秸秆浅覆盖（共7篇）
秸秆浅覆盖 篇1
随着农业耕作技术的不断进步, 农业装备在农业生产中发挥的作用也越来越明显, 减轻了农民的劳动强度, 促进了农业发展、农业增效、农民增收。农业装备的不断进步, 让农民的生活质量也在不断提升。但是, 由于中小型收获机的广泛使用, 农作物秸秆无法得到有效的处理及运用, 被废弃置田地间, 更有甚者在田间焚烧秸秆, 这不仅会对环境造成巨大的污染, 更存在着火灾等重大安全隐患。为解决上述问题, 各级政府相继提出禁烧农作物秸秆, 大力推广秸秆粉碎还田, 大大提高了秸秆利用率, 减少了环境污染, 对培肥地力、提高单位面积产量起到了一定的积极作用。
然而, 目前市场上的旋耕施肥播种机普遍存在着种子出苗率低、出现烧苗, 机具在作业期间行走困难、出现拥堵等现象, 导致农作物的产量降低, 农民收入也随之减少。为解决上述技术难题, 研究开发一种能够解决上述技术难题的新型旋耕施肥播种机已成为涉农企业和涉农科研单位的当务之急。因而, 本着提高小麦播种质量, 减轻劳动强度, 提高生产效率和经济效益的目的, 河南豪丰农业装备有限公司经过刻苦攻关, 研制开发了秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机。现就秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的特点、基本构造及原理进行简要说明。
1 秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的特点
秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机是根据我国旱作农业区耕作及农艺要求, 自行研制开发的秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机械, 主要具有以下特点: (1) 该机具由于采用一种旋耕播种机用埋茬刀轴, 玉米秸秆直立或机收过后不需要再粉碎还田, 直接一次实现对种植苗带秸秆的粉碎、开沟、施肥、播种、埋茬和镇压等多道工序, 实现秸秆粉碎浅覆盖旋耕施肥播种; (2) 新型旋耕播种机用埋茬刀轴, 设有防缠草板, 避免了刀轴自身缠绕而造成拥堵, 在刀片安装盘上安装有埋茬刀, 作业时将作物秸秆根茬聚拢浅埋在背垄上, 避免了作物秸秆根茬裸露在地表污染环境或与土壤搅拌影响机具作业效果; (3) 采用了新型埋茬刀 (见图1) , 在刀轴旋转开沟的同时, 完成秸秆的铡切、灭茬, 把大量的秸秆、根茬分离浅埋在地表, 利用土壤和秸秆比重落差原理, 将播种沟内秸秆和土壤分开, 避免秸秆和土壤在苗带处混合, 使种子着床在沟内净土处, 从而保证了出苗率; (4) 秸秆分离浅覆盖加快秸秆腐烂, 提高土壤有机质含量, 提升肥效, 减少病虫害。
2 秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的基本构造和工作原理
2.1 基本构造
秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机主要与轮式拖拉机配套作业, 是目前国内较为先进的旋耕施肥播种机具。其主要由牵引架、机架、变速箱体总成、刀轴总成、种肥箱总成、调节架、施肥腿、播种腿、圆盘开沟器、镇压辊、限深轮和覆土组件等零部件组成, 如图2所示。
2.2 工作原理
秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机根据功能主要有刀轴旋切松土、秸秆分离浅覆盖、镇压施肥播种等几部分组成。
2.2.1 刀轴旋切松土, 秸秆分离浅覆盖。
拖拉机的动力由后输出轴经万向节传动轴直接传入该机中间箱体, 刀轴在变速箱动力输出轴带动下做圆周旋转, 安装在刀片安装盘5上的左埋茬刀3和右埋茬刀2将作物秸秆、根茬和土壤切碎旋起向后抛出, 比重小的秸秆、根茬抛的较低先落下;比重大的土壤抛的较高, 经挡土板落下后将秸秆、根茬掩埋 (见图3) 。
2.2.2 镇压施肥播种。
机具在拖拉机牵引力作用下匀速前进, 后置的镇压辊靠自重与地面摩擦滚动, 经链条带动排种和排肥机构实施排种排肥, 排下的化肥, 经输肥管落入施肥开沟器所开的沟槽内;排下的种子, 经输种管落入开沟器所开的沟槽内, 后置的镇压辊在滚动前进的同时将松土压实。
注:1.牵引架;2.机架;3.变速箱体总成;4.刀轴总成;5.种肥箱总成;6.调节架;7.施肥腿;8.播种腿;9.圆盘开沟器;10.镇压辊;11.限深轮;12.覆土组件。
注:1.轴身;2.右埋茬刀;3.左埋茬刀;4.防缠草板;5.刀片安装盘;6.轴承室总成;7.压盖。
3 秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的主要技术参数
秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的主要技术参数如表1所示。
4 秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的经济效益和社会效益分析
首先, 传统的小麦种植模式是秋收后进行秸秆还田、耕地、耙地、撒肥和播种等, 每一环节基本上都实现了机械化, 但每次机器作业均会对土地造成不同程度的碾压, 造成土壤压实, 土地板结。现有的旋耕施肥播种机可一次完成耕地、施肥、播种等, 但前茬玉米秸秆需进行粉碎还田, 且普遍都存在着种子出苗率低、出现烧苗, 机具在作业期间行走困难、出现拥堵等现象, 导致农作物的产量降低, 不易被农民接受。而秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机属保护性耕作机具, 具有使用地域广、适应性强、出苗率高、田间作业效率高及效益明显等显著特点。该机型一次可实现对种植苗带秸秆的粉碎、开沟、施肥、播种、埋茬和镇压等多道工序, 实现秸秆粉碎浅覆盖旋耕施肥播种。
