秸秆还田的作用（精选8篇）
秸秆还田的作用 篇1
摘要：秸秆是农业生产的重要废弃物, 随着农作物产量水平的提高, 秸秆产量也迅速增加, 秸秆综合利用的压力越来越大, 秸秆综合利用的根本出路在于机械化直接粉碎还田, 秸秆机械化直接粉碎还田, 不仅省工节本, 而且简便易行, 同时有利于改善环境, 培肥地力, 逐步提高土壤有机质含量, 实现农业可持续发展。
关键词：秸秆,机械粉碎还田,技术措施
江苏省金湖县金北镇位于淮河入江水道北岸, 全镇有10个村居, 2.2万人, 耕地面积4 330 hm2, 常年种植水稻4 130 hm2, 小麦4 130 hm2, 年产稻麦秸秆7万t。至2015年秋收, 全镇实现了收割与秸秆粉碎还田同步的机械化, 有效解决了稻麦秸秆出路问题, 切实改变了过去收割季节焚烧秸秆引起的环境污染问题。金北镇近年来的实践表明:秸秆机械化全量粉碎还田, 不仅解决了秸秆的出路, 而且改善了农村生产生活环境, 对培肥土壤、改善土壤结构、提高土壤肥力具有较好的促进作用, 有利于促进循环农业的发展, 是秸秆这一农业主要废弃物综合利用的根本途径。
1 秸秆机械化粉碎还田的作用
秸秆机械化粉碎后直接还田, 具有改善土壤团粒结构, 增加土壤有机质和土壤通气保水性, 进而减少化肥的施用量, 减轻空气污染, 改善农业生态环境[1,2]。
1.1 补充土壤养分
农作物秸秆主要成分是有机化合物, 富含氮、磷、钾等农作物生长发育所必需的营养元素, 经微生物降解后的有机质是土壤有机质的重要补充。通过秸秆还田可以增加土壤中的氮素, 同时也提高了土壤的保氮能力, 并且也可以增加土壤微量元素的补充, 进而增加土壤的肥料。
1.2 改善土壤结构
通过秸秆还田可以改善土壤的团粒结构, 增加土壤的透气性, 同时大量的秸秆施用到耕地中增加了土壤的能源物质, 极大地促进了土壤各类微生物的活性, 通过微生物和土壤的互作作用, 大量的有机质和矿物质得到充分地分解, 增加了土壤的肥料。
1.3 改善农业生态环境
多年来, 绝大部分农作物秸秆主要采取燃烧处理, 多数实行露天焚烧, 污染空气, 影响交通, 直接影响农村生产生活环境, 焚烧造成的土壤表层焦化还杀死了大量的有益生物, 长此以往会导致土壤板结。随着秸秆禁烧力度的加大, 许多秸秆沿沟渠、道路随意堆放, 不仅污染农业用水, 而且污染农村环境, 对全面小康社会建设也产生了不良影响。因此, 秸秆机械化粉碎还田有利于实现农业废弃物的综合利用, 发展循环农业, 促进农业农村生产生活环境的改善和提高。
1.4 增加作物产量
2014年, 金北镇根据市县农业部门的统一安排, 开展了稻草全量还田的对比试验, 田间考察数据表明:稻茬小麦田, 次生根前期无差别, 至翌年2月20日后, 秸秆还田田块次生根生长速度加快, 比对照田次生根增加2.2条, 总茎蘖增加7.5万个/hm2。至3月20日次生根增加8.1条, 总茎蘖增加36.0万个/hm2, 至拔节期3叶以上大分蘖, 秸秆还田田块比对照田单株增加0.18个 (表1) 。
秸秆全量还田与未还田比较, 成熟期秸秆还田田块推迟3 d成熟, 有效穗数增加40.5万穗/hm2, 单株粒数增加0.2粒, 千粒重增加0.2 g, 理论产量增加757.5 kg/hm2, 实收单产增加709.5 kg/hm2 (表2) 。
2 秸秆机械化粉碎还田的技术措施
秸秆机械化粉碎全量还田, 还田草量大, 如果技术措施不到位, 就会产生不良后果, 特别是影响后茬作物正常生长。一是易发生土壤微生物与作物幼苗争夺养分的矛盾, 甚至出现黄苗、死苗、僵苗等现象。二是影响耕作质量。秸秆全量还田, 机械耕旋作业难度增大, 导致土壤过松, 孔隙大小比例不均、大孔隙过多, 跑风漏气, 影响后茬作物根系生长。三是易发生病虫害。秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害, 在秸秆直接粉碎过程中无法杀死, 还田后留在土壤里, 病虫害直接发生或者越冬来年发生的几率增大。
2.1 秸秆粉碎要细, 抛撒要均匀
还田的秸秆粉碎要彻底, 不能太长, 同时要通过深耕和深埋, 加速秸秆分解。如果不匀, 则厚处很难耕翻入土, 导致田面高低不平, 造成后茬作物出苗不匀、生长不齐等现象, 不利于后茬作物的田间管理[3,4]。
2.2 注意留茬高度
深耕或深旋耕时可选择高留茬, 即留茬高度在15~20cm, 并使秸秆均匀撒在地面, 以利耕作。少免耕田块, 可选择矮留茬, 并将作物秸秆均匀撒在地面, 这样既省力又利于出苗。
2.3 配合施用氮、磷肥
新鲜的秸秆碳氮比大, 还田后易出现微生物与作物争肥现象。秸秆在腐熟的过程中, 会消耗土壤中的氮素等速效养分。在秸秆还田的同时, 要配合施用碳酸氢铵、过磷酸钙等肥料, 补充土壤中的速效养分。
2.4 加强田间管理
可边收割边耕埋, 利用收获时含水较多, 秸秆及时耕翻入土利于腐解。土壤墒情差的, 耕翻后应立即灌水;墒情好的则应镇压保墒, 促使土壤密实, 以利于秸秆吸水分解。
参考文献
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[4]刘一, 黄耀明.浅议秸秆机械化综合利用技术与发展[J].陕西农业科学, 2012 (3) :149-151.
