CN107333479A - 一种机械灭茬秸秆还田方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械灭茬秸秆还田方法，具体操作步骤如下：(1)收获季节用灭茬机对整体地块上收割作物后留下的秸秆进行灭茬；(2)将整体地块划分成5‑10等份地块，将整体地块上秸秆总量收集后集中堆放在1等份地块上，该地块休闲一季，在其它未堆放秸秆的地块上播种下茬作物；(3)秸秆集中堆放的地块，用灭茬机再灭茬两遍；在秸秆上撒上促腐物质，旋耕，一个月后进行第二次旋耕。本发明提供的方法使得地表收集过秸秆地块作物播种质量高、幼苗长势好、病虫害少，产量高、效益好；同时显著提高了秸秆集中地块的土壤消解秸秆能力，土壤有机质含量显著增加，土地生产能力得到提升。

Description

一种机械灭茬秸秆还田方法

技术领域

本发明属于土壤肥料技术领域，具体涉及一种机械灭茬秸秆还田方法。

背景技术

目前，随着时代进步和农业发展，秸秆难处置已成为全社会关注的热点问题，也是现代化农业发展的瓶颈问题。国家投入大量人力、物力和财力解决秸秆资源化利用问题，如秸秆发电、制沼气、堆肥、食用菌原料等，由于秸秆生产量大，处置时间短，这些方法很难处置面广量大的农田秸秆。

秸秆机械灭茬还田，秸秆不需移走，简单方便，有望成为农作物秸秆处置主要技术。但目前推广机械灭茬秸秆还田存在很多问题；很多试验和实践均表明，土壤有一定净化秸秆能力，但土壤净化秸秆量一般都低于单季作物生长量1/2以下，超出的部分就会对下茬作物生长产生不良影响，秸秆还田量越多，影响就越大；目前推广机械灭茬秸秆还田能将长秸秆粉碎成较短的秸秆，并与表层土进行混匀，增加了农田秸秆消解能力，可将农田秸秆消化秸秆能力提高到一季作物秸秆生产量的1/2，仍然存在农田不能消解全部秸秆的问题，特别是收获时秸秆在田间分布不均，秸秆多的地方影响下茬作物播种和幼苗生长，病虫害多，最终影响下茬作物生长和产量，这是农民机械灭茬秸秆还田积极性不高主要原因。

因此必须改进现有机械灭茬秸秆还田方式，使之既能处置大量秸秆，又能节肥增产增效和培肥土壤。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种机械灭茬秸秆还田方法，能够显著提高土壤消解秸秆的能力，解决了机械灭茬秸秆全量还田秸秆衍生问题(秸秆化感效应、播种缺苗断垄、幼苗长势差、黄化、病虫害增多，减产减收等)。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种机械灭茬秸秆还田方法，具体操作步骤如下：

(1)收获季节，用灭茬机对整体地块上收割作物后留下的秸秆进行灭茬；灭茬过程中秸秆被铡碎，一部分铡碎的秸秆混入到表层土中，剩余部分的秸秆留在地表；

(2)将整体地块划分成5-10等份地块，将整体地块上秸秆总量的一半收集并集中堆放在1等份地块上，该地块休闲一季；在其它未堆放秸秆的地块上播种下茬作物；

(3)在秸秆集中堆放的1等份地块上，用灭茬机再灭茬两遍，秸秆进一步粉碎变短；在秸秆上撒上促腐物质，用旋耕机旋耕，将粉碎的秸秆、促腐物质与土壤充分混均，一个月后再用旋耕机对秸秆堆放的地块进行第二次旋耕；

促腐物质的添加量为1100-2200公斤/亩。

作为优化方案，整体地块上每年轮作两季作物，每季拿出1等份地块作为秸秆集中堆放的地块，其它未进行堆放的地块种植作物；2.5-5年后所有地块轮流集中堆放秸秆一遍，之后再次循环堆放；秸秆集中堆放的地块能够保证旋耕机自由进出旋耕。

作为优化方案，步骤(3)中促腐物质为畜禽粪和石灰。

作为优化方案，畜禽粪为猪粪、牛粪或者鸡粪，且为湿粪，添加量为1000-2000公斤/亩。

作为优化方案，石灰的添加量为30-50公斤/亩。

作为优化方案，作物为小麦或者玉米或者水稻。

本发明的有益效果包括：

1、本发明提供的方法使得地表收集过秸秆地块作物播种质量高、幼苗长势好、病虫害少，产量高、效益好；同时显著提高了秸秆集中地块的土壤有机质含量，土质变得疏松，缓冲容量增大，土地生产能力得到较大程度提升；使土壤消解秸秆能力大大增加，解决了机械灭茬秸秆全量还田秸秆衍生问题(秸秆化感效应、播种缺苗断垄、幼苗长势差、黄化、病虫害增多，减产减收等)。

