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摘要 进行小麦秸秆全量还田技术应用研究,结果表明:小麦秸秆全量还田技术综合表现以收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆的模式效果最好,其碎土系数和埋草覆盖率分别为87%、98%,漏插率、均匀度、伤秧率分别为4.8%、87.4%、3.5%,都达到机插秧相关质量指标要求。
关键词 小麦秸秆;全量还田;整地质量;机插秧质量
中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)14-0225-02
根据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》等法律、法规中有秸秆禁烧规定,地方政府有秸秆禁烧禁抛禁令。秸秆处理成为农业部门亟需处理的问题之一。江苏省农科院副研究员张永春认为,秸秆全量还田2~3年后,土壤有机质可以提高2~3 g/kg,土壤肥力等级可以提高0.5~1.0个等级。为提高农作物秸秆机械化还田水平,三河农场在水稻秸秆100%还田经验基础上,积极探索小麦还田新技术,超过2 733.33 hm2小麦秸秆实现了全量还田[1-3]。现将结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 农场基本情况
三河农场位于全国“五大淡水湖”之一的洪泽湖南岸,行政区域辖于淮安市盱眙县境内,地处北纬33°03′,东经118°37′。现有土地面积4 448.6 hm2,其中耕地2 833.13 hm2,农场总人口为11 500人,职工总人数2 698人,其中农业职工862人,种植的作物以麦稻为主,其中小麦2 733.33 hm2,水稻2 766.67 hm2,常年稻麦总产量3.75万t。
农场属北亚热带季风暖温湿气候,具有明显的海洋性气候与大陆性气候交替的特征,四季分明,年平均温度14.7 ℃,年均积温5 379.7 ℃,年降雨量平均981.5 mm左右,日照时数2 234.7 h。水利条件较好,地处淮河下游,位于淮河与洪泽湖交汇处,东临盱眙县高桥河、南临维桥河、西濒淮河、北依洪泽湖,地下水资源等十分丰富,同时沟渠布局规范,地势较平坦,条田地势高差0.3m,小沟间距50 m,中沟间距500 m,沟系配套。
土地平整,沟渠配套,旱能灌,涝能排,土壤肥力中等,土壤有机质含量1.6%~1.8%,含氮量0.100%~0.115%,碱解氮63~80 mg/kg,pH值7.1左右。
1.2 试验设计
根据不同的机械作业方式和配套作业程序共分为4个处理,分别为处理1:收割—机械秸秆粉碎—上水浸泡24 h—埋茬起浆—二遍埋茬起浆(试验地点:邱上郢管理区李岗队1号田);处理2:收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆(试验地点:邱上郢管理区秦岗队路北1号地);处理3:收割(带秸秆粉碎)—耕翻(晒垡)—上水—埋茬起浆(试验地点:洪湖管理区北20号-3);处理4:收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—反旋耕(试验地点:潘庄管理区13号—8)。埋茬起浆机选用连云港市神龙机械有限公司提供的2.4 mIGN旋耕机。
2 结果与分析
2.1 不同处理整地质量和机械作业成本比较
从表1可以看出,不同处理碎土系数、埋草覆盖率总体以处理2、3较为理想,其碎土系数和埋草覆盖率分别为87%、98%和90%、95%;处理3虽然机械作业成本较其他处理低,但由于耕翻需要晒垡,收割至栽插所需天数较其他处理多2~3 d;处理1、4均有其局限性,处理1由于受耕地长年未耕翻的影响,尽管进行2次埋茬起浆作业,碎土系数仍达不到理想效果,仅81%;处理4进行正反旋作业,没有采用埋茬起浆作业程序,虽然碎土系数达到92%,但埋草覆盖率在所有处理中表现最低,为90%,埋草效果不及其他处理,同时机械作业成本最高,达1 050元/hm2。
