談梅芳 盧再杰 盧佩君 暨小進 桂 鳳 宋紅艷 張 丹
(瑞昌市農業農村局,江西瑞昌 332200)
近年來,隨著農業現代化進程深入,農業機械化水平逐年上升,同時農作物秸稈留田對后茬作物生產帶來的影響日益突出,秸稈就地焚燒逐漸成為常態。黨的十九大以來,中央出臺 “藍天保衛戰”“藏糧于技、藏糧于地” 等相關政策,全面推進秸稈禁燒,大力推進耕地保護與質量提升工作。為此,秸稈還田利用成為當前農業發展的重要課題。
秸稈還田就是充分利用秸稈中的有機質和養分,通過還田腐熟提高耕地土壤的有機質和養分含量,改善土壤理化性狀,提高作物產量,改善作物品質,從而達到耕地可持續利用。當前我國農作物秸稈還田主要有以下5 種形式。
1.1 秸稈焚燒還田 秸稈自然風干,然后在耕地上直接焚燒,焚燒后的草木灰再入土還田。其主要特點是無須人工搬運,簡單方便,適用廣,秸稈木質化、纖維化程度無論高低均可焚燒。主要缺點表現為自然風干過程中對天氣要求高,必須要有較長時間的晴天對秸稈進行烘曬;焚燒秸稈時排放的煙霧對環境破壞大;秸稈還田利用率低,有機物質通過焚燒而流失,還田的草木灰內僅含有少量磷鉀及礦質元素。
1.2 秸稈覆蓋還田 直接把作物秸稈異地搬運平鋪覆蓋于另一作物的基部,通過秸稈自然腐爛,使秸稈的有機物質和養分被另一種作物吸收,達到保墑增肥的效果。該還田方式主要特點是既對土壤起增肥效果,又能起到保墑作用;對還田秸稈要求高,必須木質化程度低,易腐爛。主要缺點是人工搬運成本大,需要大量的人力進行秸稈搬運、覆蓋。
1.3 秸稈堆漚還田 為滿足農田需要,把野外雜草、嫩葉及異地秸稈收集起來進行堆漚腐爛,然后覆蓋或翻壓于農田中,起到增肥、保墑效果。這種還田方式在二十世紀世紀六七十年代較普遍。其主要特點是保墑、增肥效果好,無污染;缺點是人工投入特別大,需要大量人力用于鮮草采集、碼堆漚肥、漚肥還田運輸及覆蓋。
1.4 秸稈過腹還田 秸稈過腹還田是指把作物秸稈當作飼料喂養畜禽或進行墊欄,然后把畜禽糞便及墊欄秸稈還田。這種方式對秸稈選擇性強,受養殖規模限制,且需要腐熟后還田,以免造成土壤污染。此方式主要應用于養殖重點區域。
1.5 秸稈直接還田 秸稈直接還田是指在前茬作物收獲后,直接將前茬秸稈翻壓還田,以解決前茬秸稈對后茬作物的影響,提升耕地地力。此方式操作方便,省工、省時、應用范圍廣,木質化程度低的秸稈均可應用;缺點是秸稈腐熟時間長,不利用后茬作物耕種,且在秸稈腐熟過程中會產生大量熱量,會對后茬幼苗根系正常生長造成影響。為此,通過物理、化學等方式加快秸稈腐熟速率是推進秸稈直接還田的重要內容。
隨著農業機械不斷投入使用,農業機械化程度越來越高,秸稈直接還田率也隨之提高,提升秸稈腐爛速率尤為重要。
2.1 物理加速法
2.1.1 水浸法 在前茬作物收獲后,前茬秸稈直接留在田間,然后對田間進行深水灌溉,淹沒前茬秸稈,讓秸稈在高濕厭氧條件下發酵,以提高秸稈腐熟速率。該種方法對秸稈要求高,秸稈必須纖維化、木質化程度低、易腐熟;其特點是操作簡便,腐熟時間長,有機質與營養元素流失量大,且受外界氣候條件(特別是溫度)影響大,主要應用于冬閑稻田。
2.1.2 秸稈粉碎還田 在前茬作物收割機械上安裝粉碎裝置,在收獲前茬作物時同步對前茬秸稈進行粉碎還田。或在前茬作物收獲后,利用滅茬機械、粉碎機械對留田的前茬秸稈進行粉碎還田。該方法主要是通過對秸稈粉碎達到加大秸稈與空氣接觸面的目的,促進秸稈氧化降解。其特點是秸稈降解快,分布均勻;缺點是增加機械投入成本,秸稈均勻分布可防除后茬田間雜草、對土壤有保肥保濕效果,同時也給后茬作物田間農事操作和出苗帶來不利影響。一般用于稻油兩熟制稻草還田。
2.1.3 表層覆蓋法 為了提高耕地保肥保墑能力,培育耕地地力,一般采用外運秸稈對耕地表土進行覆蓋的秸稈還田方式。主要應用于茶園、果園等園地培肥,特點是人工成本投入大。
2.1.4 土壤深耕埋茬法 在前茬作物收獲后,對耕地進行深翻,使留田的前茬秸稈深埋土中。其特點是還田效果好,但機械投入成本增加,且秸稈還田不均衡。
2.2 化學加速法(物料投入法) 通過添加化學物質,提升秸稈腐熟降解速率,從而降低還田秸稈對后茬作物生長與農事操作的影響,實現播前還田,當季受益。
2.2.1 配施石灰法 秸稈還田配施石灰,可降低秸稈還田活化土壤重金屬的風險。主要利用石灰堿性的特性,調節土壤酸堿度,提高土壤菌落活性,降低重金屬活性。此方法局限于南方酸性土壤,堿性土壤建議用土壤調理劑替代石灰。
2.2.2 配施沼肥法 秸稈還田條件下,施增沼肥能加快秸稈腐熟降解進程,有效補充作物前期生長氮素,對病蟲草害具有一定的防控效果,可以提高作物單產,改善作物品質。
2.2.3 配施化肥法 秸稈還田配施化肥(特別是速效氮肥),可滿足土壤微生物要求,促進秸稈發酵降解。同時,可補充作物前期養分。
2.3 生物加速法 生物加速法主要是利用腐熟劑中的微生物增加土壤微生物菌量,提高秸稈發酵降解速率。
單獨采取某種方式方法進行秸稈還田,均存在一定的缺陷。要想發揮秸稈還田的最大優勢,必須對多個技術進行集成應用。
(1)“粉碎還田+ 腐熟劑(土壤調理劑或化肥)+ 深耕翻埋” 技術。此技術主要應用于油菜秸稈還田。
(2)“秸稈離田+ 耕層表土覆蓋” 技術。此技術主要應用于茶園、果園及植株高大的經濟作物,主要用于土壤抗旱保墑、防除田間雜草,同時還能提高耕地地力。
秸稈還田雖然可以提高耕地有機質含量,改善土壤理化性狀,提高作物產量和改善作物品質,但是在秸稈還田過程中,應注意以下3 方面。一是嚴格把控秸稈還田量。過量的秸稈還田量會引起土壤碳氮比失調,導致土壤微生物活性降低,使得作物缺氮。二是選擇合適的還田方式。三是根據土壤特性選擇合適的 “促腐劑”。四是嚴格把握 “促腐劑” 的用量。