2、将整体地块进行划分，轮流、循环堆放秸秆，不仅大大增加了土壤消解秸秆的能力，还使得地块肥力得到整体、均衡提升。

3、本发明添加的畜禽粪不仅为分解秸秆提供了丰富的微生物和全面的营养，还使得畜禽粪得到了高效利用，节约了处理成本；而碱性石灰的添加不仅破坏了秸秆表面腊质层，还中和了秸秆分解过程中产生的酸，从而有利于作物秸秆吸收水分促进腐解，并能杀灭秸秆和土壤病菌，因此石灰的添加可大大提高土壤消化秸秆能力。

4、本发明操作简单，便于推广，使农业废弃物秸秆和畜禽粪变成培肥土壤资源，土壤将越来越肥沃，土地生产能力稳步提升；为我国粮食安全“藏粮于仓”向“藏粮于地”转变提供技术支撑。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附表及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

地点：安徽省蒙城县省农科院马店试验站。供试土壤：砂姜黑土。小麦与玉米轮作。

对照组(秸秆全量直接还田)：小麦作物被收割后，用灭茬机对对整体地块上留下的秸秆进行灭茬，灭茬时间为2015年6月5日；再用种肥一体机进行玉米播种施肥；播种品种为中单909，玉米行距为60cm，株距为27cm，密度为4117株/亩；玉米基施16-16-16复合肥50公斤/亩，播种时间为2015年6月8日，在玉米大喇叭口期追施尿素15公斤/亩。2015年10月5日收获玉米，计产，同时采耕层土壤测肥力性状。

本发明实施方案：一种机械灭茬秸秆还田方法，具体操作步骤如下：

小麦作物被收割后，用灭茬机对整体地块上留下的秸秆进行灭茬，灭茬时间为2015年6月5日；灭茬过程中秸秆被铡碎，并有一部分铡碎的秸秆混入到表层土中，剩下的秸秆留在地表；灭茬后用耧耙将秸秆总量的一半集中到1/5的地块上，在收集过秸秆的地块(秸秆减量还田处理)上用种肥一体机进行玉米播种施肥，播种品种为中单909，玉米行距为60cm，株距为27cm，密度为4117株/亩；玉米基施16-16-16复合肥50公斤/亩，播种时间为2015年6月8日，在玉米大喇叭口期追施尿素15公斤/亩。2015年10月5日收获玉米，计产，同时采耕层土壤测肥力性状。

秸秆集中堆放的地块(秸秆集中还田休闲处理)，用灭茬机再灭茬两遍，秸秆进一步粉碎变短，在秸秆上撒上湿猪粪1000公斤/亩,石灰30公斤/亩，用旋耕机进行旋耕，将秸秆、促腐物质和土壤充分混合，旋耕时间是2015年6月5日，在2015年7月5日进行第二次旋耕。秸秆集中堆放的地块休闲一季，播种下茬作物前采耕层土壤测肥力性状。

分析结果：对照组因小麦收割时小麦秸秆在田间分布不均匀，灭茬机灭茬后田间仍然很多地方有秸秆堆集，在小麦秸秆堆集多的地方玉米缺苗多、出苗不均匀；且玉米苗黄化，长势弱，易感染病虫；在玉米收获时，地表和土壤中仍然有大量小麦秸秆没有腐烂。本发明秸秆减量还田处理：地表小麦秸秆少，没有秸秆堆集情况，玉米出苗整齐，生长均匀，很少有黄化苗，病虫害相对轻，到玉米收获时地表和土壤中小麦秸秆残渣很少，小麦秸秆基本上腐解转化。本发明秸秆集中还田休闲处理：第一次旋耕机旋耕后土壤中有大量小麦秸秆，经过一个月与土壤及促腐物质的作用，已充分吸水，秸秆结构破坏，这时再用旋耕机旋耕一次，秸秆结构断裂打碎与土壤充分混合，加速秸秆在土壤中腐解转化，到玉米收割时(10月5)，土壤中看不到秸秆残渣，土壤因有机质含量提高土壤颜色加深。

由表1可知，对照组超出了农田消解能力，秸秆衍生问题多，影响玉米出苗和生长，玉米产量为567.3公斤/亩；而本发明秸秆减量还田处理的秸秆量在农田消解能力内，秸秆还田衍生问题少，对玉米生长影响小，玉米亩产达603.0公斤/亩，与对照相比，玉米增产6.3％。本发明秸秆集中还田地块的处理极大提高了农田土壤消化秸秆能力，到玉米收获季节，土壤中看不到残留的小麦秸秆，而对照组仍然有大量未分解小麦秸秆。秸秆集中还田休闲处理的土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别比对照组增加24.2％、21.1％、16.7％、18.5％，显著提高了土壤肥力性状，为我国减肥增产增效提供高生产力的土壤。