其次, 传统作业, 秸秆还田30元/667 m2, 施肥、耕地、耙地40元/667 m2, 播种20元/667 m2, 合计90元/667 m2。机器作业次数多, 易压实土壤, 作业繁琐费时费力。现有旋耕施肥播种机作业, 秸秆还田30元/667 m2, 旋耕、施肥、播种60元/667 m2, 合计90元/667 m2。机器碾压次数减少, 省时省力, 但易于拥堵、田间行走困难。秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机一次作业可完成秸秆粉碎还田、旋耕、施肥、播种和埋茬等, 共计60元/667 m2。不拥堵、不缺苗, 省时省力, 增产增收。
对购机户经济效益进行分析预算发现, 机具使用寿命按5 a计算, 每台机具年作业66.67 hm2, 作业后平均667 m2收费60元, 除去燃油消耗、人工投入和机具折旧费用20元, 机具使用1 a可为购机户创收: (60-20) ×1 000=4万元。对种植户节支效益进行分析预算发现, 根据实地试验结果, 秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机与传统旋耕施肥播种机相比, 667 m2粮食增产增收80元。使用该机作业, 1台机具作业1 a可为农民增收节支: (80+30) ×1 000=11万元。
再者, 秸秆浅覆盖旋耕施肥播种机的使用, 有效降低了播种前投入的成本, 提高了生产效率, 更好地控制和优化了作物的生长环境, 以达到增产增收的效果。可起到解放农村劳动力, 减轻农民劳动强度, 加快粮食安全工程建设步伐。可促进粮食增产, 农业增效, 农民增收。本产品产业化后, 可为社会提供就业岗位, 促进社会和谐稳定, 同时也为经济社会发展和科技进步起到一定的推动作用。
农田秸秆覆盖的土壤水分效应 篇2
土壤水是维系作物生长发育、生态环境良性循环最主要的水分源泉。作物生长和发育所需的水分均由根系从土壤中获得,其他各部分的水(如大气降水、地表水和地下水)只有转化为土壤水才能为作物吸收利用,土壤水数量和质量直接影响着作物的生长发育。土壤水也可以通过调整种植结构、适时灌溉、地面覆盖等人为措施进行调控,以改变土壤水分的分布和运移,达到提高作物产量和土壤水分利用效率的目的[1,2]。其中地面覆盖措施主要包括秸秆覆盖、薄膜覆盖以及水泥和石子等硬物覆盖等[3]。
目前,秸秆覆盖在太行山前平原得到广泛应用[4],它是指将腐熟的作物秸秆或其粉碎物覆盖在耕地土壤表面,改变了土壤与大气的界面层状况,对土壤产生了综合生态效应,使土壤的物理、化学和生物特性发生变化,进一步影响作物的生长发育[5]。农田秸秆覆盖以后,土壤的水、肥、气、热等状况重新组合,具有调节地温、抑蒸保墒、培肥地力、提高作物产量和水分生产率等明显的农田生态综合效应[5,6,7,8],是北方地区旱农持续稳定发展的有效措施和途径之一。
但目前对农田秸秆覆盖的研究多局限于农田生态环境的研究,很少研究秸秆覆盖对农田土壤水分的调控机理。本文选择大水位埋深(约33 m)的中国科学院栾城试验站,开展玉米覆盖秸秆及对照条件下的冬小麦田间试验,采用土壤水分通量法和水均衡法,计算覆盖秸秆及对照条件下的土壤水腾发量、深层下渗量以及土壤水储存量的变化量,分析秸秆覆盖农田的土壤水分效应,探讨秸秆覆盖对农田土壤水分的调控机理,为干旱区推广秸秆覆盖技术提供理论依据;同时,对大水位埋深条件下土壤水分通量法的适用性进行探讨。
1 试验站及试验概况
1.1 试验站概况
中国科学院栾城农业生态系统试验站位于大陆性季风气候区,年平均温度12.3 ℃,年平均光照时数2 608 h,大于零度积温4 710 ℃,适合多种作物生长,年平均水面蒸发量1 644.5 mm,年平均降水量485.6 mm,60%以上的降水集中在7、8月份;年蒸散潜力超过1000mm,远远大于降水量,特别是冬小麦生长期,平均降水量仅130 mm,必须进行灌溉,才能保证冬小麦高产。该区农作物实施冬小麦和夏玉米一年两熟制,冬小麦生长期间一般灌溉4～5水,夏玉米生长期间灌溉1～2水。试验站土壤为潮褐土,耕层土壤有机质含量为1.0%～1.4%,全氮0.04%～0.08%,速效氮、速效磷和速效钾含量分别为 60、15 和90 mg/kg,田间持水量在33.25%～38.98%之间,土壤持水能力强,土壤凋萎湿度在9.63%～16.44%之间,0～2 m土层田间持水量与凋萎湿度之间的有效含水量约450 mm,基本相当于年有效降水量。包气带岩性(0～400 cm)主要为黏性土,局部夹有砂性土。
区内无地表水源,农业灌溉主要靠抽取浅层地下水,地下水位埋深达33 m,地下水矿化度548 mg/L(2003年11月),地下水动态变化主要受大气降水、灌溉水入渗和农业开采影响。近年来,随着开采规模不断扩大,地下水位持续下降。
1.2 试验概况
试验在2003-2004年度冬小麦大田进行,选择土壤岩性、作物、灌溉条件相同的两个冬小麦田块,面积约为50 m×100 m,其中一块采用切碎的玉米秸秆覆盖于小麦行间,覆盖量为6 000 kg/hm2,另一块以不盖秸秆作为对照,距离覆盖秸秆田块约50 m,两田块地表至地下不发生水力联系。
2003-2004年冬小麦于2003年10月22日采用人工等行播种,播量160 kg/hm2,供试小麦品种为高优503。播前深翻,施底肥二铵300 kg/hm2及尿素150 kg/hm2 ,生长期间追施尿素300 kg/hm2。2004年6月20日收获,生长期累计242 d。生长期共降雨250.7 mm,灌溉4次,均采用地面灌,灌溉时间分别为2003年12月19日和2004年3月28日、4月24日以及5月31日,灌水定额约为75 mm,累计灌溉300 mm。
1.3 监测项目及方法
两田块分别安装了负压计和中子仪监测系统,原位监测土壤水势和土壤含水量的变化。
负压计采用国土资源部水文地质环境地质研究所研制的WM-1型水银式负压计系统,每组埋设15支负压计,最大深度3.4 m,1 m深度内每10 cm安装一个,深度1～2.2 m每20 cm一个,深度2.2～3.4 m每40 cm安装一个,采用暗埋斜插式安装。观测室设在地表以下约1.5 m深度处。为了在冬季冰点以下进行测量,在传导介质水中添加少量防冻液,在整个冬季可进行不间断观测。
中子仪采用英国的IHⅡ型中子水分仪,其测量深度也为3.4 m,测点位置与负压计位置相对应。中子仪和负压计观测时间一致,一般每2 d观测一次,在有降雨和灌溉时加密观测次数,降雨或灌溉初期30 min或1 h一次,中期2～4 h一次,后期6～12 h一次,逐步加长测量时间间隔。
