CN102020512A - 一种还田夏玉米秸秆快速腐熟方法 - Google Patents
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Abstract
一种还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，用于解决玉米秸秆腐熟问题。它将玉米秸秆在田间粉碎后全量直接还田，还田后撒施腐熟剂、助剂等物料，撒施物料每亩地用量为：腐熟剂2～2.5kg、助剂3～5kg、保水剂0.5～1kg、尿素6～8kg；然后及时进行翻耕或旋耕，一周后播种冬小麦。本发明主要优点如下：1.夏玉米秸秆就地机械粉碎后全量直接还田利用，解决了玉米秸秆收集、运输和存放困难；2.玉米秸秆快速腐熟，提高了秸秆腐熟率，在归还土壤养分、改良土壤的同时使下茬冬小麦出苗整齐，出苗率大幅度地提升；3.易于田间农事操作实施，使农民乐意接受，便于实施。
Description
技术领域
本发明涉及一种玉米秸秆还田技术，特别是夏玉米秸秆的快速腐熟方法，属肥料技术领域。
背景技术
玉米是主要的农作物之一，每年收获玉米后的玉米秸秆数亿吨，这是尚未完全有效回收利用的珍贵资源。玉米秸秆质地粗硬，适口性差，作为牲口饲料采食率很低；若用于食用菌培育则存有产出率低的问题；若焚烧秸秆，会引起空气污染，还会破坏秸秆的有机物及所含营养。将玉米秸秆还田是补充和平衡土壤养分，改良土壤的有效方法，是高产田建设的基本措施之一，对于提高资源利用率，提高耕地土壤肥力和农业的可持续发展具有重要的意义。但由于玉米秸秆自然腐熟缓慢而且产量大，堆放闲置占地，给农民带来了收集、运输和存放的困难。现有的玉米秸秆还田技术有两种，一种是堆腐发酵然后还田的方法，该方法选择靠近水源的田间地头、空闲地，采取平地式或挖深坑堆沤，或者就地堆沤，完成堆腐发酵过程。这种方法在一定程度上解决了玉米秸秆运输和存放困难，但仍存在占用人工、费时、费力、并占用土地的问题。另一种方法是采用联合收割机收获玉米的同时对玉米秸秆进行机械粉碎直接还田，该法的优点是解决了玉米秸秆收集、运输和储存的困难，但存在的问题是还田后腐熟缓慢，致使下茬冬小麦出苗受到影响，常常出现缺苗断垄的现象。因此，研究还田夏玉米秸秆快速腐熟的方法与技术，是解决玉米秸秆综合利用的有效途径。
发明内容
本发明用于克服上述已有技术之缺陷而提供一种能够将玉米秸秆快速腐熟、并有利于下茬冬小麦出全苗的还田夏玉米秸秆快速腐熟方法。
本发明所称问题是通过以下技术方案解决的：
一种还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，它针对冬小麦-夏玉米轮作区的夏玉米在收获后所得秸秆，并按照如下步骤进行：
a．秸秆粉碎：新鲜玉米秸秆在田间直接被机械粉碎，粉碎后的碎片段长3～5cm，宽0.5～2cm，边粉碎边全量就地直接撒铺在田间地表，并撒铺均匀；
b.撒施物料：将腐熟剂、助剂按比例配制并搅拌均匀，撒施在玉米秸秆上，每亩地撒施物料重量为：所述腐熟剂2～2.5kg；所述助剂为生物钾磷肥、保水剂和尿素，各助剂用量为：生物钾磷肥3～5kg，保水剂0.5～1 kg，尿素6～8 kg；
c．土地翻耕：将施过腐熟剂和助剂的秸秆进行翻耕或旋耕，使秸秆、腐熟剂、助剂与土壤充分混合并被土壤覆盖，耕翻深度在15～20cm。
上述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，所述腐熟剂为市售产品，含芽孢杆菌,真菌，放线菌和酵母菌，总有效菌活数大于1亿/g，水分小于20%；所述助剂中，生物钾磷肥的含钾细菌1．5～2．0亿、有机磷细菌总数为1.0～1.5亿；保水剂的主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺；尿素的主要成分为氮素。
上述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，所述撒施物料中加入肥料，所述肥料为过磷酸钙、硫酸钾肥和尿素，每亩地用量分别为，过磷酸钙35-50kg，硫酸钾肥10～12kg，尿素6～7 kg。
上述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，在所述b步骤中，掺入当地田间0-20cm土层处的土壤，加入量为：每亩20～35 kg；所述当地田间土壤与腐熟剂及助剂搅拌均匀，撒施在玉米秸秆上。
上述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，在所述b步骤中，加入补充水，加入量为：每亩撒施物料总重量：水重量=1：25～30。