2.2 不同处理对机插秧质量的影响
从表2可以看出,以处理2表现最优,其漏插率、均匀度、伤秧率分别为4.8%、87.4%、3.5%,都达到机插秧相关质量指标要求,与常规作业的处理4相比,漏插率低2.7个百分点,均匀度高3.8个百分点,伤秧率少1.3个百分点。处理3对机插秧栽插质量的影响次之,但与处理1、2相比,从漏插率、均匀度合格率、伤秧率3个指标的直观比较,处理间影响不十分明显。
3 结论与讨论
3.1 结论
该试验结果表明,小麦秸秆全量还田技术综合表现以收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆的模式效果最好,其碎土系数和埋草覆盖率分别为87%、98%,漏插率、均匀度、伤秧率分别为4.8%、87.4%、3.5%,都达到机插秧相关质量指标要求。
3.2 讨论
3.2.1 小麦秸秆全量还田技术路线。为实现小麦秸秆全量还田,切合农场实际,制定“小麦秸秆全量还田与机插秧技术集成”模式,即以推广埋茬起浆机进行机械化秸秆还田为主线,积极探索麦秸秆全量还田机械化技术与机插秧技术加以集成的技术路线。一次完成麦茬田的粉碎、旋耕(或耕翻)、起浆、灭茬、平整一条龙复式作业,直接将在田秸秆还田,达到效率高、质量好,同时满足不同后续作业的农艺要求[4]。
3.2.2 小麦秸秆全量还田配套作业程序。小麦秸秆全量还田,推广收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆和收割—耕翻(晒垡)—上水—埋茬起浆2个主要的配套作业程序。对收割—机械秸秆粉碎—上水浸泡24 h—埋茬起浆—埋茬起浆配套作业程序,在三河农场生产上可以提倡,但前提必须是3年一耕翻的田块方能采用此方式。
3.2.3 埋茬起浆作业的关键技术条件。一是小麦秸秆经粉碎后上水浸泡必须在12 h以上,上水标准为漫过田块的最高点,避免漏泡、少泡,作业前进行排水,排至地面无积水或留有少许地皮水。二是对小麦秸秆量超过6 t/hm2以上的田块,建议埋茬起浆以2遍为好。
3.2.4 生态效益明显。小麦秸秆全量还田后,避免了秸秆焚烧带来的环境污染和安全隐患,同时改善了土壤结构,增加了土壤空隙度,增强了土壤中水、肥、气、热的协调能力,提高了土壤保水、保肥、供肥能力,使农场农业生产步入正轨[5-6]。
3.2.5 配套的农艺措施。一是肥料运筹,大量秸秆翻埋入土后,土壤微生物得到了大量的能源,要从土壤中吸收一部分无机氮,因此苗期应增加氮肥用量,生产上提倡基肥增加纯氮15.0~37.5 kg/hm2为宜,后期随着秸秆分解强度的减弱,原来被固定的氮素会慢慢释放出来,在水稻生长中后期应酌减氮肥用量。前期增加、后期减少的幅度可根据不同土壤类型、不同还草量及水稻田间长势作适当变化;二是水浆管理,在淹水条件下,厌气微生物活跃,在分解秸秆的过程中,会产生一些还原性气体及酸性物质,因此水浆管理应采用浅水勤灌、干干湿湿、放水上水、经常轻拷等方法,尽量避免有害物质的积累。
4 参考文献
[1] 汪明慧,毛建国.小麦秸秆全量还田技术的研究[J].上海农业科技,2011(3):134,129.
[2] 田东,徐修奎,朱文明,等.洪泽湖农场稻麦机械化秸秆全量还田技术应用现状及成效[J].现代农业科技,2012(7):286,289.
[3] 柳民强.金坛市秸秆机械化还田技术与对策研究[D].北京:中国农业科学院,2013.
[4] 言建良,孙志明,孙晓强.机插秧小麦秸秆全量还田试验初探[J].上海农业科技,2010(4):47,49.
[5] 吴行国,朱桂珍,谈海红.稻麦秸秆全量还田农机与农艺配套技术[J].现代农业科技,2008(6):149,151.
