玉林市玉州區(qū)“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式應(yīng)用探討

黎霞

摘 要 秸稈處理是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的重要問題，對秸稈進行有效利用和處理不僅可以提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益，促進農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，還有利于保護生態(tài)環(huán)境。我國各地區(qū)探索出諸多“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式，有效改善了秸稈的處理效果。探討“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的重要性，分析秸稈還田提高土壤肥力的作用機理，并以玉林市玉州區(qū)為研究對象，介紹了晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式技術(shù)要點及應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞 晚稻;秸稈還田;綠肥種植;循環(huán)培肥模式;廣西玉林市玉州區(qū)

中圖分類號：S513 文獻標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.15.028

秸稈是農(nóng)作物收獲后剩余的副產(chǎn)品，其中包含大量的有機質(zhì)及氮磷鉀等元素，通過適當(dāng)處理將其埋入土壤中，可以提升土壤肥力，為下一周期農(nóng)作物的種植與生長提供支持。水稻收割后會產(chǎn)生大量秸稈，以往相當(dāng)長時間內(nèi)我國南方農(nóng)民通常采用露天焚燒的方式處理秸稈，不僅易誘發(fā)火災(zāi)，還會產(chǎn)生大量濃煙、破壞耕作層微生物系統(tǒng)，不利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，秸稈處理成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要研究課題之一，目前已得到廣泛應(yīng)用的秸稈處理技術(shù)有很多，如飼料化利用技術(shù)、基料化利用技術(shù)、原料化利用技術(shù)、燃料化利用技術(shù)和還田種植循環(huán)培肥技術(shù)等，其中飼料化利用技術(shù)、基料化利用技術(shù)、原料化利用技術(shù)和燃料化利用技術(shù)雖然可以對秸稈進行處理，但因其操作過程復(fù)雜，且無法改善耕地土壤理化性狀，所以在一定程度上限制了這些技術(shù)的應(yīng)用。而還田種植循環(huán)培肥技術(shù)則沒有以上缺陷，還可以提升秸稈的經(jīng)濟價值和生態(tài)價值。以玉林市玉州區(qū)為例，對晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的應(yīng)用及短期效應(yīng)進行了探析。

1 ?循環(huán)培肥模式的重要性

通過應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式進行秸稈處理，基層土壤肥力的增長與保持效果明顯。實踐證明，這種循環(huán)培肥模式的應(yīng)用不僅可以促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，還具有一定的環(huán)境保護作用，主要體現(xiàn)在提高耕地土壤肥力、提升農(nóng)作物產(chǎn)量、減少秸稈焚燒現(xiàn)象和推動秸稈綜合利用等方面。

1.1 ?提升耕地土壤肥力

農(nóng)作物的生長與土壤肥力有直接關(guān)系，保持土壤有較高的肥力可加快農(nóng)作物的生長速度。在晚稻栽培中，通過科學(xué)應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式，實現(xiàn)了秸稈全量還田。水稻高茬及秸稈還田可為綠肥（苕子）幼苗提供庇護，保溫保墑，并為苕子根瘤菌提供碳源，促進苕子植株生長，苕子長高后可掩蓋稻草并固氮，綠肥氮與秸稈碳形成互濟效應(yīng)，有利于形成良好的微生物環(huán)境，加速水稻秸稈的腐爛，提高耕地土壤肥力。

1.2 ?提高農(nóng)作物產(chǎn)量

“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的應(yīng)用，可以在減少化學(xué)肥料施加的同時提升土壤中有機質(zhì)和氮磷鉀等元素的含量，還可以增強土壤的保水蓄水能力，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，增加團粒結(jié)構(gòu)，從而為下一周期農(nóng)作物的種植提供支持。相關(guān)研究表明，應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式后，每667 m2土地農(nóng)作物的產(chǎn)量可增加6%～8%[1]。

1.3 ?減少秸稈焚燒現(xiàn)象

在過去相當(dāng)長一個時期，玉州區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民多以稻草作為傳統(tǒng)家庭土灶的燃料，但隨著基層農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民物質(zhì)生活水平的提高，傳統(tǒng)的焚燒取暖方式和土灶基本淘汰，又受到技術(shù)水平與理念等多方面因素的影響，處理秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物時農(nóng)民多以就地露天焚燒為主，對自然環(huán)境造成了破壞。在應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式后，這一情況得以改善。在農(nóng)作物收獲前，可向稻田撒入適量的綠肥，達到“田里有綠肥，農(nóng)民不燒草”的效果，“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥技術(shù)操作簡單，無需投入過高成本，易獲得農(nóng)戶的信賴。通過減少秸稈焚燒處理，可減少污染煙氣的排放，保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。