本发明用于解决夏玉米新鲜秸秆直接还田后腐熟缓慢的问题，所述方法适用于冬小麦-夏玉米一年两熟轮作区域，其主要优点如下：1.在田间将玉米秸秆直接机械粉碎，并就地还田，解决了玉米秸秆收集、运输和存放困难；2. 采用夏玉米秸秆快速腐熟技术，缩短秸秆腐熟时间，提高秸秆腐熟效率，实现归还土壤养分、改良土壤；下茬冬小麦出苗整齐，出苗率和抗冻灾能力显著提高，为提高冬小麦产量创造了条件；3. 易于田间农事操作，省工省力，农民乐意接受。本发明可实现夏玉米秸秆全量还田利用，避免了因焚烧玉米秸秆造成的大气污染，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。
具体实施方式
本发明在夏玉米成熟后经联合收割机收获，新鲜玉米秸秆在田间同时被直接粉碎还田，比如采用行走式联合收割机，边收获边粉碎边将玉米秸秆碎段全量就地撒铺在田间地表，在还田后施肥的同时，向秸秆上撒施腐熟剂、助剂等物料，并翻耕入土，与土壤掺混。所述腐熟剂、助剂等撒施物料的配比如下：每亩地使用腐熟剂2～2.5kg、助剂9.5～14kg，其中，生物磷钾肥3～5 kg、保水剂0.5～1 kg、尿素6～8 kg。所述腐熟剂采用市售产品，如：“满园春”腐熟剂。腐熟剂中内含芽孢杆菌,真菌，放线菌和酵母菌，总有效菌活数大于1亿/g，水分小于20%；所述助剂为生物钾磷肥，其中含钾细菌1．5～2．0亿、有机磷细菌总数为1.0～1.5亿，所述市售保水剂的主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺；所述尿素的主要成分是氮素。除此以外，还可以在所撒施物料中配施肥料，肥料用量为每亩地过磷酸钙35～50kg，硫酸钾肥10～12kg，尿素6～7kg，这些肥料也可用其他等效的肥料品种替代。本发明中的助剂用于加速秸秆腐熟，其中的尿素除用来调节C/N比外，还作为肥料被作物吸收利用，过磷酸钙和硫酸钾肥为作物肥料，同时有助于调节微生物活性。
撒施过上述物料后的玉米秸秆碎片要及时进行翻耕或旋耕，使秸秆、物料与土壤充分混合并被土壤覆盖，耕翻深度在15～20cm，经过上述步骤一周后，即可播种冬小麦。
天气晴朗时，可将腐熟物料与肥料混合搅拌均匀，直接撒施在玉米秸秆上。若遇大风天气，可将物料、肥料与田间土壤掺混，方法是取当地田间地头0-20cm土层的土壤，掺入土量为每亩地20～35 kg，掺混均匀后一并撒施在玉米秸秆上；特大风天气情况下，也可将腐熟物料兑水，兑水比例为1：25～30，然后将溶液喷洒到秸秆上。墒情不好时可以浇底墒水，但浇水前须将基肥和腐熟物料共同撒于秸秆表面。如果秋季墒情好，则不必浇水，可将施过物料的秸秆及基肥直接进行翻耕入土。
一般情况，秸秆还田并撒施物料翻耕7天后，玉米秸秆的颜色变成墨绿色或深黑色，质地***，脆性消失，韧性减弱；腐熟4周时，秸秆外观进一步变黑***，用力挤压即可粉碎。用烘干法测定秸秆腐熟率，4周时以本发明方法处理的秸秆腐熟率平均为27.6%，与不使用任何腐熟剂处理的对照相比，腐熟率平均提高近20个百分点，与单使腐熟剂相比，腐熟率平均提高11个百分点。8周时以本发明方法腐熟处理的秸秆腐熟率平均为37.1%，与单独使用腐熟剂的处理相比，玉米秸秆腐熟率平均提高8个百分点。到冬小麦收获后的第36周，以本发明方法腐熟处理的秸秆腐熟率平均为87.1%，与单独使用腐熟剂或不使用任何腐熟剂的对照相比，玉米秸秆腐熟率提高近3个百分点，大约一年（53周）以后，以本发明方法腐熟处理的玉米秸秆已经完全腐熟，残留率比单施腐熟剂的处理平均低0.7个百分点。上述数据说明本发明方法处理的秸秆腐熟能快速启动，前期的效果更为明显，详细对比见表1。
表1：本发明方法与不同处理的还田秸秆平均残留率(%)
| 4周 | 8周 | 20周 | 26周 | 36周 | 53周 | |
| 无腐熟剂 | 92.4 | 78.9 | 68.9 | 42.5 | 15.6 | 2.3 |
| 单用腐熟剂 | 83.1 | 70.8 | 56.1 | 37.4 | 15.5 | 1.6 |
| 本发明方法 | 72.4 | 62.9 | 55.6 | 33.4 | 12.9 | 0.9 |
本发明的另一个效果是缓解秸秆还田对下季冬小麦出苗的影响。经2年的试验表明，采用本发明方法与还田秸秆不施用腐熟剂的对照，每亩出苗率提高10%左右，且出苗整齐，有效分蘖数平均提高13.7%，消除了夏玉米秸秆还田后普遍出现的缺苗断垄现象，2009年冬季，华北地区遭遇特大冻灾，越冬小麦普遍因幼苗遭受冻害而减产。本试验区不同处理的冬小麦幼苗抗冻灾情况显著不同，本发明方法处理的小麦幼苗冻死率比无腐熟剂对照减少40.8%，比单独使用腐熟剂的处理减少12%（见表2）。