表1实施例1对照组和本发明方案对土壤肥力性状和玉米产量的影响

实施例2：

地点：安徽省蒙城县庄周办事处后娄村。供试土壤：砂姜黑土。小麦与玉米轮作。

对照组(秸秆全量直接还田)：小麦作物被收割后，用灭茬机对整体地块上留下的秸秆进行灭茬，灭茬时间为2015年6月5日；再用种肥一体机进行玉米播种施肥；播种品种为中单909，玉米行距为60cm，株距为27cm，密度为4117株/亩；玉米基施16-16-16复合肥50公斤/亩，播种时间为2015年6月8日，在玉米大喇叭口期追施尿素15公斤/亩。2015年10月5日收获玉米，计产，同时采耕层土壤测肥力性状。

本发明实施方案：小麦作物被收割后，用灭茬机对整体地块上留下的秸秆进行灭茬，灭茬过程中秸秆被铡碎，并有一部分铡碎的秸秆混入到表层土中，剩下的秸秆留在地表；灭茬后用铁叉将秸秆总量的一半收集到1/10亩地的地块上，在收集过秸秆的地块(秸秆减量还田处理)上用种肥一体机进行玉米播种施肥，播种品种为中单909，玉米行距为60cm，株距为27cm，密度为4117株/亩；玉米基施16-16-16复合肥50公斤/亩，播种时间为2015年6月8日，在玉米大喇叭口期追施尿素15公斤/亩。2015年10月5日收获玉米，计产，同时采耕层土壤测肥力性状。

秸秆集中堆放的地块(秸秆集中还田休闲处理)，用灭茬机再灭茬两遍，秸秆进一步粉碎变短，在秸秆上撒上湿猪粪2000公斤/亩,石灰50公斤/亩，用旋耕机进行旋耕，将秸秆、促腐物质和土壤充分混合，一个月后再用旋耕机旋耕一次。秸秆集中堆放的地块块休闲一季(不种植作物)，播种下茬作物前采耕层土壤测肥力性状。

本实施例中，对照组和秸秆减量还田处理的秸秆腐解和下茬玉米出苗情况与实施例1相近；秸秆集中还田休闲处理处理秸秆量虽然比实施例1增加了一倍，但到玉米收割时10月5日，土壤中亦看不到秸秆残渣，土壤因有机质含量提高，土壤颜色加深。这说明本发明提供的方法不仅破坏了秸秆表面腊质层，解决了秸秆不吸水、纤维素等含量高难粉碎问题；并且为分解秸秆提供丰富微生物和全面的养分，中和秸秆腐解过程中产生有机酸促进秸秆分解，从而极大提高了土壤分解消化秸秆的能力。

由表2可知，本实施例对照组玉米产量为545.3公斤/亩，小麦秸秆灭茬减量还田处理玉米亩产达593.3公斤/亩，与对照相比，玉米增产8.8％。秸秆灭茬集中还田处理土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别比对照增加，28.0％、26.9％、23.2％、32.8％，土壤肥力性状得到明显改善，为我国粮食安全“藏粮于仓”向“藏粮于地”转变提供技术支撑。

表2实施例2对照组和本发明方案对土壤肥力性状和玉米产量的影响

实施例中的畜禽粪不限于猪粪，牛粪、鸡粪或者三者混合使用均可；作物也不限于小麦或者玉米，水稻也可以。本领域的技术人员容易理解，以上两个实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机械灭茬秸秆还田方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

(1)收获季节，用灭茬机对整体地块上收割作物后留下的秸秆进行灭茬；灭茬过程中秸秆被铡碎，一部分铡碎的秸秆混入到表层土中，剩余部分的秸秆留在地表；

(2)整体地块划分成5-10等份地块，将整体地块上秸秆总量的一半收集并集中堆放在1等份地块上，该地块休闲一季；在其它未堆放秸秆的地块上播种下茬作物；

(3)在秸秆集中堆放的1等份地块上，用灭茬机再灭茬两遍，秸秆进一步粉碎变短；在秸秆上撒上促腐物质，用旋耕机旋耕，将粉碎的秸秆、促腐物质与土壤充分混均，一个月后再用旋耕机对秸秆堆放的地块进行第二次旋耕；

所述促腐物质的添加量为1100-2200公斤/亩。

2.根据权利要求1所述的机械灭茬秸秆还田方法，其特征在于：所述整体地块上每年轮作两季作物，每季拿出1等份地块作为秸秆集中堆放的地块，其它未进行堆放的地块种植作物；2.5-5年后所有地块轮流集中堆放秸秆一遍，之后再次循环堆放；秸秆集中堆放的地块能够保证旋耕机自由进出旋耕。

3.根据权利要求1所述的机械灭茬秸秆还田方法，其特征在于：步骤(3)中所述促腐物质为畜禽粪和石灰。

4.根据权利要求3所述的机械灭茬秸秆还田方法，其特征在于：所述畜禽粪为猪粪或者牛粪或者鸡粪，且为湿粪，添加量为1000-2000公斤/亩。

5.根据权利要求3所述的机械灭茬秸秆还田方法，其特征在于：所述石灰的添加量为30-50公斤/亩。

6.根据权利要求1-5任一所述的机械灭茬秸秆还田方法，其特征在于：所述步骤(1)中的作物为小麦或者玉米或者水稻。