1.4推動秸稈的綜合利用

“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式屬于秸稈肥料化利用手段之一。該技術(shù)的應(yīng)用可以釋放因堆放秸稈而占用的大面積土地資源，減少秸稈露天焚燒情況的發(fā)生，提升耕地質(zhì)量，提高秸稈綜合利用率，改善鄉(xiāng)村風(fēng)貌和農(nóng)民生活水平，推動當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村振興建設(shè)向高質(zhì)量方向發(fā)展。

2 ?秸稈還田提高土壤肥力的作用機理

秸稈還田提高土壤肥力的作用機理主要包括蓄水提溫保墑、改善土壤理化性狀和增加土壤養(yǎng)分3個方面。

2.1 ?蓄水提溫保墑

秸稈還田不僅能夠留蓄自然降水，加強對地下水的保存，還能提高地溫，為農(nóng)作物的生長提供良好的生長環(huán)境[2]。秋季在對農(nóng)田進行處理時，深耕30～40 cm可提高自然降水的下滲深度，防止雨水滯留在地表，減緩水分的蒸發(fā)速度，使土壤長期保持濕潤。秸稈由纖維等成分組成，經(jīng)過分解腐化可以產(chǎn)生一定能量，提升土壤的溫度。

2.2 ?改善土壤理化性狀

土壤由很多物質(zhì)組成，其中有機質(zhì)、碳酸鈣和多糖類物質(zhì)對土壤結(jié)構(gòu)具有重要作用，可提升整個土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過適當(dāng)?shù)姆绞綄⒔斩掃€田后，能夠提升土壤的有機質(zhì)含量，還會形成大量的五碳糖，可顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)廄肥。與此同時，在秸稈還田的同時輔助深耕手段，將秸稈埋入土壤深層，有利于促進土壤中微生物的繁殖與活動，提高深土層的礦化度。實踐表明，秸稈還田處理后土層厚度將會提高12～24 cm，土壤容重將會減少0.01～0.10 g·cm-3，每立方米蚯蚓個數(shù)增加5～9條，根系生長深度提高25～35 cm[3]。

2.3 ?增加土壤養(yǎng)分

秸稈還田增加了土壤中微生物的數(shù)量，還為微生物提供了理想的生存原料，有利于構(gòu)建出良好的微生物活動層，加快秸稈的分解速度，使秸稈中的有效成分快速釋放出來。秸稈還田不僅有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，還有利于協(xié)調(diào)土壤中水、氣、肥等，構(gòu)建出更加適于植物生長的環(huán)境[4]。此外，土壤中含有一定水分，在高溫作用下會使秸稈在短時間內(nèi)腐爛，提高土壤中氮磷鉀等元素的含量。

3 ?玉州區(qū)秸稈處理應(yīng)用概況

玉州區(qū)位于廣西東南部，總面積約4.64 km2。玉州區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫在21 ℃左右;雨量充沛，年均降水量約1 650 mm，空氣相對濕度在80%左右;光照充足，年均日照時間在1 800 h左右。玉州區(qū)下轄5個街道、4個鎮(zhèn)，共52個社區(qū)和59個行政村;耕地面積約8 100 hm2，以雙季稻種植為主，全年播種面積約1.338萬hm2，年產(chǎn)秸稈量約10.5萬t。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的迅猛發(fā)展，結(jié)合水稻秸稈處理的要求，玉州區(qū)逐漸形成了晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式，并將其應(yīng)用到全區(qū)7個鎮(zhèn)（街道）、49個行政村中，取得了良好的效果。

4 ?“秸稈還田+綠肥種植”技術(shù)要點

4.1 ?秸稈處理

秸稈處理環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵，直接關(guān)系到“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式的應(yīng)用效果。秸稈處理主要有3個環(huán)節(jié)，分別是稻底播種、秸稈覆蓋和翻耙堆漚。1）在晚稻收割前7～10 d將苕子播進稻田，這種方法稱為稻底播種。2）晚稻收割時按常規(guī)方式進行機械化收割作業(yè)，收割后產(chǎn)生的水稻秸稈均勻地拋撒覆蓋在綠肥種子上，起到保濕防曬的作用，為苕子種子的發(fā)芽營造陰涼環(huán)境，確保種子發(fā)芽率和幼苗良好生長。3）次年春耕前7～10 d放水回田，浸泡田中的水稻秸稈和綠肥，再采用翻耕機械耕翻入土，翻耕深度30～40 cm，使水稻秸稈、綠肥與表層土壤充分混勻，并在土壤中快速分解腐爛，達到肥化還田的目的[5]。