[6] 小麦秸秆机械化还田技术[J].致富天地,2000(12):25.
关键词 小麦秸秆;全量还田;整地质量;机插秧质量
中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)14-0225-02
根据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》等法律、法规中有秸秆禁烧规定,地方政府有秸秆禁烧禁抛禁令。秸秆处理成为农业部门亟需处理的问题之一。江苏省农科院副研究员张永春认为,秸秆全量还田2~3年后,土壤有机质可以提高2~3 g/kg,土壤肥力等级可以提高0.5~1.0个等级。为提高农作物秸秆机械化还田水平,三河农场在水稻秸秆100%还田经验基础上,积极探索小麦还田新技术,超过2 733.33 hm2小麦秸秆实现了全量还田[1-3]。现将结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 农场基本情况
三河农场位于全国“五大淡水湖”之一的洪泽湖南岸,行政区域辖于淮安市盱眙县境内,地处北纬33°03′,东经118°37′。现有土地面积4 448.6 hm2,其中耕地2 833.13 hm2,农场总人口为11 500人,职工总人数2 698人,其中农业职工862人,种植的作物以麦稻为主,其中小麦2 733.33 hm2,水稻2 766.67 hm2,常年稻麦总产量3.75万t。
农场属北亚热带季风暖温湿气候,具有明显的海洋性气候与大陆性气候交替的特征,四季分明,年平均温度14.7 ℃,年均积温5 379.7 ℃,年降雨量平均981.5 mm左右,日照时数2 234.7 h。水利条件较好,地处淮河下游,位于淮河与洪泽湖交汇处,东临盱眙县高桥河、南临维桥河、西濒淮河、北依洪泽湖,地下水资源等十分丰富,同时沟渠布局规范,地势较平坦,条田地势高差0.3m,小沟间距50 m,中沟间距500 m,沟系配套。
土地平整,沟渠配套,旱能灌,涝能排,土壤肥力中等,土壤有机质含量1.6%~1.8%,含氮量0.100%~0.115%,碱解氮63~80 mg/kg,pH值7.1左右。
1.2 试验设计
根据不同的机械作业方式和配套作业程序共分为4个处理,分别为处理1:收割—机械秸秆粉碎—上水浸泡24 h—埋茬起浆—二遍埋茬起浆(试验地点:邱上郢管理区李岗队1号田);处理2:收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆(试验地点:邱上郢管理区秦岗队路北1号地);处理3:收割(带秸秆粉碎)—耕翻(晒垡)—上水—埋茬起浆(试验地点:洪湖管理区北20号-3);处理4:收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—反旋耕(试验地点:潘庄管理区13号—8)。埋茬起浆机选用连云港市神龙机械有限公司提供的2.4 mIGN旋耕机。
2 结果与分析
2.1 不同处理整地质量和机械作业成本比较
从表1可以看出,不同处理碎土系数、埋草覆盖率总体以处理2、3较为理想,其碎土系数和埋草覆盖率分别为87%、98%和90%、95%;处理3虽然机械作业成本较其他处理低,但由于耕翻需要晒垡,收割至栽插所需天数较其他处理多2~3 d;处理1、4均有其局限性,处理1由于受耕地长年未耕翻的影响,尽管进行2次埋茬起浆作业,碎土系数仍达不到理想效果,仅81%;处理4进行正反旋作业,没有采用埋茬起浆作业程序,虽然碎土系数达到92%,但埋草覆盖率在所有处理中表现最低,为90%,埋草效果不及其他处理,同时机械作业成本最高,达1 050元/hm2。
