比较大的,单纯依靠农民的自觉性是不够的。机械的作用主要体现在两个层面:一是粉碎;一是深翻。只有这两点都做到位,秸秆还田技术才能有保障。但如果投入不够、机械不配套,粉碎得不够,那么就会影响到播种。”因此机械与投入是秸秆还田的重中之重。

  记者对黑龙江农垦的友谊农场也进行了采访,发现其秸秆还田成功的重要因素也是依托大型机械。据友谊农场机械科的代军介绍,保护性耕作要求在收获的同时应对秸秆、残茬进行粉碎并抛撒,决不允许焚烧。要求秸秆翻埋于土壤中大于70%,并能满足后续环节作业。为此,该农场探索出了玉米秸秆还田整地新途径,针对以往引进的各种高桩犁使用中出现的问题,重新选型,定位,在双向犁上加装秸秆还田灭茬装置后,使玉米茬整地收到了很好的效果。

  今春4月下旬,友谊农场利用改装后的保护性耕作灭茬犁进行了田间试验,通过调整安装位置、犁柱高度、圆盘角度等,最终采集到最佳数据:确定犁柱高度为85cm,铧间距由90cm增大到100cm,灭茬圆盘入土角度为20°、与前进方向夹角设定在30°-35°之间,灭茬圆盘底边与铧尖纵向距离为15-17.5cm之间。

  保护性耕作灭茬犁改装后与传统犁耕作比较:普通高桩犁耕翻后秸秆主要分布在地表至耕层下14cm区间,14cm以下至沟底基本无秸秆存在,且地表秸秆分布量占20%-30%,在这种情况下,容易造成“起垄包馅”现象;而保护性耕作灭茬犁不仅能将较长的玉米秸秆和根茬切碎,还能将80%秸秆埋入耕层土壤16-25.5cm区间,其余20%秸秆分布于土壤0-16cm之间,与其犁铧配合实现了复式耕作,耕后地表不留残茬,作业质量好,达到了秸秆彻底还田的目的,有效解决了以往“起垄包馅”的不足,改变了过去玉米茬烧荒既污染环境又浪费资源的旧方式。

  综合来看,要进一步落实秸秆还田技术,还要加大资金投入与机械投入,实现机械化。葛树春说:“我也进行过调查,有的地区不深耕是因为深耕机械不配套,因此如果机械上有大的补贴,那么对秸秆还田会有较大的促进作用。”


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