4.2 ?綠肥種植

4.2.1 ?品種選擇

為使綠肥發(fā)揮出最大的作用，應(yīng)選擇合適的綠肥品種。玉州區(qū)多數(shù)地方采用雙季稻種植模式，由于早稻收獲時間與晚稻插秧時間相隔較短（15～20 d），故“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式在早稻中應(yīng)用極少，在晚稻中應(yīng)用普遍。適合玉州區(qū)晚稻后種植的綠肥品種有紫云英、油菜花和紫花苕子等，通過對這些綠肥品種生長條件和性價比等方面的對比，確定以紫花苕子為主要的綠肥品種，每667 m2用種量在2.5 kg左右。

4.2.2 ?種子處理及播種

為了提高紫花苕子發(fā)芽率，需要對種子進行處理。播種前用溫水浸種5～6 h，撈出晾干后播種。紫花苕子一般不擦種，如有難吸水的硬粒則可進行擦種。有條件的用鉬肥或根瘤菌拌種，并施用磷肥促進紫花苕子早結(jié)根瘤。適宜的播種期是在水稻收割前10 d左右，即寒露至霜降時期。也可采用無人機進行撒播，不僅可以節(jié)省勞動力，還可以縮短紫花苕子的生長周期。

4.2.3 ?田間管理

晚稻收獲后，還應(yīng)在田間挖出適當(dāng)大小的“十”字溝渠，便于田間水分的排出，防止水分含量過高而影響紫花苕子的正常生長[6]?？墒┯昧追剩粤自龅?，一般每667 m2使用磷酸鈣15～20 kg或鈣鎂磷肥20～25 kg，于冬前追肥。在紫花苕子生長周期內(nèi)，定期清除田間雜草，使田間保持整潔，防止雜草對紫花苕子的生長造成干擾。此外，農(nóng)民還應(yīng)重視對病蟲害的防治，紫花苕子常見的病蟲害及其防治措施主要有以下4種。

1）葉斑病。紫花苕子植株葉片會長出大量褐色斑點，斑點擴散后形成暗褐色病斑，具有較高的傳染性，會侵害周邊其他植株，可選擇75%百菌清600倍液或50%多菌靈1 000倍液噴霧防治。

2）白粉病。初期為黃綠色不規(guī)則小斑，邊緣不明顯，隨后病斑不斷擴大，表面生出白粉，最后該處長出大量黑點，染病部位變成灰色，連片覆蓋其表面，邊緣不清晰，呈污白色或淡灰白色?？蛇x擇20%粉銹寧1 500～2 000倍液或50%苯來特可濕性粉劑1 000～1 500液噴霧防治。

3）薊馬。葉片出現(xiàn)小白點，隨著病情的加重，逐漸變成褐色，最終葉片完全枯萎?？蛇x擇40%溴酰·噻蟲嗪1 000倍液進行防治。

4）蚜蟲。蚜蟲啃食植株葉片，導(dǎo)致葉片蜷縮，不利于植株進行光合作用。防治時可采用安裝殺蟲燈、布置殺蟲黃板等物理防治方法。也可采用化學(xué)防治法，如選擇60%的吡蟲啉1 500倍液或m（尿素）∶m（洗衣粉）∶m（水）=1∶1∶（400±100）的尿洗合劑。

5 ?循環(huán)培肥模式的應(yīng)用價值

5.1 ?經(jīng)濟價值

近年來，玉州區(qū)多數(shù)鎮(zhèn)（街道）對晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式進行了應(yīng)用，并取得了較為良好的效果。以仁東鎮(zhèn)為例，2018—2020年，該模式應(yīng)用規(guī)模共計2 566.67 hm2，每667 m2綠肥產(chǎn)量約1 808.5 kg，平均每667 m2減少化肥施用量2.52 kg（折純量），增收71.28元，累計減少化肥投入97 t，新增純收益274.43萬元，總經(jīng)濟效益332.06萬元。2018—2021年，玉州區(qū)晚稻“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式應(yīng)用面積約1.45萬hm2，新增純收益1 548.91萬元，總經(jīng)濟效益1 874.18萬元。

5.2 ?環(huán)保價值

由于玉州區(qū)將秸稈作為還田循環(huán)培肥的主要材料，未對秸稈進行燃燒處理，不會排放出大量的污染物質(zhì)。通過對農(nóng)村秋季空氣質(zhì)量進行觀測可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用秸稈還田循環(huán)培肥模式，可降低空氣中20%的碳排放量，具有較高的環(huán)境保護價值，可有效促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

6 ?結(jié)語

在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，每年都會產(chǎn)生大量的作物秸稈，若未能有效對這些秸稈進行處理，不僅會影響后續(xù)作物的生長，還會對自然環(huán)境造成破壞，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展造成不利影響。而應(yīng)用“秸稈還田+綠肥種植”循環(huán)培肥模式后，可提高農(nóng)田土壤肥力，避免秸稈燃燒產(chǎn)生的煙塵，具有經(jīng)濟、環(huán)保等多方面的效益。

參考文獻：

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（責(zé)任編輯：張春雨 ?盛 ?偉）