秸秆还田的作用 篇2
根据我市目前玉米生产应用技术、使用机具、农艺要求、耕作习惯、土壤类型、气候特点等实际情况，以减少秸秆焚烧、保护生态环境、节约作业成本、提高粮食产量、增加农民收入为目标，一年一作旱地玉米秸秆机械还田的最佳技术方法如下：“玉米收获→秸秆还田→机械深松→旋耕播种”
1、玉米收获：可采用玉米联合收获机或人工两种方式。
2、秸秆还田：采用联合收获机一次完成摘穗和秸秆粉碎还田；采用人工摘穗后及时用还田机进行秸秆粉碎还田。还田技术要求：秸秆切碎长度≤10㎝，切碎宽度≤10mm，作业后田间秸秆覆盖均匀，达到软、散、无圆柱段和硬节段，无条状堆积现象。
3、机械深松：秸秆粉碎还田后进行。深松深度25－30cm，以打破犁底层为宜。
关于秸秆还田的思考 篇3
1 秸秆禁烧出现的不良现象
禁止秸秆焚烧旨在推进秸秆还田和综合利用, 其实施有效遏制了露天焚烧秸秆的现象, 促进了秸秆还田的比例, 取得了较好成效。据调查, 2009年夏季徐州市境内无1起焚烧秸秆现象, 秋季露天焚烧秸秆的现象也很少, 可以说禁烧效果甚佳, 有效地促进了秸秆的还田率, 但也暴露出一些弊端:
首先是投入成本高。在这项工作上政府把人力、物力、财力主要用在“禁”上, 却忽略了技术和机具, 经粗略估算, 县乡政府及相关单位用于禁烧的经费最少在300万元以上, 合计450元/hm2, 如把其中的300元/hm2用于还田机械补助, 另150元/hm2用于督查和奖励, 效果可能会更好, 同时还可消除农民心中对政府强制实施此项工作的抵触情绪。
其次是秸秆还田的技术措施还有欠缺。尽管秸秆还田作为一项培肥地力的增产措施, 能增加土壤有机质, 改良土壤结构, 使土壤疏松, 孔隙度增加, 容量减轻, 促进微生物活力和作物根系的发育。增肥增产作用显著, 一般可增产5%~10%, 但若方法不当, 也会导致土壤病菌增加, 作物病害加重及缺苗 (僵苗) 等不良现象。7月上旬黄淮大部分地区的水稻田出现僵苗不发或死苗现象, 严重的地区有666.67hm2以上的水稻出现或轻或重的灾情, 有的田块有气泡冒出, 当地稻农对此现象的发生普遍怀疑是秸秆还田的结果, 认为诱发原因可能与施肥不当或秸秆还田翻埋量较大或深度不够等有关, 由于当地农机农技部门及时发现并进行有效处理, 经采取排水晾田、解决根系缺氧促发新根、适当补充微肥及病虫防治等措施, 才缓解了群众对秸秆还田的不满。可见, 秸秆还田只有采取合理措施, 才能起到良好的还田效果, 才能具有良好的经济技术和社会效益及广阔的推广应用前景。
2 秸秆还田的注意事项
2.1 秸秆粉碎和施用均匀
秸秆还田时, 应把秸秆切碎或粉碎, 长度以小于15cm为宜。施用时要均匀, 否则厚处很难耕翻入土, 使田面高低不平, 易造成作物生长不齐、出苗不匀等现象。
2.2 深翻压实
秸秆直接翻压还田, 应注意将秸秆铺匀, 深翻入土, 耙平压实, 以防跑风漏气, 伤害幼苗。
2.3 秸秆使用量要适度
无论是玉米秸还是麦秸, 一般都是采取直接翻压还田, 翻埋量不宜过多, 一般在7.5t/hm2以下, 否则不仅会影响秸秆腐解的速度, 而且秸秆腐解过程中产生的各种有机酸过多, 对作物根系还有损害作用。
2.4 秸秆翻压要适时
各类秸秆收割后最好立即耕翻入土, 一般是边收割边翻埋, 因初收获时秸秆含水量较高, 及时翻埋有利于腐解, 尤其在水田管理上更要注意。
2.5 水分管理要得当
土壤水分状况是决定秸秆腐解速度的重要因素, 秸秆直接翻压还田的, 需把秸秆切碎后翻埋土壤中, 翻埋深度20cm左右。一定要覆土严密, 防止跑墒。对土壤墒情差的, 耕翻后应灌水;而墒情好的则应镇压保墒, 促使土壤密实, 以利于秸秆吸水分解。在水田水浆管理上应采取“干湿交替、浅水勤灌”的方法, 并适时搁田, 改善土壤通气性, 因为秸秆还田后, 在腐解过程中会产生许多有机酸, 在水田中易累积, 浓度大时会造成危害。
2.6 注意补施氮磷化肥
因为一般粮食作物秸秆的碳氮比很低, 微生物为分解有机物质, 必然会与作物幼苗争夺土壤中速效氮素, 影响幼苗的正常生长。为了解决微生物与作物幼苗争夺养分的矛盾。在秸秆还田的同时最好施用氮肥, 一般100kg秸秆加10kg碳酸氢铵, 把碳氮比调节至30∶1左右。也可适当增施过磷酸钙, 以增加养分, 加速腐解, 提高肥效。
2.7 病虫害严重的秸秆不宜直接还田
秸秆在土壤中分解不像高温堆肥那样能产生高温, 还田秸秆上的病菌和虫卵不能被杀死。所以, 应使用无病健壮的植物秸秆还田, 可将病虫害严重的秸秆作高温堆肥的材料, 或用作饲料、燃料, 以防止传播病菌, 加重下茬作物病害。
摘要：分析各地实施秸秆禁烧工作后出现的一些问题, 结合实践提出实施秸秆机械化还田应采取的技术措施。
关键词：秸秆禁烧,机械还田,技术措施
参考文献
[1]李寿强, 王艳菊, 马妙芳, 王艳莉.稻田秸秆覆盖还田技术模式及应用价值探讨[J].内蒙古农业科技, 2004 (S1) :135-136.
