農(nóng)作物秸稈機(jī)械化還田技術(shù)主要是通過機(jī)械將秸稈粉碎后拋撒覆蓋在地表,然后利用復(fù)式播種機(jī)直接播種,或在利用機(jī)械將粉碎后的秸稈和根茬一起埋入土壤中的一項綜合機(jī)械化技術(shù)。該技術(shù)可細(xì)分為:秸稈粉碎地表覆蓋還田、秸稈粉碎混埋還田、秸稈粉碎翻埋還田、秸稈整株還田、高割茬還田。秸稈機(jī)械化還田技術(shù)的實施不僅可以增加土壤有機(jī)質(zhì),培肥地力,提高作物產(chǎn)量,而且可以爭搶農(nóng)時,解決秸稈出路,避免焚燒秸稈,減少環(huán)境污染。
增產(chǎn)增效情況
(1)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。通過利用秸稈還田可以使土壤中的碳源得到增加,秸稈中的碳經(jīng)過土壤微生物腐解后形成大量的有機(jī)碳存儲在土壤中,增加了土壤有機(jī)碳的含量,培肥地力。
(2)有效提高土壤酶活性。秸稈還田改善了耕層土壤物理性質(zhì),引起土壤中生化反應(yīng)進(jìn)程發(fā)生改變,從而提高了耕層中土壤酶活性。
(3)改善土壤蓄水能力。秸稈還田后隨著土壤中團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和團(tuán)聚體數(shù)量的增加,土壤孔隙度也逐漸增大,可以提高土壤的滲水能力和保水能力。
(4)促進(jìn)根系發(fā)育。秸稈還田可以促進(jìn)作物根系的生長和發(fā)育,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
(5)減少環(huán)境污染,改善環(huán)境。秸稈還田避免了秸稈焚燒所造成的大氣污染和資源浪費(fèi)的問題,對改善環(huán)境和農(nóng)作物資源的有效利用有重要意義。
技術(shù)要點(diǎn)
A.水稻秸稈機(jī)械化還田技術(shù)
(1)東北一熟區(qū)水稻秸稈翻埋還田技術(shù):采用帶有秸稈粉碎功能的水稻收獲機(jī)收獲水稻,秸稈粉碎后均勻覆蓋地表,或用雙軸水田旋耕機(jī)于秋季水稻收獲后適時進(jìn)行秸稈粉碎作業(yè),粉碎后秸稈均勻覆蓋地表。秸稈粉碎長度不大于10厘米,殘茬高度小于15厘米;采用水田型翻地犁進(jìn)行耕翻作業(yè),達(dá)到扣垡嚴(yán)密、深淺一致、無立垡無回垡、不重耕不漏耕的要求;耕翻深度18~22厘米,秸稈殘茬掩埋深度大于10厘米,埋茬起漿平地作業(yè)深度達(dá)到10厘米以上。
(2)水旱輪作稻區(qū):在收獲水稻時,將秸稈直接切碎,并均勻拋灑覆蓋于地表;要求:割茬高度≤15厘米,秸稈切碎長度≤10厘米,切斷長度合格率≥90%,拋撒均勻度≥80%。秸稈粉碎地表覆蓋還田要求有足夠的秸稈覆蓋量、腐爛較快;秸稈粉碎混埋還田要求旋耕深度≥12厘米,秸稈覆蓋率≥80%,碎土率≥50%;秸稈粉碎翻埋還田要求耕翻深度滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝和土壤條件要求,秸稈覆蓋率≥90%,斷條率≥2次/m,立垡回垡率≤5%。
(3)雙季稻區(qū):在收獲水稻時,將秸稈直接切碎,并均勻拋灑覆蓋于地表,要求:割茬高度≤15厘米,秸稈切碎長度≤10厘米,切斷長度合格率≥90%,拋撒均勻度≥80%。秸稈粉碎混埋還田要求秸稈覆蓋率≥90%,地表平整,田面高差≤3厘米;秸稈粉碎翻埋還田要求耕翻深度滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝和土壤條件要求,秸稈覆蓋率≥90%,斷條率≥2次/米,立垡回垡率≤5%。
B.玉米秸稈機(jī)械化還田技術(shù)
(1)東北一熟區(qū):