除此以外,距离试验田块约50 m设有一标准气象站,可监测降雨、蒸发、风速、湿度、日照时数以及辐射等项目,灌溉量根据大田实际灌溉量确定。
2 方法原理
在不考虑侧向径流的情况下,根据质量守恒原理,建立包气带剖面水分平衡方程:
式中:P为计算时段降水量,mm;I为计算时段灌溉量,mm;Q为计算时段定位边界土壤水分通量,mm,向上为正,向下为负;Δθ为计算时段始末期土壤剖面水分变化量,mm,增加为负,减少为正,可通过测定土壤剖面含水量分布确定;Rs为计算时段地表径流量,mm,在半干旱的河北平原,其值取为0;ET为计算时段土壤水腾发量,mm,包括土面蒸发量和叶面蒸腾量。从上式可以看出,要计算土壤水腾发量,关键是求算定位边界土壤水分通量Q。
研究期间试验田块土壤剖面水势分布如图1和图2所示,在靠近地表的上部土壤水势受降雨(灌溉)、蒸发影响,变化剧烈,土壤水势梯度差值较大,而且水流方向也频繁变化,为土壤水势梯度强烈变化带。该带上边界为地表,下边界可以达到多年或者至少在整个研究时段内发散型零通量面向下发育的最大深度,研究时段发散型零通量面发育的最大深度为1.8 m。在该剖面1.8 m以下土壤水势受降雨(灌溉)、蒸发影响较小,变化缓慢,土壤水势梯度差值较小,水流运动方向始终向下,为土壤水势梯度缓变带。根据上述原则,本文定位边界选在最深零通量面以下距地表深度为200 cm处,该边界土壤水流运动方向始终向下,因此通过该边界的水流通量相当于降雨或灌溉水的入渗补给量R。
计算定位边界Z′处通过的土壤水分通量Q(z′),需要通过定位边界Z′处附近上、下两个位置安装的负压计获得水势资料,并设法测出此处的非饱和水力传导度K(θ)或K(ψm)(以下以K(θ)表示)。
首先根据土壤水势资料把计算时段划分为n个小时段,由达西定律计算出各小时段内(Δt)i定位边界Z′处的土壤水分通量,再把各小时段在Z′处的土壤水分通量进行累加即可得到计算时段定位边界通过的土壤水量Q(z′):
式中:Q(z′)为计算时段内从定位边界z′处通过的土壤水量;θi和
运用该方法的计算精度,关键是非饱和水力传导度K(θi)的测定,本文采用ZFP方法原位测定非饱和水力传导度K(θ),其基本原理[9]如下。
由达西定律
可直接导出:
式中:θ、ψ、∂ψ/∂z分别表示t1至t2时段内在断面z处的土壤含水量、基质势、土壤水势梯度的平均值。
在ZFP有效期内,只要测得t1和t2时刻的土壤含水量分布θ(z,t1)、θ(z,t2)和土壤水势分布ψ(z,t1)、ψ(z,t2),就可确定ZFP的位置z0(t1)、z0(t2)。应用ZFP 方法即可计算出t1至t2时段通过断面z处单位面积的水量,即下渗量D,D=∫
通过土壤剖面水势分布ψ(z,t1)、ψ(z,t2),求出t1至t2时段内断面z处的土壤水势平均值。根据公式(3)便可计算出非饱和水力传导度K(θ)或K(ψm)的值。
应用ZFP方法原位测定非饱和水力传导度K(θ),其基本思路是在一个或若干个ZFP方法有效期内选取n个小的计算时段,用ZFP方法计算出断面z处的水分通量值qi(z),应用公式(3)求得一系列K(θi)值(i=1,2,…,n)。qi(z)、θi分别表示在第i个时段内断面z处的土壤水分通量、平均体积含水量,K(θi)是相应于θi的非饱和水力传导度。再根据K(θi)与θi在散点图上的分布特征求出K-θ的相关方程。
根据土壤剖面水势分布规律,选择在零通量面存在期,不盖秸秆田块选择在2004年1月12日至2004年5月28日,覆盖秸秆田块选择在2004年3月1日至2004年5月31日。根据ZFP方法原位测定土壤非饱和水力传导度K(θ)的原理,计算了定位边界深度200 cm处的K-θ关系曲线(图3),其相对应曲线方程K(θ)=a θb的a、b参数值分别为37 636.85、9.82。
3 结果分析
根据以上方法和原理,对两田块定位边界200 cm处各时段的土壤水分通量(相当于大气降水、灌溉水垂向入渗补给量)进行了计算,结果如图4所示,图4表明入渗补给量与降雨或灌溉的关系较为密切,在有大的降雨或灌溉时,入渗补给量也大,但有一定的滞后和延迟效应,说明在当前的灌水定额(750 m3/hm2)下,仍然存在根层渗漏,需要减少灌水定额,以减少根层渗漏,提高灌溉水的利用效率;在没有降雨或灌溉时,亦有少量的入渗补给,且呈现无规律的波动,这与降雨或灌溉后土壤水分的重分布有关,而入渗补给量的波动与计算时段的长短有关。图5表明在冬小麦生长期不同处理田块累计入渗补给量随时间的变化关系,从总体上看不盖秸秆田块比覆盖秸秆田块高。
根据水均衡方程(1),计算0～2 m包气带土壤水均衡,结果如表1所示。从表中可以看出秸秆覆盖条件下的大气降水、灌溉水的入渗补给量(165.02 mm)比不覆盖田块(192.91 mm)小,说明秸秆覆盖不利于大气降水、灌溉水的入渗补给,这可能与降雨强度有关。生育期仅两次降雨量较大,分别为42.3和26.5 mm,其余降雨均小于20 mm,而小于10 mm的降雨量达到49.4 mm。当降雨强度小时,降雨基本被秸秆所截留,补充包气带水分亏缺的水量有限,故其入渗补给量偏小。覆盖秸秆田块和不盖秸秆田块的入渗补给强度(根据冬小麦生育期累计入渗补给量除以生育期时间242 d计算得到)分别为0.68和0.80 mm/d,这和Wang et al(2008年)氚示踪计算的入渗补给强度[10](覆盖秸秆田块LC82和不盖秸秆田块LC84分别为0.60和0.80 mm/d)基本一致,二者可以相互印证,说明该方法的精度和可靠性较高。
注:Q为计算时段土壤剖面定位边界(2 m)水分通量,mm,相当于入渗补给量R,mm;Δθ为计算时段始末期0～2 m土壤剖面水分变化量,mm,负值表示土壤剖面含水量减少;P为计算时段降水量,mm;I为计算时段灌溉量,mm;ET为计算时段土壤水腾发量,mm。
根据水均衡计算得到冬小麦生长期覆盖秸秆和不盖秸秆处理实际腾发量分别为399.57mm和358.65mm,覆盖秸秆较不盖秸秆处理实际腾发量高40.92 mm。为了对该结果进行验证,利用气象资料、作物系数以及土壤水分修正系数对田间实际腾发量进行了计算,计算结果如图6所示。从图中可以看出在冬小麦生长前期(3月份前)覆盖秸秆田块的腾发量小于不盖秸秆田块,在冬小麦生长中后期(3月初以后),覆盖秸秆田块的腾发量总体上大于不盖秸秆田块,冬小麦生长期覆盖秸秆田块和不盖秸秆田块实际腾发量分别为403.77 mm和377.38 mm。覆盖秸秆较不盖秸秆处理实际腾发量高26.39 mm,比文中水均衡计算结果略大,覆盖秸秆田块仅相差4.2 mm,不盖秸秆田块也仅相差18.73 mm,二者可以相互印证,说明该方法具有较高的计算精度。