[2]贾伟, 周怀平, 解文艳, 等.长期秸秆还田秋施肥对褐土微生物碳、氮量和酶活性的影响[J].华北农学报, 2008 (2) :138-142.
[3]王萌.试论秸秆综合利用与农业生态环境保护[J].江西农业学报, 2007 (12) :95-97.
玉米秸秆还田的优势及其技术 篇4
玉米秸秆还田是发展可持续农业的一项重要的技术, 以后会逐步在全国普及, 该方法可以减少环境污染, 通过较少资源投入, 获得更多的经济效益。甘南县是农业县, 种植作物以玉米为主, 2010年玉米种植面积11.35万hm2, 2011年玉米种植面积12.65万hm2, 2012年玉米种植面积15.15万hm2, 而且每年都在增加, 为此每年的玉米秋收以后都产生数以千吨计的玉米秸秆。随着社会经济的发展和农民生活水平的不断提高, 农村能源问题得以解决, 大量玉米秸秆过剩, 加之粮食单产水平逐年提高, 使秸秆相对和绝对剩余量越来越多, 秸秆焚烧的现象日益严重, 引发了环境污染, 每年由于焚烧秸秆引发的的火灾现象时有发生, 还会引起交通安全等诸多社会问题, 并且甘南县玉米秸秆根本得不到综合利用和发挥其应有的作用, 造成严重的玉米秸秆浪费, 还为翌年播种产生不小的障碍。为此, 甘南县的玉米秸秆还田技术推广和应用势在必行。
1 玉米秸秆还田的优势
农作物秸秆是地球上第一大可再生资源。因此, 将玉米秸秆还田可以有效提高土壤中的有机质含量, 增强土壤肥力, 对土壤的理化性质的改善有很好的作用, 还可以提高农作物的产量, 减少资源投入, 既节省能源, 还能自然环境的污染, 是一项良好的发展现代农业的措施。据调查研究和科学试验, 玉米秸秆内含氮量为0.6%, 含磷量为0.27%, 含钾量为2.28%, 有机质含量能达到15%左右。1 250 kg鲜玉米秸秆相当于4 000 kg土杂肥的有机质含量, 氮、磷、钾含量相当于18.75 kg碳铵、10 kg过磷酸钙和7.65 kg硫酸钾。连续几年对田地实行秸秆还田技术[1,2], 土壤有机质、速效磷、速效钾、含氮量可分别有效增加0.15%~0.2%、33%~45%、25%~30%、1.06%, 同时还能将单产提高20%~30%, 对农产品的品质的提高有很大的促进作用, 提高了甘南县农产品的市场竞争力[1]。利用农业机械进行秸秆还田还可以提高农业的生产效率, 减轻农民的劳动强度, 节约时间, 由于劳动力转移在家务农的人力严重不足, 进行秸秆还田也可以解决劳动力不足问题, 该项技术也是实现农业机械现代化的必经之路。
2 玉米秸秆还田技术
2.1 摘穗及粉碎
玉米完全成熟时, 及时摘穗, 连同苞叶一起摘下。切忌不可在玉米秸秆被割下后再进行摘穗, 以免影响秸秆的品质, 同时也不利于秸秆的粉碎。摘穗后, 及时进行粉碎作业, 用大型秸秆粉碎机, 秸秆粉碎长度以4~5 cm最宜, 秸秆粉碎得较碎为好。
2.2 旋耕或耙茬
粉碎后, 一般应埋入10 cm以下的土层中, 再用重型圆盘耙切2遍, 以进一步切碎秸秆和根茬, 耙后要及时深翻和镇压, 起到碎土保墒作用, 使秸秆、肥料与土壤混合, 并分布在0~10 cm的土层中。做到不重、不漏、覆盖严密, 以免养分散失, 耕后耙平, 以利播种。
2.3 秸秆还田
玉米秸秆还田量以施用4 500~6 000 kg/hm2为宜, 不能加大秸秆的还田量, 否则会对作物的根系生长不利。当实行秸秆还田后, 要及时增施速效氮肥, 以降低土壤中的碳氮比, 促进微生物的活动, 从而促进幼苗对氮素的吸收, 加速秸秆分解。秸秆还田前, 施尿素300 kg/hm2、过磷酸钙375 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2, 然后进行耕翻, 可促进秸秆分解, 实现高产[2]。
2.4 适时镇压浇水
秸秆还田后, 由于秸秆本身吸水和微生物分解吸水, 会降低土壤含水量, 因此要及时用石磙镇压, 进行浇水, 使土壤密实, 消除大孔洞, 大小孔隙比例合理, 种子与土壤紧密接触, 利于发芽扎根, 可避免作物吊根现象。
2.5 消灭病原体
带病的秸秆 (如带有玉米大斑病、小斑病) 不能直接还田, 否则作物由于连作易发生病害, 这类秸秆应销毁或高温堆腐后再施用[3]。
3 存在的问题
3.1 碳氮比失调及秸秆粉碎不符合要求
秸秆本身碳氮比为 (65~85) ∶1, 而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1, 秸秆还田后土壤中氮素不足, 使得微生物与作物争夺氮素, 结果分解缓慢, 后茬作物因缺氮而黄化、苗弱, 生长不良[4,5]。若秸秆粉碎长度过大, 则对耕翻和播种不利。
3.2 土壤大小孔隙比例不合理
