蔣學(xué)山
(寧夏回族自治區(qū)原種場(chǎng),寧夏銀川 750200)
秸稈還田是指將秸稈(玉米稈、小麥秸稈、稻稈等)腐爛入土或直接壓碎入土的一種方法。秸稈中含有豐富的可再生生物資源,可以為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供氮肥、磷肥、鉀肥及碳肥等,增加土壤中的有機(jī)質(zhì)物質(zhì),改善土壤的物理性狀。近年來(lái),我國(guó)許多地區(qū)為充分利用秸稈廢料,減少因燒秸稈而產(chǎn)生的空氣污染,推動(dòng)生態(tài)高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展,開(kāi)始推廣秸稈還田技術(shù),減少化肥用量。
秸稈還田是將不宜直接用作飼料的秸稈直接或堆積腐熟后施入土壤的一種方式。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中,需要消耗大量的能源,為滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,需要及時(shí)為農(nóng)作物補(bǔ)充能量,調(diào)節(jié)土壤中的有機(jī)質(zhì)、水、氣及熱量,為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造有利的條件。秸稈中含有大量的新鮮有機(jī)物料,經(jīng)腐熟后,可以直接轉(zhuǎn)化為土壤的有機(jī)質(zhì)或速效養(yǎng)分,改善土壤的理化性狀。秸稈還田可增加土壤有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),使土壤松散,增加孔隙度,促進(jìn)微生物活動(dòng)和作物根系發(fā)育。秸稈還田可顯著增肥增產(chǎn),一般可增產(chǎn)5%~10%,但如果方法不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致土壤細(xì)菌增多、作物病害加重等不良現(xiàn)象。因此,采取合理的秸稈還田措施,可以起到良好的還田效果。秸稈還田是目前人們廣泛關(guān)注的問(wèn)題,它的推廣和應(yīng)用不僅消除了因秸稈焚燒造成的空氣污染,還具有增肥增產(chǎn)的作用[1]。
1)農(nóng)作物秸稈含有一定的蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素及灰分成分等,不僅可以為土壤增加有機(jī)質(zhì),還可以增加氮肥、磷肥、鉀肥等養(yǎng)分。倘若將秸稈直接從農(nóng)田運(yùn)走,殘留在土壤中的有機(jī)質(zhì)只有不足10%,沒(méi)有發(fā)揮秸稈應(yīng)有的作用。2)秸稈還田有助于增加農(nóng)田的微生物。土壤微生物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用,它可以分解土壤中的有機(jī)質(zhì)、凈化土壤成分。有機(jī)質(zhì)的合成需要植物的葉子完成,有機(jī)質(zhì)的分解需要微生物完成。秸稈還田后,為土壤中的微生物增加了大量的能源,有助于促進(jìn)微生物活動(dòng)。實(shí)施秸稈還田,農(nóng)田微生物增加18.9%,活性酶增加33%,轉(zhuǎn)化酶增加47%,加速了秸稈有機(jī)質(zhì)的分解和礦物質(zhì)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速度。3)同時(shí),過(guò)去秸稈主要通過(guò)焚燒處理,焚燒不僅造成空氣污染,而且易導(dǎo)致土壤表層焦化,破壞生態(tài)環(huán)境。秸稈還田有助于提高農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用率,減輕過(guò)去秸稈焚燒的不良影響[2]。農(nóng)戶(hù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可以減少化肥用量,達(dá)到降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的目的。
秸稈還田在實(shí)施過(guò)程中,易出現(xiàn)以下3 種問(wèn)題。1)秸稈還田量過(guò)大或不均勻,易出現(xiàn)死苗、黃苗等現(xiàn)象。因此在實(shí)施過(guò)程中,要控制秸稈還田的用量,一般每667 m2秸稈粉碎翻壓量控制在300~500 kg。2)秸稈翻壓后,土壤比較疏松,孔隙大小不均勻,易出現(xiàn)跑風(fēng)現(xiàn)象。3)易發(fā)生病蟲(chóng)害。秸稈直接粉碎過(guò)程中,無(wú)法殺死秸稈中的蟲(chóng)卵、病菌及害蟲(chóng),導(dǎo)致其殘留在土壤中,增加農(nóng)田越冬害蟲(chóng)的數(shù)量。
秸稈還田的技術(shù)要求主要體現(xiàn)在以下3 方面。1)由于秸稈還田的養(yǎng)分釋放緩慢,施用過(guò)晚導(dǎo)致農(nóng)作物不能利用吸收,所以秸稈還田一般用作基肥。2)還田的秸稈量要適中。一般情況下,秸稈還田量為每667 m2施放干草150~250 kg,用量較大時(shí)應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的耕作措施配施適量氮肥。3)秸稈分布要均勻。如果秸稈分布不均勻,較厚的部分難以犁入土中,使地表不平整,易造成作物生長(zhǎng)不均勻、出苗不均勻等現(xiàn)象[3]。