从表1还可以看出,冬小麦生长期覆盖秸秆田块和不盖秸秆田块土壤水消耗量分别为93.89 mm 和80.86 mm,说明秸秆覆盖不仅可以抑制棵间无效蒸发,而且可以增加作物的蒸腾量,显著提高水分的利用效率,表现为整个生育期腾发量增大。秸秆覆盖在保持土壤水分的同时,可以充分利用土壤水,体现在土壤水消耗量较大。在冬小麦生长中前期秸秆覆盖处理土壤表层(20和40 cm处)含水量(图7)、0～1 m土壤水储存量明显偏高(图8),而在冬小麦生长后期差别不明显。这是由于在冬小麦生长中前期秸秆覆盖隔断了土壤表面同大气间直接的水分联系,减弱了土壤空气与大气之间的对流交换强度,抑制了土壤蒸发,秸秆覆盖具有较好的保墒作用[11]。随着冬小麦的生长,在冬小麦生长中后期,冬小麦可以利用自身覆盖抑制土面蒸发,秸秆覆盖抑制土面蒸发的效应逐渐减弱,但覆盖秸秆田块由于秸秆覆盖的水、肥、气、热效应,冬小麦长势较好,秸秆覆盖的效应体现在作物蒸腾量上,覆盖秸秆田块相对于不盖秸秆的蒸腾量显著增大,土壤水的消耗量也多。故在冬小麦整个生育期覆盖秸秆田块腾发量相对较大,土壤水的消耗量也大。
4 结语及方法讨论
4.1 结 语
运用零通量面法原位确定土壤非饱和水力传导度,采用定位通量法计算定位边界(常年下渗区)的土壤水分通量(即地下水的垂向入渗补给量),并运用水均衡的原理对冬小麦生长期作物腾发量和土壤水的消耗量进行了计算。结果表明在大水位埋深条件下,覆盖秸秆麦田的入渗补给量(165.02 mm)比不盖秸秆的(192.91 mm)小,作物腾发量和土壤水消耗量比不覆盖的大,说明秸秆覆盖不利于大气降水、灌溉水的入渗补给;但可以抑制土壤水分棵间无效蒸发,增加作物蒸腾量,充分利用土壤水,从而提高土壤水分的利用效率,揭示了秸秆覆盖对农田土壤水分调控的机理。
4.2 方法讨论
(1)土壤水分通量法具有坚实的理论基础,应用中采用先进的测试手段可以保证计算精度。本文采用零通量面法和定位通量法相结合的思路,运用零通量面法确定土壤非饱和水力传导度,采用定位通量法计算定位边界(常年下渗区)的土壤水分通量,也就是地下水的垂向入渗补给量。该法计算的入渗补给强度与氚示踪结果基本一致,二者相互印证,说明该方法可行,精度和可靠性较高。
(2)在水位埋深大(如栾城实验站水位埋深33 m)的地区,可以考虑该区零通量面向下发育的最大深度。通过计算最深零通量面以下土壤水势梯度缓变带内的某一定位边界(土壤水势梯度容易做到精确测量,而且土壤水势梯度具有单向性,土壤水分通量向下)水分通量,通过该边界的土壤水分通量,相当于降水或灌溉水的垂向入渗补给量,因此在地下水位埋深大的山前平原区也可以运用土壤水分通量方法计算降水或灌溉水的垂向入渗补给量,而且土壤水分和水势测量不必达到地下水位,只要达到该区最深零通量面的位置以下即可。
(3)土壤水分通量法是基于扩散流的理论,在存在指状流、大孔隙流等优先流时,应用该法一定要谨慎,因此对于特别非均质土壤(如大孔隙流),应用该法有一定限制。但对于华北山前平原广泛分布的层状非均质土层,只要能够确定分层土壤的非饱和水力传导度,同样可以应用该法进行计算[7]。
(4)运用土壤水分通量方法定量评价地下水垂向入渗补给量,其计算精度关键在于土壤非饱和水力传导度的测试精度。利用ZFP方法原位测定土壤非饱和水力传导度,既不破坏土壤结构和地面条件,也不扰动土壤水分运动状态,具有较高的精度和可靠性,所测定的参数具有较强的适用性,由此计算的入渗补给量精度和可靠性较高。
摘要：以大水位埋深的栾城试验站为例,开展玉米秸秆覆盖及对照条件下冬小麦田间试验,运用土壤水分通量法和包气带水均衡的原理,分析了秸秆覆盖农田的土壤水分效应。结果表明在大水位埋深条件下,覆盖秸秆麦田的入渗补给量(165.02 mm)小于不盖秸秆(192.91 mm),作物腾发量和土壤水消耗量大于不覆盖处理,说明秸秆覆盖不利于降水、灌溉水的入渗补给,但可以抑制土壤水分棵间无效蒸发,增加作物蒸腾量,充分利用土壤水,从而提高土壤水分的利用效率,揭示了秸秆覆盖对农田土壤水分调控的机理,为干旱区推广秸秆覆盖技术提供了理论依据。同时,对大水位埋深条件下土壤水分通量法的适用性进行了探讨。
关键词：秸秆覆盖,腾发量,入渗补给,土壤水分通量法,水均衡
参考文献
[1]靳孟贵,高云福,张人权,等.田间土壤水全时空调控的试验研究[J].地球科学,1997,22(6).656-659.
[2]王浩,杨贵羽,贾仰文,等.土壤水资源的内涵及评价指标体系[J].水利学报,2006,37(4):389-394.
[3]王斌瑞,罗彩霞,王克勤.国内外土壤蓄水保墒技术研究动态[J].世界林业研究,1997,(2):37-43.
[4]王智平,杨居荣,胡春胜.太行山前平原秸秆资源高效利用途径与技术措施[J].资源科学,2001,23(5):67-72.
[5]巩杰,黄高宝,陈利顶,等.旱作麦田秸秆覆盖的生态综合效应研究[J].干旱地区农业研究,2003,21(3):69-73.
[6]周凌云,周刘宗,徐梦雄.农田秸秆覆盖节水效应研究[J].生态农业研究,1996,4(3):61-65.
[7]沈玉琥,黄相国,王海庆.秸秆覆盖的农田效应[J].干旱地区农业研究,1998,16(1):45-50.
[8]肖继兵,杨久廷,辛宗绪.辽西地区秸秆覆盖试验研究[J].节水灌溉,2008,(2):8-10.
[9]荆恩春,费瑾,张孝和,等.土壤水分通量法实验研究[M].北京:地震出版,1994.
[10]Wang B G,Jin M G,Nimmo J R,et al.Estimating groundwaterrecharge in Hebei Plain,China under varying land use practicesusing tritium and bromide tracers[J].Journal of Hydrology,2008,356:209-222.
[11]汪丙国,靳孟贵,王文峰.冬小麦田不同调控措施下的土壤水蒸发量分析[J].地质科技情报,2006,25(1):77-82.