玉米秸秆还田会使土壤变松, 容易导致失墒, 对种子的发芽及生长不利, 影响作物的根系的扎根。由于玉米的秸秆含有丰富的营养物质, 能提高土壤中的有机质含量, 因此将玉米秸秆用秸秆粉碎机粉碎后直接还田, 可有效增加土壤中的有机质含量, 降低了农民的劳动强度, 省工省时, 也节约了资源[6,7,8]。
摘要：介绍了玉米秸秆还田的优势, 总结了玉米秸秆还田的技术, 并分析了秸秆还田中存在的问题, 以期为玉米秸秆还田提供参考。
关键词：玉米秸秆,还田优势,还田技术,问题
参考文献
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秸秆机械化还田的探讨 篇5
关键词：水稻秸秆,机械化还田,技术
1 前言
大量的实践活动告诉我们,秸秆还田能够有效提升土壤肥力,促进农作物更好生长,机械化还田技术更是有助于充分利用水稻秸秆,全面发挥其应有的积极效用。由此可见,关于水稻秸秆机械化还田技术的探讨与分析显得尤为重要。
2 水稻秸秆机械化还田技术的探讨和分析
2.1 机械化秸秆还田简介
机械化秸秆还田就是充分利用各种秸秆还田机械将秸秆还于田中,待秸秆在土壤中充分腐熟后,有效改善土壤结构,增强其透气性等物理性状,变废为保。水稻机械化秸秆还田作为机械化秸秆还田的下位概念,自然就是以水稻秸秆为原材料的秸秆还田。
2.2 机械化秸秆还田的特点分析
2.2.1 有利于土壤中有机质的积累和养分的提高。
农作物因光合作用而生成的产物有一半以上是存在于秸秆中的,尤其是一些微量元素和有机质等,通过秸秆还田,可以有效增加土壤中微量元素的含量,尤其是K肥含量的提升最为显著。如果能够持续采用秸秆还田,土壤中速效P、速效K、全N以及有机质的含量具有显著提升,提升幅度分别为2.6%~4.5%、8.1%~15.4%、0.007%~0.013%和0.008%~0.15%。
2.2.2 有利于土壤的改良,改善农作物生态环境。
通过秸秆还田,土壤中会有更多的腐殖质生成,有效促进土壤团粒结构形成,并最终达到改良土壤物理性状的目的;通过秸秆还田,土壤的通透性、蓄水能力等都有显著改善,而上述这些物理形状的改善无疑为农作物的生长发育提供了良好的生长环境,更加有助于农作物根系的旺盛生长和土壤中微生物的活动能力。
另外,通过秸秆还田,细菌数量有效增多,只是不同的土质增加幅度会有所不同,瘦土的增加幅度更加显著一些。
2.2.3 待农作物的秸秆从分腐熟之后,会形成腐殖质,对土壤的持水、吸水性能有良好的改善效果,也可以有效抑制杂草的生长。
2.3 水稻秸秆在土壤中的分解过程
水稻秸秆在土壤中的分解过程主要包括三个阶段,水溶性有机物和淀粉等的分解、蛋白质、果胶类物质和纤维素等的分解、木质素、单宁以及蜡质等的分解,其中三个阶段都是在不同菌类微生物作用下完成的。第一阶段主要是霉菌和无芽细菌的微生物作用;第二阶段主要是芽孢细菌的微生物作用;第三阶段主要是放线菌和某些真菌的微生物作用。
水稻秸秆的分解程度以及实际的效果与很多因素有关,但影响最大的主要是两个因素:第一个就是水稻秸秆的细碎程序,细碎程度越高,与土壤的接触面积就会相对较大,作用面也大,因此分解的程度越高,分解的速度也就越快,效果也就越理想;反之亦然。第二个就是土壤的实际条件,尤其是水条件和热条件。通常情况下,土壤的热条件越高,温度越高,湿度越大,微生物的活动能力也就更强,分解速度也就加快;如果湿度小、温度低,水稻秸秆的分解就会相对较慢。
2.4 水稻秸秆还田的常用技术分析
2.4.1 稻草还田的方式。
通常由直接还田和间接还田两种。直接还田就是采用人工或者适当的农业机械将水稻秸秆切碎,主要有翻耕还田、留高茬翻和覆盖还田等三种形式,最显著的特点就是可以节约运输成本,节省劳动力,通常具有良好的保墒、土壤团粒结构促进、固定和保存氮素、促使土壤难溶性养分的溶解等方面有作用,效果显著。
间接还田则主要是指以相应的生物化学技术为依托,进行堆沤,待充分腐熟后再还田,成本相对较高,效果相对直接还田有些差异。
2.4.2 要做好秸秆还田后的耕翻与水分管理。
水稻秸秆还田只是整个过程的起始环节,后期的耕翻与水土管理更加重要。为此,笔者建议一定要做到铺匀覆土,深翻入土,有效防止跑墒现象,之后要注意合理镇压,有效加快土壤陈实,加快秸秆的吸水分解。
在水分的管理方面,遵循干湿交替、潜水勤灌的基本原则,适时搁田,有效改善土壤的通气性。
2.4.3 做好养分的补施。
秸秆还田后碳氮比很大,如果不及时不增施化学氮肥的话,微生物为了分解有机质,就会和农作物争夺土壤中速效氮肥,不仅无法发挥良好的效果,甚至还会影响到农作物的生长。因此,在秸秆还田的同时应适量施用一些氮肥,促进微生物活动,有利于秸秆的腐解。一般氮素用量约为秸秆还田量风干重的1%。
2.4.4 关于秸秆用量。