1)秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù)。路線a:玉米收獲時秸稈直接粉碎還田覆蓋地表,留茬高度小于5厘米,秸稈粉碎長度在10厘米左右,覆蓋均勻,無集堆現(xiàn)象;翌年春季不整地、不動土(寬窄行種植形式可用摟草機(jī)摟草歸行,露出播種帶),直接免耕播種。
路線b:玉米收獲時高留根茬30厘米,上部秸稈直接粉碎還田覆蓋地表,粉碎長度在10厘米左右,覆蓋均勻,無集堆現(xiàn)象;翌年春季不整地、不動土,直接免耕播種。
路線c:玉米收獲時移除或切斷秸稈還田機(jī),秸稈直接壓倒,形成不規(guī)則、長短不一形式還田覆蓋地表,無明顯集堆現(xiàn)象;翌年春季不整地、不動土,直接免耕播種。
2)秸稈粉碎混埋還田技術(shù):玉米收獲時秸稈直接粉碎還田覆蓋地表,粉碎長度在5—10厘米左右,覆蓋均勻,無明顯集堆現(xiàn)象;用秸稈打包機(jī)等將秸稈撿拾、移除田間,撿拾移除量不小于60%;翌年春季采用聯(lián)合整地機(jī)進(jìn)行滅茬、旋耕、起壟、淺松和施底肥聯(lián)合作業(yè),起壟后及時鎮(zhèn)壓,以利于保墑。滅茬旋耕要求達(dá)到土壤細(xì)碎,作業(yè)耕深不少于12厘米,起壟要達(dá)到直線度好,壟距均勻一致,交接壟無明顯寬窄不一現(xiàn)象,地頭整齊,施肥均勻、連續(xù),無明顯斷條、漏施現(xiàn)象。
3)秸稈深翻還田技術(shù):玉米收獲時秸稈直接粉碎還田覆蓋地表,秸稈粉碎長度在5—10厘米,覆蓋均勻,無集堆現(xiàn)象;采用雙向翻轉(zhuǎn)犁深翻25—30厘米,要求扣垡嚴(yán)密,無重翻漏翻、無回垡立垡和明顯垡條現(xiàn)象,翻后無塹溝,地表10米內(nèi)高低差不超過10厘米,裸露殘茬不超過10%;翻后及時耙壓,耙深均勻(輕耙8—10厘米,重耙16—18厘米),達(dá)到秸稈、根茬耙碎、混拌均勻、不漏耙、不拖堆、地表平整、土壤細(xì)碎、達(dá)到起壟狀態(tài);耙后及時起壟,壟高達(dá)到17—22厘米,壟距均勻,直線度好,交接壟無明顯寬窄不一現(xiàn)象,地頭整齊;起壟后及時鎮(zhèn)壓,以利于保墑。
(2)黃淮海兩熟區(qū)
采用玉米聯(lián)合收割機(jī)配套秸稈還田機(jī)一次進(jìn)地對秸稈進(jìn)行粉碎還田,還田完成后秸稈覆蓋要相對均勻,地表平整,以便機(jī)器作業(yè);玉米秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量要求割茬高度≤8厘米,秸稈切碎長度≤10厘米,切碎長度合格率90%以上,拋散不均勻率≤20%,漏切率≤1.5%。秸稈粉碎覆蓋還田要求土質(zhì)應(yīng)為沙土或壤土,要有足夠的秸稈覆蓋量、腐爛較快;秸稈粉碎混埋還田要求旋耕深度≥12厘米;秸稈粉碎翻埋還田要求翻耕深度≥20厘米,耕深穩(wěn)定性≥85%,破土率≥80%,覆蓋率≥80%。
(3)西北一熟區(qū)
1)秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù):粉碎后的秸稈長度≤10厘米,秸稈粉碎率≥90%,拋撒均勻,根茬高度≤8厘米。機(jī)械收獲的割茬高度、切碎長度、拋撒均勻度可適當(dāng)增減,有利于發(fā)揮收獲機(jī)械的工作效率。
2)整稈地表覆蓋還田技術(shù):玉米收獲后應(yīng)趁莖稈水分含量較高、韌度較好時進(jìn)行壓倒,保證壓倒的秸稈不分段,減少被風(fēng)刮走或集堆的可能性;盡量用機(jī)械壓倒,如拖拉機(jī)懸掛旋耕機(jī)、粉碎機(jī)(工作部件不轉(zhuǎn))等,保證有較大的壓倒力,防止壓倒后反彈,影響覆蓋效果;順行壓倒,并根據(jù)免耕播種機(jī)播種行數(shù)決定秸稈壓倒方向,為下茬玉米播種創(chuàng)造良好的播種條件。