秸秆浅覆盖 篇3
1) 试验地点
试验地点选择在曲靖市罗平县鲁布革乡芭蕉箐村, 海拔950m, 年均温18.9℃, 试验地块整齐平坦, 排水良好, 褐壤土, 肥力中等, 前茬作物油菜, 三年内没有栽植过生姜。
2) 试验材料
姜种选择本地长期种植的罗平小黄姜, 覆盖物为油菜秸秆。
3) 试验方法
本试验设计为2处理 (即覆盖与未覆盖) 2重复, 于2010年4月~11月完成。每个处理占地2亩, 试验地总面积8亩。A处理为覆盖秸秆, 设A1、A2两个重复;B处理为对照, 设B1、B2两个重复。
2、试验过程
1) 精选姜种
种植前每亩按300kg姜种精选备用。姜种晒种2d后, 手工掰姜种, 扳好后的姜种再晒种2d, 播种前采用草木灰溶液浸种30min, 捞起晾干待播。
2) 理墒整地
试验的油菜地块深耕翻犁耙细碎后, 按墒宽250cm理墒, 高墒低沟, 沟宽35cm, 沟深30cm, 每隔几墒深挖一条50cm×50cm的大排水沟, 保证地块不会积水受淹。
3) 统一规格, 施足底肥
每亩播种密度10000塘左右, 播种规格为30cm×20cm。每亩施用腐熟的农家肥1.5吨, 拌50kg磷肥和20kg复合肥作底肥。4月29日当日种植结束。
4) 覆盖油菜秸秆
4月30日, A处理按照计划把备用的油菜秸秆均匀铺在墒面上, 厚约10cm。B处理不覆盖油菜秸秆。
5) 生姜栽培管理
除草、培土、施肥等与常规种植技术一致。
(1) 姜苗齐后中耕除草施肥一次。6月23、24日, 姜主枝上有3~5片叶, A处理覆盖了一层油菜籽秸秆, 长出的杂草比较多, 约90%的为小油菜;B处理中的杂草也比较多, 约50%的为小油菜, 其余的是以禾本科为主的野草, 组织农户除草施肥一次, 亩施尿素25kg。A处理因为秸秆覆盖土壤比较松软, 只需在拔除小油菜和杂草之后, 再把尿素施于秸秆下的姜株旁 (用镰刀勾起秸秆施好肥后再放回原处) ;B处理因为其他禾本科杂草多, 且土壤有点板结, 配合施肥进行中耕除草, 盖严尿素。
(2) 生长中期至收获除草管理三次, 施肥一次。7月23、24日结合除草观察, A处理因秸秆覆盖抑制杂草生长, 杂草长得比较稀少且较弱, 容易拔除, 姜株长势较强;B处理杂草生长较多且敦实, 比较难拔出, 姜株长势没有A处理强。8月26、27日, 除草施肥培土一次, 经观察姜株已经有4~6个分枝, A处理姜株生长旺盛, 叶色浓绿, 油菜秸秆已经有20%的腐烂, 余下的秸秆比较脆, 容易挖细碎, 杂草少且弱;B处理姜株长势没有A处理好, 土壤已板结, 杂草多而旺。对A、B处理进行中耕除草施肥一次, 先亩施30千克复合肥, 再给姜株中耕培土。9月29日结合除草观察, 姜株有8~10个分枝, 已封行, A处理杂草比B处理少60%。
(3) 喷药防病一次。8月2日用波尔多溶液喷洒姜株一次, 预防姜瘟病的发生。
3、试验结果与讨论
1) 产量对比
11月12日, 组织农户收获生姜, 经实收实测, A 1处理亩产生姜2 789kg, A2处理亩产生姜2721kg, A处理平均单产2 755kg;B1处理亩产生姜2 651kg, B2处理亩产生姜2 589kg, B处理平均单产2 620kg。从数据上可以看出, A处理比B处理增产, 亩增产135kg, 增产达5.15%。
2) 用工对比
本次对比试验中, 生姜生长的全生育期在播种、施药、收获等管理措施用工方面基本相同, 但除草环节用工差异较大, A1处理亩用工量3个, A2处理亩用工量4个, A处理平均亩用工量3.5个;B1处理亩用工量5个, B2处理每亩用工量7个, B处理平均亩用工量6个。从中可看出, A处理比B处理在除草环节省工2.5个。
3) 效益分析
油菜秸秆覆盖生姜栽培比对照亩增产135kg, 按每千克2元市场价格计算, 亩增加生姜销售收入270元, 且亩节省劳动力2.5个以上, 每个工按50元计算, 亩节约成本125元, 相当于亩增加经济效益395元。
4) 试验小结
秸秆浅覆盖 篇4
一、材料与方法
1. 处理设置
根据研究项目要求, 1992年开始在晋东南长治县北楼底村设置了半耕覆盖对比田土壤含水量比较以及不同覆盖形式土壤含水量比较。定点在荫城镇行马村设置了玉米秸秆半耕覆盖、玉米秸秆地膜二元覆盖、地膜覆盖比较试验, 在西池乡小河村定点调查了特殊干旱条件下土壤水分情况及对玉米生长的影响。
2. 取样方法
北楼底试验点分别于玉米播种期、苗期、拔节期取样;西池小河、荫城行马村试验点根据年内干旱情况连续取样;用酒精燃烧法快速测定土壤含水量。
二、结果讨论
1. 秸秆覆盖保墒效果分析
(1) 秸秆覆盖保墒的理论依据在玉米生长叶片合拢前, 土壤水分的损失主要以蒸发为主, 这个阶段半耕覆盖田处于半遮阴状态, 既可有效地抑制土壤水分的蒸发, 又使降水通过秸秆渗漏地表, 增加了降水入渗率, 进一步提高水分的利用率;同时, 与常规耕作相比, 秸秆覆盖后能更有效地避免和减少降水对地表的直接溅击, 降水入渗快, 地表径流少, 保护地表减少龟裂和板结;同时, 秸秆和根茬的腐解也有利于土壤中微生物的活动, 使土壤密度和孔隙度更趋合理。
(2) 旱地玉米秸秆半耕覆盖具有明显的保墒效果与常规耕作田相比, 旱地玉米秸秆半耕覆盖具有明显的保墒效果。据1992年—1993年在长治县的八义镇北楼底村, 对旱地玉米整株半耕半覆盖试验的玉米各个生育期不同土层含水量测定:苗期0～10 cm土壤含水量比对照平均增加6.95%, 0～50 cm平均增加2.65%;拔节期0～10 cm半耕覆盖田土壤含水量比对照增加6.05%, 0～50 cm平均增加1.90%;抽穗期0～10 cm半耕覆盖田土壤含水量比对照增加2.3%, 0～50 cm平均增加1.3%;全生育期0～10 cm半耕覆盖田土壤含水量比对照增加4.75%, 0～50 cm平均增加1.85%。从玉米生长不同时期看土壤含水量变化:苗期0～50 cm土壤含水量比对照平均增加2.65%, 拔节期平均增加1.9%, 抽穗期增加了1.3%。