秸秆还田应注意翻压量不宜过多,一般应控制在7.5t/hm2以下,否则不仅影响秸秆的分解速度,同时秸秆分解过程中产生各种有机酸,对作物根系有危害作用。
2.5 秸秆还田技术的推广对策分析
2.5.1 制定秸秆还田管理制度,推进耕地质量建设。
随着农村经济迅速发展和大批劳动力的转移,大量青壮年外出务工,农村养猪、养牛、养家禽相对减少,积制农家肥数量也有所下降,耕地质量建设靠农家肥投入十分有限。秸秆是农业生产中最大宗的现成有机肥源。制定秸秆还田管理制度,将秸秆还田与农村土地承包经营联系起来,规定耕地谁经营谁培肥,用地和养地同步进行,充分利用农作物秸秆资源,推进耕地质量建设迈上新的台阶。
2.5.2 加大宣传示范力度,提高各级部门和广大农民的意识。
加大宣传力度,让政府权威部门认识到秸秆资源综合利用的重要性,让广大农民意识到秸秆还田的好处,转变农民思想观念,纠正长期单纯依赖化肥的思想,帮助他们树立环保意识,而搞好示范,是推动秸秆资源还田工作顺利进行的关键所在。
3 结语
综上所述,我们不难看出水稻机械化秸秆还田的诸多优势,但是要真正加以推广还有漫长的一段路要走。为此,一定要加大宣传力度,让更多农户了解秸秆还田优势,并加以正确应用,真正发挥其应有的积极功效。
参考文献
[1]杜辉,李汝莘,樊桂菊,等.机械化秸秆还田技术推广存在的问题[J].农机化研究,2002,(3):31-32.
[2]魏传俊.机械化秸秆还田技术的推广与应用[J].现代园艺,2013,(2):198-199.
秸秆还田的作用 篇6
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验设在具备宁夏中部带典型气候特征的盐池县青山乡青山村。以小麦—青饲玉米为供试作物。
1.2 试验设计
试验采用裂区设计, 主处理设为5个水平, 分别为:覆盖秸秆0 kg/hm2 (A0) 、3 000 kg/hm2 (A1) 、4 500 kg/hm2 (A2) 、5 000 kg/hm2 (A3) 、6 500 kg/hm2 (A4) 。副处理设4个, 分别为:调整碳氮比 (每1 000 kg秸秆+尿素10 kg) (B1) ;不调整碳氮比 (B2) ;施氮 (施入尿素, 相当于调整秸秆5 000 kg/hm2碳氮比的需量) (B3) ;不施氮 (B4) 。3次重复, 每个小区面积333.4 m2, 随机排列。
1.3 试验实施
从2009—2012年连续进行4年定位试验。于2010年6月下旬用联合收割机收获小麦后及时用秸秆粉碎机切碎秸秆, 将≤10 cm的秸秆均匀抛撒在地表, 直接用免耕播种青饲玉米, 如此重复3年。副处理所用尿素在秋深翻时同风化腐烂的麦秸与粉碎后的玉米秸秆一起翻埋入土。
1.4 分析测试方法
土壤有机质用重铬酸钾氧化-外加热法测定;氮、磷含量分别用碱解扩散法和碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定;土壤生物活性由宁夏农科院测定;土壤容重、孔隙度用环刀法测定;微生物区系用稀释平板计数法结合选择法测定;秸秆的腐解速率用尼龙袋法测定;秸秆覆盖的截持降水量用蘸水法测定;田间CO2浓度用红外线CO2分析器测定。本文涉及的主试验和分析测定项目均取样或定位于施氮和调整碳氮比副区。
2 结果与分析
2.1 对土壤温度的影响
据2011—2012年对土壤温度的测定, 结果表明, 秸秆覆盖能缩小昼夜温差, 平抑地温, 5~10 cm土层的温度随秸秆覆盖量的增加而降低。此外, 由于田间采用了秸秆覆盖, 可以有效阻挡阳光的直射, 一天中各个时间段, 各土层低温均比无秸秆覆盖要低, 秸秆覆盖平均气温较不覆盖的低0.5~3.1℃。
2.2 对土壤含水量的影响
通过连续3年不定期对土壤含水量进行测定, 结果表明, 采取秸秆粉碎并覆盖于田间, 在强光辐照下能减少土壤水分蒸腾, 而在雨天可以强化降水渗入至土壤, 在青饲玉米生育期间保证了土壤含水量的增加。秸秆覆盖使0~20 cm土壤含水量增加0.43~3.12个百分点, 且秸秆还田量越大, 土壤含水量越大。此外, 还可以节约灌溉用水30~50 m3/hm2。
2.3 对农田水土保持性能的影响
秸秆覆盖层一方面可承接降雨;另一方面能吸持达本身重量2.9倍的水分, 因而减轻地表降雨强度, 避免集中降雨对地面的直接打击冲刷, 减缓地面径流和土壤流失。在雨强为33.6 mm/h的条件下, 秸秆覆盖小区平均径流量0.52 m3, 输沙量为11.2 kg;而未覆盖小区径流量0.82 m3, 输沙量17.2 kg, 因此秸秆覆盖的减沙效益达53.6%;同时由于秸秆覆盖对土壤形成的保护层, 可减少地表扬尘65.7%, 产生保土功能。
2.4 对土壤物理性状的影响
