王喜艷
(遼寧水利職業學院,遼寧沈陽 110122)
在農業生產中,玉米秸稈是一種重要的生物資源。在玉米收獲后,大多數農民會把曬干的玉米秸稈堆在田間集中焚燒,既浪費資源又污染環境,有機質不能回歸土壤,土壤質量和生產力得不到提高。玉米秸稈中含有作物所必需的氮、磷、鉀、鈣等營養元素,秸稈還田后能夠培肥土壤,改善土壤物理、化學性質,維持土壤養分平衡,促進土壤生態環境平衡。
1.1 培肥土壤,增加土壤養分 玉米在生長過程中從土壤中吸收大量的營養元素,一部分輸送給果實,一部分滿足自身營養所需,所以玉米收獲后秸稈內含有豐富的有機質和氮、磷、鉀、鈣、鎂等多種營養元素,其中含氮量約為0.86%,含磷量約為0.38%,含鉀量約為1.35%,有機碳約為42.90%。
1.2 改善土壤理化性狀 秸稈還田后經過微生物的礦質化作用和腐殖化作用之后,以礦質養分和腐殖質的形式存在于土壤中,腐殖質是土壤有機質的主要存在形態,腐殖質不僅是土壤養分的重要來源,而且對土壤的理化性質、生物學特性有重要影響,是判斷土壤肥力的重要指標之一。腐殖質是一種高分子的有機化合物,帶有大量的負電荷,能夠吸附土壤中的帶正電荷的養分離子,起到保蓄土壤養分的作用。腐殖質具有親水性,能夠吸附土壤中水分起到保水的作用,腐殖質主要由腐殖酸(富里酸、胡敏酸)和胡敏素組成,腐殖酸與土壤中的鈣、鎂黏結成腐殖酸鈣和腐殖酸鎂等,在土壤中形成水穩性團粒結構,降低土壤容質量,改善土壤孔隙度。腐殖酸與土壤重金屬離子通過螯合、吸附和表面絡合等作用制約重金屬污染,起到減輕重金屬毒害作用。
1.3 增強土壤的生物活性 土壤生物具有多樣性,其中微生物對秸稈分解起著重要作用,還田后的秸稈為土壤微生物生命活動提供了充足的碳、氮來源。秸稈歸還土壤后促進微生物繁殖,增強土壤的酶活性,增強微生物呼吸、纖維分解、氨化及硝化作用。另外,微生物在分解有機物質的過程中能釋放出CO2,能提高表層土壤的CO2濃度,有利于加速近地面植物葉片的光合作用。
1.4 具有增產效益和生態效益 幾千年來,農村大多都用柴燒火做飯取暖,秸稈不但是農村重要的能源來源,而且還能喂牲口。現在農村已經用上液化氣,喂牲口的更少了。所以,每年玉米收獲后農民會燃燒秸稈,不但造成了一定的空氣污染,而且存在安全隱患。秸稈還田能夠在一定程度上提高土壤肥力,還解決了秸稈的處理問題,綠色環保。另外,玉米免耕栽培秸稈還田改善了土壤的理化性狀,增加了有機質和其他養分含量,減少土壤水分過度蒸發,有利于涵養土壤水分、提高土壤保水保肥能力。
2.1 盡早翻耕,粉碎大小要適當 玉米的苞葉具有不易腐爛的特點,在不影響玉米品質和產量的情況下,應及早摘穗(玉米穗連苞葉)或收獲。玉米收獲后,使用機械將秸稈進行粉碎或切割,粉碎長度以小于5 cm為宜,粉碎過粗,即長度大于10 cm時不利于耕翻,土壤與秸稈混合不均勻,從而影響下茬作物的播種、出苗。秸稈趁著青綠及早還田,青綠秸稈中水分、糖分高等特點,易于粉碎和加速腐熟分解。秸稈割倒后晾曬一段時間,散失大量水分,秸稈變黃變干,耕翻到土壤中后不易被微生物分解,不易腐爛。切碎后如果不及時翻埋干燥后容易被風吹跑,造成損失,不會影響下茬作物出苗。
2.2 耕翻深度要合理,數量要適宜 秸稈粉碎后應做到拋灑均勻,無堆積和條帶,確保還田質量,秋翻深度至少在10 cm以下,最好在25 cm以下,將秸稈全部覆蓋嚴實。秸稈還田時切碎后撒在地面上的秸稈長時間裸露在地面,經風吹日曬,散失水分,影響還田效果。一些地區采取秸稈整株深埋的方式,遼寧省鐵嶺、朝陽等地區采取不減少株樹、種二壟空一壟的栽培方式(大壟雙行二比空密植栽培技術),每年秋季玉米收獲后用大型拖拉機在大壟種植玉米行下開溝將整株玉米秸稈深埋40 cm,取得了培肥土壤的效果。另外,秸稈還田的數量要適宜,一般秸稈粉碎還田不超過4 500 kg/hm2,最多不能超過7 500 kg/hm2,數量過多不利于秸稈腐爛和礦化,還田過少則達不到培肥土壤的目的。
2.3 補施氮肥 通常秸稈的碳氮比為(65~85)∶1,土壤微生物分解有機物需要的碳氮比為(25~30)∶1,秸稈直接還田時需要補充一些氮肥來調節碳氮比。如果秸稈還田過程中不增施氮肥,微生物對其分解時會與作物爭奪土壤中的氮素與水分,影響作物正常生長。按風干秸稈計算,每100 kg秸稈需加3~5 kg純氮,滿足微生物分解秸稈時所需要的氮素。如果土壤缺磷,增施磷肥效果更佳。
2.4 足墑還田 土壤水分是土壤肥力的重要指標之一。秸稈分解主要依靠土壤中微生物的作用,而微生物的生存繁殖要有充足的水分,適宜的土壤水分含量能夠增強微生物的活性,加速分解。如果土壤嚴重缺水、過干,就會影響土壤微生物的活性和繁殖,減緩或降低秸稈的分解速度,這時就要及時灌水。
2.5 防病蟲害傳播 還田應選擇生長良好、無病蟲害的秸稈,因秸稈在土壤中主要被微生物分解,分解過程中不會產生高溫。感染了土傳病害、種傳病害的地塊及蟲害嚴重的秸稈應進行高溫堆肥,殺死病菌和蟲卵;或處理后用作飼料、燃料,以防病蟲害蔓延和傳播。為防止下茬作物引起病蟲害,可噴灑殺蟲劑、殺菌劑。