2. 长期干旱条件下, 秸秆覆盖保墒效果分析
(1) 在持续干旱情况下秸秆覆盖的保墒效果与常规耕作田差异不明显在长期土壤通体干旱情况下, 半耕覆盖随着旱情加剧, 土壤含水量接近于无覆盖的同类土壤, 其保墒效果差异减少。1997年长治县遭受到有史以来的特大干旱, 全年降水量仅为318 mm, 是历年平均降水550 mm的55%, 其中4月份降水30.1 mm, 5月份降水18.0 mm, 6月份降水28.8 mm, 7月份降水12.0 mm。为调查覆盖在干旱条件下的保水效果, 连续3次定点在长治县西池乡小河村对半耕覆盖对比田进行了测定。结果表明:0～30 cm土壤含水量半耕覆盖田比对照田在6月10日时高2.1%, 而在6月22日高1.4个百分点, 7月2日相比相差0.6%。
(2) 在特殊干旱条件下, 秸秆覆盖能延缓旱情的影响
在长期干旱条件下, 虽地表有无秸秆覆盖对土壤含水量的影响已无多大差异, 但在干旱加剧的过程中, 半耕覆盖条件下的土壤含水量能更有效地供给作物生长所需要的水分, 同样提高了植株的抗旱能力, 延缓了旱情。据1997年7月18日、8月6日、8月21日连续3次对处于长期干旱条件下的植株绿叶片数的调查, 半耕覆盖田7月18日植株绿叶片数比对照多1.8片, 8月6日多0.8片, 8月21日多1.1片。
3. 秸秆覆盖量与保墒效果的关系
旱地玉米半耕覆盖中, 秸秆的覆盖量对土壤保墒效果具有直接影响。一般情况下, 土壤含水量随秸秆覆盖量的增大而增加。1993年秋, 在八义镇北楼底村设置了每0.067 hm2秸秆覆盖量分别为500 kg、800 kg、1 000 kg的试验, 第2年分别在各个生育期测定其土壤含水量。其中每0.067 hm2覆盖量1 000 kg的地块, 全生育期0～30 cm土壤含水量比每0.067 hm2覆盖500 kg的地块高0.5%, 比每0.067 hm2覆盖800 kg的地块高0.2%。覆盖量越大越能抑制土壤水分的蒸发, 这种作用前期大、后期小。每0.067 hm2覆盖1 000 kg的地块, 从播种到拔节期比每0.067 hm2覆盖500 kg的地块土壤含水量平均提高0.6%, 而从抽穗到成熟期只提高0.3%。
4. 半耕覆盖与秸秆地膜二元覆盖、地膜覆盖保水效果比较
秸秆覆盖与地膜覆盖同样能起到保持土壤水分的作用, 但二者的区别在于:地表覆盖秸秆后, 雨水能够穿过秸秆空隙而向下渗透到土壤中, 地膜覆盖地表后尽管增温保墒效果明显, 但是覆盖后影响雨水的下渗, 易形成地表径流, 降低了土壤的蓄水能力。另一方面, 由于地膜的增温效应可促进玉米早发, 相应地消耗了土壤中大量的水分, 往往对处于长期干旱中的玉米生长产生不利影响, 导致伏旱加重, 出现植株早衰现象。如果将秸秆覆盖与地膜覆盖有机地结合起来, 使地膜的增温与秸秆的前期降温的不利因素得到互补, 形成秸秆、地膜二元覆盖, 就能创造适合玉米生长的水、肥、气、热等多方面的有利条件。1997年在荫城镇行马村连续两次测定结果基本一致 (详见表1) 。
测定结果表明:半耕覆盖保墒效果最好, 其次是秸秆地膜二元单层覆盖。秸秆地膜二元双层覆盖由于其地膜下面埋有秸秆, 在长期干旱情况下, 秸秆受高温腐烂时反而要吸收土壤中水分, 形成与作物争夺水分的矛盾, 所以, 这种双层覆盖保墒效果不如地膜覆盖。
三、小结
秸秆浅覆盖 篇5
最近, 江苏省农业机械管理局组织有关专家, 对南通市棉花机械有限公司、南通市农机化技术推广中心等单位联合承担的江苏省农机三新工程项目“秸秆捡拾覆盖播种联合作业机械研究开发” (NJ2011-18) 进行验收与成果鉴定。
项目承担单位根据既定目标任务, 研制开发了一种新型的秸秆捡拾覆盖播种联合作业机, 该机能一次性完成秸秆捡拾、切草、播种、施肥、化除、施药和开畦沟等作业, 能够将前茬作物秸秆均匀抛撒于播种后的田面, 对土壤具有保温、保湿、抑制杂草生长和提高肥力等作用, 有利于解决秸秆田间焚烧问题, 减少环境污染, 促进农业可持续发展。
该联合作业机设计新颖、技术先进, 秸秆捡拾覆盖播种联合作业技术填补国内空白, 达到国内领先水平, 样机经江苏省农业机械试验鉴定站检测, 主要性能指标达到项目合同书要求, 经专家们考察、质询, 一致同意该项目通过了省级科技成果鉴定与项目验收, 并具有良好产业化应用前景。
马铃薯玉米秸秆覆盖免耕栽培技术 篇6
1 品种选择
因地制宜选择马铃薯品种[1,2], 要求生育期适中, 优质、高产、抗病, 适宜当地气候条件。根据市场需求, 以适销对路的品种为宜。同时, 种薯避免使用带毒、带病种薯和商品薯, 要求选用优质脱毒一级、二级种薯, 其休眠期已过, 利于种植。牟定县一般选择合作88、东农303、会一2号、早大白、中薯1号、大西洋等种植表现较好的品种。
2 种薯消毒切块
要保证马铃薯出苗整齐, 培育壮苗, 需要考虑到其块茎繁殖, 一般出苗慢。因此, 要确保出芽或芽眼萌动基本一致, 做到带芽播种, 促进马铃薯早出苗、出壮苗。种薯消毒应以整薯消毒为主, 辅以切块消毒。可用150~200 U农用链霉素, 或多菌灵、克露500~700倍液浸泡15~20 min进行整薯消毒。消毒后置于通风见光处晾晒30 min后进行催芽或切块。对种薯进行切块, 具体方法依据种薯情况而定。大种薯应切块种植, 每个切块在25 g以上, 至少保留1个健壮芽, 以连结有顶端部位的为宜。切薯方法:大薯 (>125 g) 从脐部顺着芽眼切下2~3块, 顶端部分纵切为2~4块;中薯 (100 g左右) , 纵切2刀, 切成3~4块;小薯 (50 g左右) 纵切1刀, 切为2块;小种薯 (20~30 g) 以整薯播种效果较好, 无需切块。
3 种薯催芽