秸秆粉碎覆盖可以有效增加土壤有机质的含量, 土壤中腐殖质与团结构的比重增加, 从而使土壤结构得以改善。据2013年测定, 覆盖区较空白区0~10 cm土壤容重低0.18~0.26 g/cm3, 10~20 cm土壤容重低0.09~0.11 g/cm3, 0~20 cm土壤孔隙度增加5.3个百分点。
2.5 对土壤肥力的影响
据2012年的测定, 在试验地连续进行3年秸秆粉碎覆盖农田试验, 土壤耕层内含有机质15.4 g/kg、全氮1.13 g/kg、全磷1.12 g/kg、全钾19.6 g/kg、碱解氮107.6 mg/kg、速效磷10.1 mg/kg、速效钾189.8 mg/kg。由此可以看出, 钾肥含量增长最快, 是因为秸秆是有机肥料中含钾最多的, 如果能把大量秸秆通过还田的方式回归到土壤耕层中, 可以延缓土壤钾素的大量亏损, 是解决我国钾肥资源不足的一项重要措施。
2.6 对土壤生物活性和CO2浓度的影响
2013年在青饲玉米孕穗期取玉米行间0~20 cm耕层土样测定生物活性, 结果表明, 秸秆粉碎覆盖农田蚯蚓有0.1~0.2条/m2, 空白区没有蚯蚓。与此同时, 参与土壤碳素和氮素转化的细菌数量和转化酶活性最为明显。秸秆在腐解过程中, 释放出大量的CO2, 能够提高田间CO2浓度。据2012年8月3日测定, 5 000 kg/hm2秸秆粉碎覆盖还田区青饲玉米高20 cm处CO2浓度为215 mg/kg, 比空白区高18.3%。
2.7 对农作物产量和生产成本的影响
由于秸秆粉碎覆盖还田, 改善了农作物生长所需的水、肥、气、热条件因而苗齐苗壮, 同时出苗草3~5 d, 延长了青饲玉米生育期, 因而产量提高较明显。覆盖秸秆3 000、4 500、5 000、6 500 kg/hm2平均产量分别较无覆盖区提高44 550、51 975、7 260、8 844 kg/hm2, 增幅分别为2.70%、3.15%、4.40%、5.36%, 表现出良好的增产效果。此外, 秸秆粉碎覆盖还田后直接免耕播种, 减少了翻耕、秸秆搬运2道工序, 节约机耕费600~750元/hm2。
3 结论与讨论
秸秆粉碎覆盖还田技术具有保持水土、蓄水保墒等覆盖效应, 同时可以提高土壤有机质与矿物质营养水平、改善土壤结构、增强土壤生物活性等培肥效应[6];还具有节约生产成本、提高经济效益等作用, 是一条行之有效的中低产田改造技术, 在宁夏中部干旱带乃至同类地区具有广泛的适应性。配施氮肥是机械化秸秆粉碎覆盖还田技术实施的重要措施, 以秸秆1 000 kg+尿素10 kg为宜。秸秆粉碎覆盖还田应采取机械化手段以提高工效, 减轻劳动强度。秸秆粉碎覆盖还田存在地温偏低、对免耕播种机具性能要求较高等缺陷, 需进一步研究。
摘要：2009—2012年在宁夏中部干旱带的盐池县青山乡进行了4年的秸秆粉碎覆盖还田的整体功能效应研究, 结果表明, 秸秆粉碎覆盖还田具有蓄水保墒、保持水土等覆盖效应和改善土壤结构、提高土壤有机质与矿物质营养水平、增强土壤生物活性等培肥效应;同时还具有节约生产成本、提高经济效益等作用。
关键词：秸秆,粉碎覆盖,还田,整体功能效应
参考文献
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秸秆还田的作用 篇7
关键词：秸秆还田,负面效应,原因,解决方法
玉米秸秆还田, 避免了因腐烂、焚烧带来的环境污染和整理秸秆以及禁烧秸秆投入的大量人力、物力;增加了土壤有机质含量, 改善土壤物理性状, 遵循了农业生态系统的内在规律, 保持了生态平衡, 实现了土地生产力的永续利用;有效地减少了化肥投入量, 提高了化肥利用率, 改善了农产品品质, 提高农产品产量;节约了农村劳动力, 提高农村劳动生产率, 促进了农村经济结构的调整, 增加了农民收入。但是, 通过近几年的实践发现, 由于还田技术的不当, 造成小麦甚至下茬玉米的病虫害发生严重。结合近几年的调查和防治实践, 就存在的负面效应及解决方法介绍如下。
1 负面效应问题
1.1 小麦黄苗、僵苗
一般每6 667m2玉米秸秆重在500~600kg, 由于秸秆量大, 又不能深埋, 与土壤混不均匀;耕层翘空, 秸秆分解缓慢;加上秸秆前期腐熟需要较多的氮素, 引起短期内土壤缺氮, 此期恰遇小麦断乳期, 造成小麦缺氮幼苗发黄;部分地块由于秸秆还田量过大, 土壤湿度过小, 腐熟过程中有毒物质的累积, 引起小麦根部发黄, 导致麦苗发黄, 生长缓慢至停止。
1.2 部分小麦病虫害发生较重
由于还田秸秆未腐熟, 土壤覆盖不良, 造成秸秆外露;土壤中秸秆的介入, 使土壤通气性较好, 土温较高, 为病虫害的发生创造了条件。引起部分土传病害 (纹枯病、全蚀病、根腐病等) 及部分地表、地下害虫 (红蜘蛛、金针虫、网目拟地甲、蝼蛄、蛴螬等) 的发生危害时期延长, 菌源虫源积累量加大, 发生度趋于严重。另外, 由于秸秆还田质量的问题, 改善了麦红蜘蛛越冬条件, 导致发生较重:小麦赤霉病菌在玉米残秸上越冬, 造成基数大, 来年发生较重。