秸稈還田可促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷和鉀等含量的增加,協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)比例失衡的問(wèn)題,提高土壤保水能力。除此之外,秸稈還田技術(shù)還是保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。秸稈還田能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤肥力,改良土壤,加速小麥農(nóng)作物的成熟,提高作物產(chǎn)量。
小麥發(fā)芽后,檢查小麥的發(fā)芽率,分析秸稈還田是否對(duì)出苗率造成一定的影響。對(duì)比未實(shí)施秸稈還田的農(nóng)田,發(fā)現(xiàn)施秸稈還田的農(nóng)田出苗率低于秸稈未還田的出苗率,說(shuō)明秸稈還田對(duì)小麥出苗率造成一定的影響。秸稈中的微生物與麥苗爭(zhēng)奪養(yǎng)分,影響麥苗的正常生產(chǎn)。秸稈還田后,小麥田比較疏松,孔隙較大且不均勻,小麥種子無(wú)法與土壤粘結(jié)在一起,導(dǎo)致小麥扎根不穩(wěn),影響小麥的發(fā)芽[4-5]。因此,秸稈還田時(shí)還需適當(dāng)鎮(zhèn)壓秸稈,以免土壤太過(guò)疏松,影響小麥的出苗率。
實(shí)施秸稈還田后小麥產(chǎn)量比未實(shí)施地塊增長(zhǎng)6%~8%,增產(chǎn)效果明顯。小麥產(chǎn)量與有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量有關(guān),對(duì)比分析秸稈還田與未實(shí)施秸稈還田的小麥有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)秸稈還田比未實(shí)施秸稈還田的有效穗數(shù)增長(zhǎng)6.8%~8.6%;小麥穗粒數(shù)增長(zhǎng)6.2%~8.9%;千粒質(zhì)量增長(zhǎng)5.1%~7.6%。由此說(shuō)明,秸稈還田有助于提高小麥的有效穗、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量,增產(chǎn)效果明顯。增加小麥有機(jī)肥和氮肥有助于提高小麥產(chǎn)量,在秸稈不還田的環(huán)境下,增加有機(jī)肥和氮肥的施用量,可以提高小麥產(chǎn)量,但是秸稈還田模式下,增施有機(jī)肥和氮肥,反而降低小麥產(chǎn)量。
目前,關(guān)于秸稈還田對(duì)小麥籽粒質(zhì)量影響的研究較少,僅有報(bào)道指出玉米秸稈還田會(huì)導(dǎo)致籽粒中氨基酸含量和小麥面粉質(zhì)量下降。有報(bào)道曾指出水稻秸稈覆蓋還田可增加小麥籽粒蛋白質(zhì)和濕面筋的含量,提高中筋強(qiáng)筋專(zhuān)用小麥面粉的品質(zhì)。秸稈覆蓋還田與農(nóng)作物免耕方式結(jié)合起來(lái),可降低小麥淀粉糊化現(xiàn)象,降低小麥的粘度,影響中筋小麥面粉的質(zhì)量。
秸稈還田后進(jìn)行連作,小麥病蟲(chóng)害發(fā)生情況具有上升趨勢(shì)。北方實(shí)施秸稈還田后,春小麥發(fā)生根腐病的情況增加;南方實(shí)施秸稈還田后,小麥發(fā)生全蝕病的情況增加。在免耕環(huán)境下,實(shí)施秸稈覆蓋,會(huì)給秸稈內(nèi)部的病菌、害蟲(chóng)創(chuàng)造有利的環(huán)境,造成麥田害蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)。此外,秸稈還田有利于增加微生物活力,加快除草劑等在土壤中的降解速度,縮短藥效的有效期。因此,秸稈還田后需要適當(dāng)增加麥田除草劑的使用頻次和劑量。
秸稈還田后,田間秸稈量較大。使用中型拖拉機(jī)耕作能更好地提高還田質(zhì)量,更好地達(dá)到還田效果,耕深以15~18 cm 為宜,播種深度不超過(guò)5 cm 為佳。在耕種時(shí),還要根據(jù)留茬高度選擇合適的方式。如果留茬較高,則將秸稈均勻?yàn)⒃诘孛嫔?,為旋耕機(jī)耕種提供便利;如果是免耕作模式,則需選擇留茬較矮的秸稈田,直接將農(nóng)作物均勻?yàn)⒃谔锏?,這樣省時(shí)省力。
秸稈還田會(huì)使得耕層土壤空曠、疏松,容易導(dǎo)致播種后土壤水分急劇下降,嚴(yán)重影響小麥出苗,可以通過(guò)密實(shí)土壤提高小麥發(fā)芽率。
從小麥播種到越冬,如果期間土壤水分有惡化趨勢(shì),必須立即澆水,否則在出現(xiàn)寒流、霜凍等惡劣天氣條件下,會(huì)出現(xiàn)干凍死苗的情況。秸稈還田時(shí),可以采用邊收割邊填埋秸稈的方式,秸稈剛收獲時(shí)水分比較充足,有助于填埋時(shí)微生物的降解。小麥種植后,根據(jù)墑情適當(dāng)澆水,翻耕后,如果土壤墑情較差,則需及時(shí)補(bǔ)充水分;如果墑情較好,則需鎮(zhèn)壓土壤,提高土壤密實(shí)度。
隨著人們生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,秸稈還田成為人們開(kāi)始廣泛關(guān)注的問(wèn)題。秸稈還田的大量運(yùn)用,不僅在很大程度上消除了因秸稈焚燒造成的空氣污染,還具有增肥增產(chǎn)的作用。但是如果操作不正確,可能會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,還會(huì)影響到小麥的種植和發(fā)育。所以,農(nóng)作物生產(chǎn)者可以在推廣秸稈還田時(shí),采取科學(xué)的手段,通過(guò)控制耕作深度、密實(shí)土壤、及時(shí)澆水、完善排水系統(tǒng)和做好病蟲(chóng)害防治工作等方式,實(shí)現(xiàn)秸稈還田價(jià)值的最大化,推動(dòng)我國(guó)小麥種植相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化。