3)粉碎混埋還田技術(shù):通過秸稈粉碎還田機(jī)作業(yè)使粉碎后的秸稈長度≤10厘米,秸稈粉碎率≥90%,粉碎后的秸稈應(yīng)均勻拋撒覆蓋地表,根茬高度≤8厘米;機(jī)械收獲的割茬高度、切碎長度、拋撒均勻度可適當(dāng)增減,有利于發(fā)揮收獲機(jī)械的工作效率;通過旋耕或耙地等作業(yè)將地表的秸稈與土壤混合,防止大風(fēng)將粉碎后的秸稈吹走或集堆,秸稈混埋后田間秸稈覆蓋率不低于50%。
4)粉碎翻埋技術(shù):通過秸稈粉碎還田機(jī)作業(yè)使粉碎后的秸稈長度≤10厘米,秸稈粉碎率≥90%,粉碎后的秸稈應(yīng)均勻拋撒覆蓋地表,根茬高度≤8厘米。機(jī)械收獲的割茬高度、切碎長度、拋撒均勻度可適當(dāng)增減,有利于發(fā)揮收獲機(jī)械的工作效率。
C.小麥秸稈機(jī)械化還田技術(shù)
(1)黃淮海兩熟區(qū)小麥秸稈粉碎地表覆蓋還田技術(shù):采用小麥聯(lián)合收割機(jī)自帶粉碎裝置對秸稈直接切碎,并均勻拋灑覆蓋于地表;割茬高度≤15厘米;小麥秸稈切碎長度≤10厘米;切斷長度合格率≥95%;拋撒不均勻率≤20%;漏切率≤1.5%。
(2)西北一熟區(qū):采用小麥聯(lián)合收割機(jī)自帶粉碎裝置對秸稈直接切碎,并均勻拋灑覆蓋于地表;割茬高度≤15厘米;小麥秸稈切碎長度≤10厘米;切斷長度合格率≥95%;拋撒不均勻率≤20%;漏切率≤1.5%。秸稈粉碎混埋還田要求旋耕深度≥12厘米;秸稈粉碎翻埋還田要求翻耕深度≥20厘米,耕深穩(wěn)定性≥85%,碎土率≥80%,覆蓋率≥80%。
(3)西南兩熟區(qū):小麥機(jī)械收獲后進(jìn)行滅茬作業(yè),并均勻拋灑覆蓋于地表,小麥秸稈切碎長度≤10厘米,切斷長度合格率≥95%,拋撒不均勻率≤20%,漏切率≤1.5%;秸稈粉碎混埋還田要求淺水旋耕埋草,水深以第一次打漿后不出現(xiàn)明水為宜,水深會導(dǎo)致秸稈漂浮,旋耕深度≥15厘米。秸稈粉碎翻埋還田要求小麥機(jī)械收獲后撿拾打捆收集60%秸稈離田,剩余秸稈翻埋還田,翻埋深度≥20厘米。
D.大豆秸稈機(jī)械化還田技術(shù)
(1)東北一熟區(qū):機(jī)械收獲大豆時秸稈全部粉碎還田,粉碎后秸稈均勻覆蓋地表,無明顯堆積現(xiàn)象;收獲后及時進(jìn)行機(jī)械深松作業(yè),深松深度30厘米以上,增強(qiáng)土壤蓄水保墑能力;翌年春季采用滅茬旋耕起壟施肥聯(lián)合整地機(jī),在秸稈粉碎與土壤混拌同時進(jìn)行底肥施入與壟型制備,并鎮(zhèn)壓保墑,達(dá)到播狀態(tài);大壟雙行或三行種植的,應(yīng)使用專用起壟機(jī)進(jìn)行起壟作業(yè),壟距110厘米,壟高20厘米;起壟作業(yè)直線度要好,交接壟距要均勻,無明顯寬窄不一現(xiàn)象,地頭整齊。
(2)黃淮海兩熟區(qū):選擇具有秸稈粉碎功能的大豆收割機(jī),在收割大豆的同時粉碎秸稈并均勻拋撒覆蓋地表。在使用大中型拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)旋耕埋茬時,耕深不小于15厘米,使秸稈與土層混合;使用大中型拖拉機(jī)配套的鏵式犁深耕翻埋秸稈時,耕深不小于18厘米,耕后耙透、鎮(zhèn)實、整平。由于大豆秸稈量較小,秸稈粉碎后也可直接應(yīng)用旋耕施肥播種機(jī)、免耕播種機(jī)播種。大豆割茬高度以不留底莢、不丟枝為標(biāo)準(zhǔn),一般≤10厘米,秸稈切碎長度≤10厘米,切碎長度合格率90%以上,拋散不均勻率≤20%,收獲損失≤3%,破碎率≤3%,泥花臉≤5%。
E.油菜秸稈機(jī)械化還田技術(shù)
(1)春油菜區(qū):