1.3 对后茬玉米的影响
由于玉米褐斑病病菌以休眠孢子囊在土壤或病残体中越冬, 秸秆还田直接导致病原菌在土壤中的大量积累, 造成玉米褐斑病的较大面积流行。玉米弯孢叶斑病及玉米纹枯病的发生, 经几年的调查证实, 发生的轻重与秸秆还田及秸秆还田的粗放程度呈正相关;在相同的品种及管理条件下, 秸秆还田的发病指数均重于不还田的, 粗放还田的重于精细还田的, 足以证实, 粗放的秸秆还田有助于玉米褐斑病、纹枯病和弯孢叶斑病的发生。
2 负面效应的解决方法
2.1 早处理早还田, 增施氮肥
腾茬早的地块, 要及时还田, 在还田机打第一遍后, 每667m2使用尿素10kg或碳铵20~30kg, 打过第二遍后浇水造墒, 促进秸秆速腐。若腾茬较晚, 在还田耕地的同时每667m2加施碳铵30kg或尿素15kg, 保证耕后秸秆速腐, 增加土壤中游离氮源。
2.2 提高还田整地质量
首先要因地、因时制宜控制秸秆还田量, 每667m2在400~500kg;其次要提高还田秸秆的细碎度, 保证秸秆长度在5cm左右;第三要加深耕层25cm以上, 防止地表残留根茬秸秆;最后要足墒、压实、细耙, 促进秸秆尽早、尽快腐烂熟化。若采用旋耕, 次数最少要在两次以上, 连续旋耕不得超过3年, 应深耕25cm以上;耕后要耙细、耙透, 踏实土壤, 防止土壤过于疏松, 造成小麦死苗。
2.3 早防病虫害
玉米秸秆还田携带虫源病原菌较多, 特别是麦玉共生的红蜘蛛、根腐病、纹枯病、赤霉病、全蚀病、叶枯病, 玉米的褐斑病、弯孢叶斑病、大小斑病等特别严重的地块, 667m2使用50%多菌灵1.5~2kg或70%甲基托布津1~1.5kg;也可结合防治地下害虫采用40%乐斯本300倍加15%三唑酮200g或12.5%烯唑醇150g喷入地面秸秆后翻耕。使用毒死蜱处理可以控制地下害虫及小麦早期红蜘蛛, 减少玉米秸秆携虫。
2.4 重点早防病虫害
对于秸秆还田质量差的地块, 小麦要及早查治红蜘蛛、根腐病、纹枯病、叶枯病等病虫害, 提倡用12.5%烯唑醇可湿性粉剂种子量的0.1%拌种, 防治纹枯病;早春及时防治红蜘蛛;小麦抽穗扬花期及时防治赤霉病。
2.5 防控好接茬玉米褐斑病
秸秆还田的作用 篇8
一、农作物秸秆还田的必要性
1. 秸秆是丰富而又廉价的肥料资源
农作物秸秆内含有氮、磷、钾、镁、钙、硫等多种营养元素和有机质。据调查和测算, 约含氮0.61%、磷0.26%、钾2.08%、有机质14%, 按小麦秸秆6 000 kg/hm2、水稻秸秆8 250 kg/hm2计算, 全年可产生15 000 kg/hm2左右秸秆, 全量还田相当于施尿素195 kg/hm2、14%普通过磷酸钙275 kg/hm2、60%钾肥520 kg/hm2、有机质2 100kg/hm2, 节约成本约1 900元/hm2, 还可以补充作物生长的其他营养元素, 连续3年实施秸秆还田, 地力可提高0.5～1个等级, 单产可提高10%以上。
2. 改善土壤理化性状
秸秆耕翻入土后, 在分解过程中进行腐殖质化释放养分, 土壤有机质含量增加, 微生物繁殖增强, 养分结构趋于合理, 土壤容重下降0.05%～0.16%, 土壤孔隙度提高1.75%～7%, 土壤含水量提高2%～4.5%, 渗水率提高40%～50%, 犁耕比阻减小, 土壤理化性状明显改善。
3. 保护生态环境
秸秆机械化还田解决了大量剩余秸秆的出路问题, 避免了因秸秆废弃霉烂和焚烧造成的水源、空气等环境污染, 减少了由此引起的交通受阻、民航关闭、群众生活受到影响, 以及农作物火灾的发生。
4. 提高作业效率
机械化秸秆还田作业使各项生产工序一次完成, 生产效率提高40多倍, 而作业成本仅为人工作业成本的1/4, 实现了争抢农时, 减少工序, 节省劳力, 降低生产成本。
二、巢湖市秸秆机械化还田现状
1. 农作物秸秆资源状况
巢湖市位于安徽省中部, 江淮丘陵南部, 全市耕地5.02万hm2, 农业种植模式为一麦 (油) 一稻 (棉) 占85%以上, 常年种植作物面积8.46万hm2, 年产生农作物秸秆60.2万t (折干) , 其中:水稻种植3.36万hm2, 年产秸秆30.4万t;小麦种植1.21万hm2, 年产秸秆7.6万t;油菜种植2.13万hm2, 年产秸秆11.6万t;棉花种植0.57万hm2, 年产秸秆4.2万t;花生、豆类、薯类、蔬菜等其他各类作物种植1.19万hm2, 年产秸秆6.4万t。
2. 农机化基本情况
巢湖市农机总动力已达47.85万kW, 拖拉机拥有量1.32万台 (其中大中型农田作业拖拉机639台) , 联合收割机441台 (其中半喂入联合收割机272台, 油菜联合收割机67台) , 插秧机154台 (其中高速插秧机24台) 。全年完成机耕作业面积6.51万hm2, 机械收获4.01万hm2, 机械播种0.82万hm2, 机械化秸秆还田1.35万hm2。