马铃薯一般有2~3个月的休眠期, 要根据不同情况进行种薯处理, 对未打破休眠期的种薯要进行催芽。沙床催芽在室内进行, 要求环境干燥通风。先将地面消毒, 然后紧密铺上事先已经消毒的种薯或者切块, 覆盖湿河沙厚约3 cm, 要求河沙清洁无污染。再在河沙上密集铺放第2层薯块, 并铺盖河沙。堆放2~3层后, 在最上层覆盖麻袋或玉米秸秆。催芽过程中, 注意保持河沙湿润, 适量喷水, 但是避免过量淋水而造成底部产生积水。催芽6~8 d, 大部分薯块萌发时适当晾种炼芽, 当芽的大小为花生仁时开始进行, 炼芽使其变为紫色。种薯量较大的可在玉米地将消毒好的种薯用玉米秸秆和黑色薄膜覆盖, 进行避雨催芽。但要注意开好排水沟, 温度以20~25℃为宜。
4 选地
马铃薯对种植土壤无特殊要求, 采用冬季浅土层覆盖玉米秸秆种植, 马铃薯块茎生长在玉米秸秆覆盖层下的土壤表层, 土质的好坏对块茎的形成影响不大。但必须选择排水良好的稻田或有浇灌水源的地块。如果选择水稻田, 必须开好排水沟, 防止田间积水, 造成烂种。
5 适时摆种
根据当地的气候情况适时播种, 适时摆种。牟定县采用冬季浅土层覆盖玉米秸秆种植马铃薯, 最佳播期为9月25日至10月10日。如播种过早, 薯苗容易徒长, 播种过迟则影响下季作物的种植。催好芽后, 根据种薯芽长短、粗壮程度进行分级播种。小墒摆种, 按墒面宽70 cm、沟宽30 cm、沟深20 cm摆放。每墒播2行, 墒边各留25 cm, 行株距30 cm×25 cm, 按“品”字形摆放, 摆种密度为7.95万~8.25万株/hm2。将种薯摆放在土上面, 芽眼向下或者侧向贴近土面, 并用挖排水沟的细土覆盖。免耕划墒整地, 按墒面宽150 cm、沟宽30 cm、沟深20 cm的规格种植。宽窄行种植, 每墒4行, 墒边各留25 cm, 中间为宽行, 两边为窄行, 大行距40 cm, 小行距30 cm, 株距25 cm。按“品”字形摆种, 密度为8.25万~9.00万株/hm2。先摆种后挖沟土盖种, 将种薯摆放在土上, 芽眼向下或者侧向贴近土面, 再用挖排水沟的细土覆盖种薯。按墒面宽160 cm开墒, 摆种4行, 墒边各留20 cm, 行株距40 cm×25 cm, 种植密度8.4万株/hm2。
6 及时覆盖
施肥后用挖排水沟的细土盖种盖肥, 然后均匀地盖上5 cm左右厚的玉米秸秆, 然后清沟覆土, 沟土覆盖在玉米秸秆上。排水沟的其他细土均匀撒在玉米秸秆上, 避免漏光和大风吹走玉米秸秆, 覆盖玉米秸秆要整齐铺满整个墒面, 不得留空。否则保温保湿作用不佳, 薯块易现青泛绿, 导致绿薯率高, 产品质量下降。齐苗后要及时定苗, 剪除多余的弱苗、小苗, 以利结大薯。
7 肥水管理
根据土壤肥力和产量要求在秸秆覆盖前一次性施足肥料[3]。沟宽30 cm、深20 cm, 肥料施在空行中间。施优质农家肥15.0~22.5 t/hm2、三元硫酸钾复合肥1 050~1 500 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2。腐熟的农家肥作基肥, 可适当拌土在播种时直接放在种薯上。化肥放在2株种薯中间或附近, 但需与种薯保持5 cm, 不能与种薯直接接触, 以防止烂种。生长后期脱肥可进行1~2次根外追肥, 选用0.5%尿素液或0.2%磷酸二氢钾。水分管理方面, 出苗前田间保持水量60%左右, 做到土壤始终保持湿润, 连绵阴雨天气时要注意排水, 干旱时应及时浇水;秋马铃薯出苗后要及时做好抗旱保苗工作, 遇到严重干旱时要及时浇水或灌跑马水;生长中期保持土壤含水量70%~80%;生长后期秸秆开始腐烂要注意阴雨天气排水, 以免造成块茎腐烂, 影响薯苗生长。
8 病虫草鼠害防治
农艺措施方面, 应选用脱毒无病薯种;做好种薯消毒;及时发现田间病株, 连根挖出, 移到种植区外销毁;实行水旱轮作, 避免与块根作物或茄科作物连作[4]。化学防治方面, 青枯病在发病初期, 用77%可杀得可湿性粉剂500倍液, 或72%农用链霉素4 000倍液, 或12%绿乳铜乳油600倍液灌根。间隔10 d灌1次, 连灌2~3次。用的药液量为250~500g/株。防治环腐病、晚疫病[5]及黑茎病用瑞毒霉锰锌1 000倍液, 或金雷多米尔、雷多米尔、克露600倍液, 或代森锰锌1 000倍液喷施, 隔7~10 d喷施1次, 连喷2~3次。防治地下害虫可用敌百虫等药剂制毒土撒施。防治蚜虫可用40%乐果乳油1 000倍液喷雾。在马铃薯生长期内一般不需中耕除草, 但是注意尽量避开霜冻危害, 调整播种期。秋马铃薯鼠害较重, 要选用符合无公害生产要求的鼠药对种植区域进行统一灭鼠, 同时注意人畜安全。
9 适时收获
冬闲田免耕玉米秸秆覆盖栽培马铃薯如以鲜薯上市为目的, 当块茎达到一定大小, 就可陆续收获上市;如果是加工用品种, 一般要待植株地上部即将枯死时收获, 尽量延长生长期提高产量。因此, 要根据栽培目的把握采收期。玉米秸秆覆盖免耕栽培的秋马铃薯是人们喜爱的蔬菜之一, 一般情况下, 当茎叶由绿逐渐转枯时, 马铃薯收获较容易, 省工省力, 只要将稻草扒开, 就可拣取马铃薯, 入土的部分薯块用木棍或竹签取出土, 收获后的薯块适度放在太阳下晾干表面水分, 然后分级包装上市。收获后防止雨淋和日光曝晒, 以免薯块腐烂和薯皮变绿, 影响产品质量。
参考文献
[1]邓琼芬, 郑华.马铃薯栽培方式及其配套技术[J].云南农业, 2011 (12) :13.
[2]梁秀芝, 吴瑞香.抗病马铃薯新品种及无害化综合栽培技术[J].华北农学报, 2004 (S1) :137-140.
[3]张建玲, 赵宏儒, 马丽萍, 等.固阳县旱地马铃薯测土配方施肥田间肥效试验[J].内蒙古农业科技, 2011 (1) :75-77, 118.
[4]段玉, 曹卫东, 妥德宝, 等.内蒙古阴山北麓马铃薯与绿肥作物轮作研究[J].内蒙古农业科技, 2010 (2) :26-28.