1)粉碎覆蓋還田技術(shù)。路線a:采用油菜聯(lián)合收獲機(jī)一次性完成油菜切割、脫粒、清選和秸稈粉碎還田作業(yè),留茬高度小于20厘米,秸稈粉碎長度在小于10厘米,覆蓋均勻,無集堆現(xiàn)象;翌年春季機(jī)械深松整地后免耕播種。
路線b:油菜機(jī)收時后殘茬覆蓋地表,白菜型油菜留茬高度小于15厘米,甘藍(lán)型油菜留茬高度小于30厘米,秸稈覆蓋地表;翌年春季采用機(jī)械深松旋耕聯(lián)合整地(深松深度大于25厘米,旋耕深度小于15厘米)后免耕播種(播種深度小于3厘米)。
2)粉碎翻埋還田技術(shù):油菜收獲時秸稈直接粉碎還田覆蓋地表,秸稈粉碎長度小于10厘米,覆蓋均勻,秋季或冬季深翻;翻耕深度≥20厘米,耕深穩(wěn)定性≥85%,碎土率≥80%,覆蓋率≥80%。
(2)冬油麥區(qū)
1)秸稈粉碎混埋還田技術(shù)。路線a:油菜機(jī)收同時秸稈粉碎均勻拋撒于田里,留茬高度小于10厘米,秸稈粉碎長度小于10厘米,泡田1—2天(水深1—3厘米),旋耕作業(yè)秸稈混埋還田,旋耕深度大于15厘米;
路線b:機(jī)收油菜留高茬,留茬高度10—30厘米,使用秸稈粉碎滅茬機(jī)將油菜秸稈粉碎,泡田1—2天(水深1—3厘米),再旋耕作業(yè)秸稈混埋還田;或使用雙軸滅茬旋耕機(jī)復(fù)合作業(yè)一次性完成旋耕滅茬秸稈混埋還田,旋耕深度大于15厘米。
2)秸稈粉碎翻埋技術(shù)。路線a:油菜機(jī)收同時秸稈粉碎均勻拋撒于田里,留茬高度小于10厘米,秸稈粉碎長度小于10厘米左右,秸稈機(jī)械深翻還田,翻耕深度≥20厘米。翻耕3—5天后(如茬口不夠也可立刻泡田),泡田1—2天(水深1—3厘米),旋耕平地。
路線b:機(jī)收油菜留高茬,留茬高度10—30厘米,使用秸稈粉碎滅茬機(jī)將油菜秸稈粉碎,油菜秸稈機(jī)械深翻還田,翻耕深度≥20厘米。翻耕3—5天后(如茬口不夠也可立刻泡田),泡田1—2天(水深1—3厘米),旋耕平地。
F.棉花秸稈機(jī)械化還田技術(shù)
棉花機(jī)械采收后,一種方式是機(jī)械撿拾地表殘膜,再用秸稈還田機(jī)進(jìn)行粉碎還田;另一種方式是用秸稈還田殘膜回收一體機(jī)進(jìn)行秸稈粉碎還田和殘膜撿拾作業(yè)。地表殘膜要盡量撿拾干凈,秸稈拋撒覆蓋要基本均勻。棉花秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量要求割茬高度≤8厘米,秸稈切碎長度≤10厘米,切碎長度合格率90%以上,拋散不均勻率≤20%,漏切率≤1.5%;秸稈粉碎翻埋還田技術(shù)要求采用鏵式犁耕翻覆蓋秸稈,耕深25厘米以上,不漏耕重耕,秸稈覆蓋在地表10厘米以下,覆蓋嚴(yán)密,耕后用殘膜回收機(jī)回收地膜。耕后用聯(lián)合耕整地機(jī)或旋耕機(jī)將地表耙地平整,第二年播種前再用聯(lián)合整地機(jī)或旋耕機(jī)進(jìn)行平整地,要保證上虛下實,利于播種。整地后進(jìn)行機(jī)械鋪膜播種。秸稈粉碎混埋還田技術(shù)要求秸稈粉碎還田后,進(jìn)行機(jī)械深松,深松深度為30~40厘米。耕后用聯(lián)合耕整地機(jī)或旋耕機(jī)、圓盤耙將地表平整,第二年播種前再用聯(lián)合整地機(jī)或旋耕機(jī)、圓盤耙耙地整平,要保證上虛下實,利于播種。整地后進(jìn)行機(jī)械鋪膜播種。
適宜區(qū)域
北方一年一熟區(qū)、一年兩熟區(qū),南方水旱連作區(qū)、雙季稻區(qū)。
注意事項
(1)配合施用氮肥。農(nóng)作物秸稈機(jī)械化直接還田時,作物與微生物爭奪速效養(yǎng)分的矛盾,特別是爭氮現(xiàn)象,可通過補(bǔ)充化肥來解決。
(2)選擇適宜時機(jī)還田。選擇青秸稈進(jìn)行粉碎,青秸稈相對較脆,易于粉碎;在秸稈粉碎后應(yīng)立即進(jìn)行混埋或翻埋,避免水分的損失導(dǎo)致不易腐解。