3. 秸秆机械化还田技术推广应用情况
随着农村生活能源的多样化, 农作物秸秆日益过剩;加之“三夏”“三秋”农业生产时间紧、任务重, 农民既要抢收又要抢种, 没有时间和精力将秸秆及时从田间清除:导致焚烧和丢弃秸秆现象日趋严重。如何将秸秆变废为宝, 化害为利, 已成为政府重视、社会关注、群众期盼的一项重要任务。近年来, 巢湖市农机部门充分发挥农机优势, 认真探索秸秆综合利用的有效途径, 坚持行政推动与示范带动、政策扶持与市场运作、宣传发动与技术促动、农机与农艺相结合的方式, 不断完善技术路线, 积极开展农作物秸秆机械化还田技术的试验、示范和推广应用工作。
(1) 小麦秸秆还田。
在“三夏”农业生产期间, 通过机械化收获小麦、油菜, 将打碎后的秸秆均匀抛撒到田间, 放水泡田24 h, 施足基肥, 使用大中型拖拉机旋耕灭茬及整地后插秧;或是进行旱旋耕灭茬还田, 再放水泡田, 平田整地后插秧。在小麦、油菜收获还田过程中, 严格控制秸秆留茬高度及切碎长度, 避免因秸秆过长、留茬过高而影响水稻栽插。
(2) 水稻秸秆还田。
在“三秋”农业生产期间, 给联合收割机加装二次切碎装置, 将切碎后的水稻秸秆均匀抛撒田间, 用反转灭茬机灭茬还田, 再用普通播种机或精量播种机施肥和播种小麦;或者用秸秆粉碎机将水稻秸秆粉碎后均匀撒入田间, 然后进行机械或人工撒播小麦, 机械开沟覆盖。
三、存在问题及原因分析
尽管秸秆机械化还田具有较好的经济和社会效益, 是一项利国利民的好事情, 目前也已取得了一些成绩;但仍存在一些不容忽视的问题。
1. 农民对秸秆还田的重要性认识不足
近年来, 农作物复种指数不断提高, 秸秆不断增多, 燃料结构的变化及耕牛的大量减少, 使农作物秸秆剩余量越来越多;加之农村青壮年劳力大量外出务工, 在家种田的基本上是一些老人和妇女, 农业生产期间劳力缺、时间紧, 农民视秸秆为负担:所以最简单方便的处理方法就是一烧了之, 致使耕地连年种植得不到休闲, 土壤养分得不到补充, 有机质含量逐年下降。
2. 秸秆还田机械没有得到广泛应用
一些机手为了提高作业效率和经济收入, 不愿在联合收割机上加装秸秆切碎装置, 有的故意加快作业行进速度或留高茬作业;反旋耕灭茬机及水田秸秆还田机配套动力较大, 作业时要多耗油, 作业费用较高, 农民群众也不愿意多花油钱增加收获成本, 推广应用难度较大。
3. 政策扶持力度不够
农民使用联合收割机切碎秸秆, 每667 m2增加作业成本约10元, 反转灭茬增加作业成本约15元。而目前各级政府对实施秸秆机械化还田增加的作业成本没有任何补贴, 难以调动农民应用秸秆机械化还田的积极性。
4. 技术实施中存在的问题
应用秸秆机械化还田, 增加农民种植工序, 离下茬作物的播种期较近, 还田后的秸秆不易快速腐烂, 影响下茬作物播种。
四、发展秸秆机械化还田的对策
1. 健全组织, 加强领导
农作物秸秆机械化还田工作是一项长期而艰巨的工程, 它涉及到千家万户, 关系到人民群众的切身利益, 各级政府要把推广秸秆机械化还田技术纳入经济发展总体规划, 制定政策, 确立长远战略目标, 为推广秸秆机械化还田技术创造一个良好的社会环境。要成立由农业、农机、环保、公安、交通等部门组成的领导组, 互相配合, 齐抓共管, 切实抓好秸秆禁烧和机械化还田工作。
2. 加大宣传力度, 提高农民认识
要充分利用广播、电视、报纸、网络等媒体, 大力宣传农作物秸秆还田的好处。通过土壤有机质含量、作物产量、经济效益对比试验, 让农民实实在在感受到秸秆还田带来的效益。通过科技入户、技术培训、现场示范等多种形式, 加大秸秆还田新机具新技术的宣传推广力度, 引导农民购买新机具, 应用新技术, 转变农民思想观念, 纠正长期单纯依赖化肥的思想, 帮助他们树立环保意识, 改变落后习惯, 逐步建立起以地养地的良性循环机制。
3. 增加资金投入, 优化运行机制
建立以国家投资为导向, 集体投资为补充, 农民投资为主体的多层次、多元化的投资机制。依托国家农机补贴政策, 积极争取秸秆综合利用项目, 鼓励农民购置秸秆还田机械, 开展农作物机械化收割和秸秆粉碎还田。实行秸秆机械化还田补贴制度, 鼓励农机专业合作社和农机大户为无机户服务, 开展跨区作业, 提高机具利用率。
4. 抓好机具推广, 规范作业标准
加大联合收割机、反旋转灭茬机、秸秆粉碎机、耕整机的推广力度, 不断增加农机装备数量和作业量。引导半喂入联合收割机开启秸秆切碎装置, 要求秸秆切碎长度不超过10 cm, 收割机留茬高度低于15 cm, 采取农机农艺双适应的原则, 处理好秸秆机械化还田中遇到的新情况新问题。
5. 引导土地流转, 加快农机服务组织建设