秸秆浅覆盖 篇7
一、秸秆覆盖少 (免) 耕法产生的客观条件
相对而言, 实施少 (免) 耕保护性耕作法有着极为有利的条件。一是年降雨量较西部省份同类地区偏多, 只要采取得当的纳雨保墒等保护性措施, 多数年份可满足主要农作物生长期需水要求;二是土层深厚, 80%以上耕地经过加工, 可使活土层达到30 cm以上;三是人多地少, 对实施精耕细作极有利, 也适合当地当时的经济水平和生产力状况, 节省投资;四是山多坡广, 蒿草资源、煤炭资源丰实, 燃料充裕, 提供了秸秆还田、养畜过腹还田、增加有机肥施用、改良土壤、培肥地力、提高抗旱能力等丰富物质基础;五是长期的农耕实践中创造和积累了丰富的保护性耕作技术和经验。秸秆覆盖少 (免) 耕作技术就是一个明显的例子。从古至今, 长治农耕文化继承发扬传统农业经验, 不断改革创新, 促进了由传统农业向现代农业的转变, 取得了丰硕的成果。
长治秸秆覆盖少 (免) 耕法, 先是用在药材和蔬菜栽培上, 20世纪80年代中后期开始用于冬小麦, 获得成功后, 推广到玉米栽培上。20世纪70年代又添一项新内容, 即地膜 (塑料薄膜) 覆盖技术。从平地覆盖、山地覆盖到小拱棚, 而后又推广山东寿光经验用于大棚蔬菜, 也是从蔬菜等作物上开始试验, 再应用于玉米栽培。
二、秸秆覆盖少 (免) 耕法发展的理论基础
大秋作物少 (免) 耕法不是一下形成的, 而是经历了“实践———认识———再实践———再认识”逐步发展完善的过程。
1. 秋耕壮垡
以秋耕壮垡为例, 就是改春耕施肥为秋耕施肥, 春天视干旱状况, 采取不带犁镜浅耕, 不耕或耢耙, 重镇压 (石磙) 的方法。1977年-1982年, 我国北方持续干旱, 大秋作物无法下种, 而采用秋耕壮垡的地区, 春不耕, 多耙地, 重镇压和选用抗旱品种, 适时播种及苗期三砘 (耧后砘、黄芽砘、压青砘) 基本保住全苗, 获得增产。1982年11月8日, 《光明日报》头条刊发了“晋庄大队运用有机旱作经验粮食连年稳产高产”, “中央领导同志认为这项技术在我国北方具有普遍意义要大力推广”的报道。中央人民广播电台当天在《新闻和报纸摘要》节目中全文播发了该消息, 引起较大轰动。
就这样一项改变耕作、春天少耕一次的技术, 促成了当年上党约10万hm2谷子的好收成, 在当时粮食短缺的情况下, 意义非凡。
2. 穴播保墒
玉米穴播。20世纪50年代初, 玉米播种普遍作法是犁开沟, 人工点籽, 春天风大风多, 跑墒严重。为此, 改为人工刨穴播种。按密植数, 确定株行距定穴点。人工刨穴深7 cm, 每穴点种肥 (多为人类尿, 即圊肥) 和3粒玉米, 而后将另一行刨起的土填埋穴里, 最后耢平。这项耕作法, 除小面积机播玉米外, 大面积种植的玉米都用此法, 一直推广应用至今。
三、秸秆覆盖少 (免) 耕法的试验研究
1. 地膜覆盖玉米
20世纪80年代前后, 玉米栽培采用了地膜全覆盖和半覆盖, 出现了一个“农业白色革命”小高潮, 取得了一定的成效。但大量使用“地膜、化肥、农药”三大兴奋剂, 带来了土壤板结、环境污染、食品安全等诸多问题。基于可持续发展, 人们开始反思, 积极倡导有机农业、生物农业、生态农业、再生农业, 寻找改变地膜覆盖玉米的做法。
值此, 1987年, 屯留县率先试验研究麦秸覆盖麦田, 取得了“盖不盖差一百” (即每0.067 hm2增产50 kg) 的效果。1988年, 在一些地方推广, 而后逐步用于玉米, 取代了大部分地膜覆盖。
2. 麦秸覆盖麦田试验项目
1991年, 山西省农科院与长治县师庄乡农科站开展的“旱地玉米秸秆整株半覆盖免耕法”研究项目, 在该乡北楼底村取得显著成效。平均单产比对照3农户分别增产51.2%, 20.6%, 40.8%。1992年全乡玉米播种200 hm2, 其中覆盖面积100 hm2, 长势均好, 当年8月下旬, 长治市农业、科技部门在师庄北楼底召开全市13个县区现场会, 推广他们的经验。该县连续多年大力推广旱地玉米免耕覆盖技术, 1996年全县1.067万hm2采用此项技术, 单产达600 kg/0.067 hm2以上。11月10日, 中央电视台《新闻联播》头条报道, 陕西等省派人前来参观学习。1992年-1997年, 长治市秸秆覆盖玉米少 (免) 耕保护性耕作法推广又出现了一个高潮。此后, 由于多种原因, 此法带来的土壤板结、开春地温低、病虫多、草害大等问题, 应用面积有所下降, 尚需进一步改进。
3. 玉米秸秆整秆半覆盖免耕法研究项目
玉米秸秆覆盖方法分为整秆覆盖和粉碎后覆盖两种类型。粉碎还田即秸秆随切碎随覆盖, 来年春扒开覆盖后下种, 缺点是秋冬风大风多, 秸秆易被刮掉。整秆覆盖, 又分整株刨起覆盖于垄中, 也有玉米站立收获后, 将整秆推倒固茬整秆覆盖的。长治县的办法是秋耕整秆还田, 苗期进行免耕半覆盖, 也有的是整秆半覆盖, 下种时扒开下种的覆盖。壶关县的作法是2行玉米覆盖2行秸秆的整秆覆盖半免耕技术。既发挥了秸秆覆盖保墒、保土、增肥、改土, 省工增产的优点, 又克服了整秆全覆盖少 (免) 耕法耕作不便和春天地温低、不发苗的缺点, 效果较好。
4. 小麦秸秆覆盖
秸秆覆盖小麦。长治地区秸秆覆盖先是小麦获得成功后再推广于玉米的。据统计, 1987年-1992年, 秸秆覆盖少 (免) 耕面积共计6.13万hm2 (其中, 小麦4.83万hm2, 玉米1.30万hm2) 。资料表明, 只有增产幅度差异, 没有不增产的地块。目前, 这项技术农民已自觉应用。
麦田覆盖分为休闲地和生育期覆盖两种类型。休闲地覆盖时间越早越好, 灭茬后立即进行, 配合以蒿草覆盖更佳。每0.067 hm2覆盖切碎麦秸500 kg, 玉米秆700 kg, 铺撒均匀, 麦播前20 d结合耕地翻入土中。生长期间麦田覆盖可在播种后直到次年3月底, 但以上冻前覆盖为好。
四、结论