2.2 不同处理对机插秧质量的影响
从表2可以看出,以处理2表现最优,其漏插率、均匀度、伤秧率分别为4.8%、87.4%、3.5%,都达到机插秧相关质量指标要求,与常规作业的处理4相比,漏插率低2.7个百分点,均匀度高3.8个百分点,伤秧率少1.3个百分点。处理3对机插秧栽插质量的影响次之,但与处理1、2相比,从漏插率、均匀度合格率、伤秧率3个指标的直观比较,处理间影响不十分明显。
3 结论与讨论
3.1 结论
该试验结果表明,小麦秸秆全量还田技术综合表现以收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆的模式效果最好,其碎土系数和埋草覆盖率分别为87%、98%,漏插率、均匀度、伤秧率分别为4.8%、87.4%、3.5%,都达到机插秧相关质量指标要求。
3.2 讨论
3.2.1 小麦秸秆全量还田技术路线。为实现小麦秸秆全量还田,切合农场实际,制定“小麦秸秆全量还田与机插秧技术集成”模式,即以推广埋茬起浆机进行机械化秸秆还田为主线,积极探索麦秸秆全量还田机械化技术与机插秧技术加以集成的技术路线。一次完成麦茬田的粉碎、旋耕(或耕翻)、起浆、灭茬、平整一条龙复式作业,直接将在田秸秆还田,达到效率高、质量好,同时满足不同后续作业的农艺要求[4]。
3.2.2 小麦秸秆全量还田配套作业程序。小麦秸秆全量还田,推广收割—机械秸秆粉碎—旋耕—上水—埋茬起浆和收割—耕翻(晒垡)—上水—埋茬起浆2个主要的配套作业程序。对收割—机械秸秆粉碎—上水浸泡24 h—埋茬起浆—埋茬起浆配套作业程序,在三河农场生产上可以提倡,但前提必须是3年一耕翻的田块方能采用此方式。
3.2.3 埋茬起浆作业的关键技术条件。一是小麦秸秆经粉碎后上水浸泡必须在12 h以上,上水标准为漫过田块的最高点,避免漏泡、少泡,作业前进行排水,排至地面无积水或留有少许地皮水。二是对小麦秸秆量超过6 t/hm2以上的田块,建议埋茬起浆以2遍为好。
3.2.4 生态效益明显。小麦秸秆全量还田后,避免了秸秆焚烧带来的环境污染和安全隐患,同时改善了土壤结构,增加了土壤空隙度,增强了土壤中水、肥、气、热的协调能力,提高了土壤保水、保肥、供肥能力,使农场农业生产步入正轨[5-6]。
3.2.5 配套的农艺措施。一是肥料运筹,大量秸秆翻埋入土后,土壤微生物得到了大量的能源,要从土壤中吸收一部分无机氮,因此苗期应增加氮肥用量,生产上提倡基肥增加纯氮15.0~37.5 kg/hm2为宜,后期随着秸秆分解强度的减弱,原来被固定的氮素会慢慢释放出来,在水稻生长中后期应酌减氮肥用量。前期增加、后期减少的幅度可根据不同土壤类型、不同还草量及水稻田间长势作适当变化;二是水浆管理,在淹水条件下,厌气微生物活跃,在分解秸秆的过程中,会产生一些还原性气体及酸性物质,因此水浆管理应采用浅水勤灌、干干湿湿、放水上水、经常轻拷等方法,尽量避免有害物质的积累。
4 参考文献
[1] 汪明慧,毛建国.小麦秸秆全量还田技术的研究[J].上海农业科技,2011(3):134,129.
[2] 田东,徐修奎,朱文明,等.洪泽湖农场稻麦机械化秸秆全量还田技术应用现状及成效[J].现代农业科技,2012(7):286,289.
[3] 柳民强.金坛市秸秆机械化还田技术与对策研究[D].北京:中国农业科学院,2013.
[4] 言建良,孙志明,孙晓强.机插秧小麦秸秆全量还田试验初探[J].上海农业科技,2010(4):47,49.
[5] 吴行国,朱桂珍,谈海红.稻麦秸秆全量还田农机与农艺配套技术[J].现代农业科技,2008(6):149,151.
[6] 小麦秸秆机械化还田技术[J].致富天地,2000(12):25.