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玉米秸秆还田技术研究

来源:用户上传      作者:张勇

  摘 要:在我国社会经济不断发展的背景下,生态环境问题日益突出,如何平衡经济发展和生态保护已成为当下关注的重要问题。随着我国农业产业结构的调整,玉米种植范围不断扩大,由此产生了大量玉米秸秆。玉米秸秆含有多种营养元素,玉米秸秆还田能改善农田的生态环境,为土壤提供丰富的有机质,促进农作物生长,同时能提高土壤肥力,减少对生态环境的污染,提高资源利用效率,对我国农业的可持续发展意义重大。文章以玉米秸秆还田的优势为切入点,分析了玉米秸秆还田技术,论述了玉米秸秆还田之后的综合效应,以期为种植户提供参考。
  关键词:玉米;秸秆还田;技术方法;优势研究
  文章编号:1005-2690(2022)09-0043-03 中国图书分类号:S141.4 文献标志码:B
  1 玉米秸秆还田应用现状
  我国玉米秸秆资源丰富,是重要的可再生资源,但与其他国家相比,我国玉米秸秆还田度较低。我国玉米秸秆还田技术出现于20世纪70年代,以秸秆覆盖为主,辅助少耕和免耕技术。随着农业技术的进步和机械设备的应用,秸秆粉碎后覆盖还田逐渐成为发展趋势。覆盖还田具有操作简单和省时省工的优点,同时还能减少土壤中水分的蒸发,达到保水保墒的目的。
  20世纪90年代,我国开始研究翻压还田技术,经过多年的努力和研究,翻压还田技术已逐渐完善,并研制出一系列配套农业机械设备。相关人员可以利用大型农业机械设备,将玉米秸秆粉碎成小于10 cm的茎段后抛撒在地表,在春季或秋季配合化肥一起翻入土壤中,深度为20~30 cm。该操作具有简单、机械化程度高等特点,能有效利用秸秆中的营养物质,加速秸秆分解,改善土壤的理化性能,提高土壤中的微生物含量,是我国秸秆还田的一种主要方法。
  秸秆还田包括堆沤还田和过腹还田两种方式。堆沤还田能缓解有机肥料短缺的情况,同时改善土壤的性能和肥力,主要操作方法如下所述。选择运输方便的地点挖一个深坑,将玉米秸秆粉碎成小于10 cm的茎段,然后放在坑中,并放入适量的促腐剂,用塑料薄膜覆盖,填土压实,通过促腐剂的作用让秸秆形成有机肥料。需要注意的是,堆沤的温度要控制在50~60 ℃,湿度要控制在60%~70%。该技术的主要优点是能形成大量的腐熟肥料,能改善土壤的理化性能,缺点是技术难度大,当前应用不广。过腹还田是将秸秆作为畜牧业的重要饲料,经过牛马等动物的消化后,一部分营养被吸收,其余的转变成粪便,经过处理后施入土壤中,进而提高土壤肥力,改善土壤的理化性能。秸秆中的部分糖类和蛋白质等营养物质会被动物吸收,转化为重要的动物制品。
  秸秆还田技术还包括综合还田法,是将直接还田法与间接还田法有机结合,找到两者的最佳结合点,提高秸秆的利用效率,扩大还田规模。从当前的秸秆还田技术来看,主要的还田方法是将玉米秸秆粉碎成小于10 cm的茎段,然后均匀覆盖在地表,之后深翻土壤,深度控制在20~30 cm,压平之后提高土壤的墒情。我国玉米种植面积较大,各地区的生态环境存在差异,且气候条件不同,要结合当地的玉米种植情况选择适宜的秸秆还田方式,提高玉米秸秆的利用率[1]。
  2 玉米秸秆还田的优势
  农作物秸秆是我国重要的可再生资源,其中包括玉米秸秆。玉米秸秆还田可以改善土壤中的有机质含量,增加土壤肥力,改善土壤理化性质,降低肥料成本,节约资源,是我国现代农业发展的重要组成部分。
  相关的调查研究显示,玉米秸秆中的氮含量为0.6%,磷含量为0.3%,钾含量为2.3%,其中的有机质含量达到15%左右。通过实践分析得出,连续几年采用秸秆还田技术能提高土壤中的有机质、速效磷、速效钾以及速效氮含量,分别可提高0.2%、35%~45%、25%~30%、1.1%,同时还能提高单位面积农作物产量20%~30%。利用秸秆还田技术可以提高农业生产效率,降低农民的劳动强度,节省劳动时间,尤其在城市化进程不断加快的背景下,可以缓解农村地区劳动力不足等问题,推动我国农业的可持续发展。
  3 玉米秸秆还田步骤
  3.1 摘穗及粉碎
  玉米完全成熟后需及时摘穗,连同苞叶一起摘下,不能待玉米秸秆被割之后再摘穗,否则会影响玉米秸秆的使用效率,不利于粉碎秸秆。摘穗处理之后要及时开展粉碎作业,选择大型秸秆粉碎机,将秸秆长度控制为4~5 cm,秸秆越碎越好。
  3.2 旋耕或耙茬
  秸秆粉碎之后,应将其埋在10 cm以下的土层,再使用重型圆盘耙两次,进一步切碎秸秆和根茬,耙后要及时深翻和镇压,起到保墒作用。将秸秆、肥料和土壤充分混合均匀,分布在0~10 cm的土层中,保证覆盖均匀,以免养分流失,耕后耙平可以提高播种效率[2]。
  3.3 秸秆还田
  玉米秸秆还田用量为90 000 kg/hm2左右,不能随意增加秸秆还田量,否则会影响农作物根系生长。秸秆还田后要及时增施速效氮,目的是降低土壤的碳氮比,促进微生物活动,利于幼苗对氮素的吸收,加速秸秆分解。秸秆还田之前施入尿素300 kg/hm2、过磷酸钙375 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2,然后翻耕处理,可促进秸秆分解,实现高产目的。
  3.4 适时镇压和浇水
  秸秆还田之后吸水能力强,并且微生物会分解吸水,导致土壤的含水量降低,因此要及时镇压和浇水,保证土壤密实,控制好土壤大小孔隙的比例,让种子和土壤充分接触,以提高种子发芽率,避免对根系造成影响。
  3.5 消灭病原体
  玉米秸秆会引发玉米大斑病和小斑病,直接秸秆还田容易导致农作物感染病虫害。秸秆经过高温处理之后再使用,可以降低病虫害的发生概率。
  4 玉米秸还田技术
  4.1 机械直接还田技术

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