表2 本发明方法与普通玉米秸秆还田方法对下茬冬小麦的影响
| 基本苗（株/m2） | 有效分蘖数（蘖/m2） | 幼苗冻死率,% | |
| 无腐熟剂 | 308.3±24.9 | 464.9±33.2 | 3.80±0.3 |
| 单用腐熟剂 | 337.1±31.6 | 512.8±49 | 2.56±0.4 |
| 本发明方法 | 339.2±31.5 | 528.7±55.3 | 2.25±0.5 |
以下提供几个具体的实施例：
实施例1：
按照每亩地使用腐熟剂2kg、助剂：生物钾磷肥3 kg、保水剂0.6 kg、尿素6 kg、当地田间0～10cm土层处的土壤20 kg配制撒施物料，搅拌均匀。
将新鲜夏玉米秸秆机械粉碎，全量就地直接撒铺在田间，使其均匀覆盖土壤表面；将按上述实施例配制的撒施物料均匀地撒施在玉米秸秆上；将施过物料的秸秆翻耕或旋耕，使秸秆、腐熟剂、助剂、肥料与土壤充分混合并被土壤覆盖，耕翻深度在15～20cm；一周后，即在上述地块播种冬小麦。
实施例2：
按照每亩地使用腐熟剂2.5kg、助剂：生物钾磷肥5 kg、保水剂1 kg、尿素7 kg、当地田间0～20cm土层的土壤25 kg，掺混搅拌均匀。
其它步骤同实施例1。
实施例3：
按照每亩地使用腐熟剂2.2kg、助剂：生物钾磷肥4kg、保水剂0.5kg、尿素8 kg、当地田间土壤30 kg配制撒施物料，掺混搅拌均匀。肥料：过磷酸钙35kg，硫酸钾肥10kg，尿素6 kg。
其它步骤同实施例1。
实施例4：
按照每亩地使用腐熟剂2.1kg、助剂：生物钾磷肥3kg、保水剂0.7kg、尿素6.5 kg、当地田间0～15cm处的土壤35 kg配制撒施物料，掺混搅拌均匀。肥料：过磷酸钙45kg，硫酸钾肥11kg，尿素7 kg。
其它步骤同实施例1。
实施例5：
按照每亩地使用腐熟剂2kg、助剂：生物钾磷肥4kg、保水剂1kg、尿素8 kg，兑水400 kg配制溶液，搅拌均匀，用于喷施在秸秆表面。肥料：过磷酸钙50kg，硫酸钾肥10kg，尿素6.5 kg。
其它步骤同实施例1。
Claims (5)
1.一种还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，其特征在于：它针对冬小麦-夏玉米轮作区域的夏玉米在收获后所得秸秆，并按照如下步骤进行：
a．秸秆粉碎：新鲜玉米秸秆在田间直接被机械粉碎，粉碎后的碎片段长3～5cm，宽0.5～2cm，边粉碎边全量就地直接撒铺在田间地表，并撒铺均匀；
b.撒施物料：将腐熟剂、助剂按比例配制搅拌均匀，撒施在玉米秸秆上，每亩地撒施物料重量为：所述腐熟剂2～2.5kg、所述助剂为生物钾磷肥、保水剂和尿素，各助剂用量为：生物钾磷肥3～5kg，保水剂0.5～1 kg，尿素6～8 kg；
c．土地翻耕：将施过腐熟剂和助剂的秸秆进行翻耕或旋耕，使秸秆、腐熟剂、助剂与土壤充分混合并被土壤覆盖，耕翻深度在15～20公分。
2.根据权利要求1所述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，其特征在于，所述腐熟剂为市售产品，含芽孢杆菌,真菌，放线菌和酵母菌，总有效菌活数大于1亿/克，水分小于20%；所述生物钾磷肥的含钾细菌1．5～2．0亿、有机磷细菌总数为1.0～1.5亿；保水剂的主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺；尿素的主要成分为氮素。
3.根据权利要求2所述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，其特征在于，所述撒施物料中加入肥料，所述肥料为过磷酸钙、硫酸钾肥和尿素，每亩地用量分别为，过磷酸钙35-50kg，硫酸钾肥10～12kg，尿素6～7 kg。
4. 根据权利要求3所述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，其特征在于，在所述b步骤中，掺入当地田间0-20cm土层处的土壤，加入量为：每亩20～35 kg；所述当地田间土壤与腐熟剂及助剂搅拌均匀，撒施在玉米秸秆上。
5.根据权利要求4所述还田夏玉米秸秆快速腐熟方法，其特征在于，在所述b步骤中，加入补充水，加入量为：每亩撒施物料总重量：水重量=1：25～30。
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