小麦秸秆高茬覆盖还田技术研究

小麦秸秆高茬覆盖还田技术研究

登峰市位于河南省西部，属干旱地区。种植结构上常年均为小麦—玉米两熟制,耕地面积小、自然条件差,农作物产量不稳,种粮风险大、效益差。同时,丰富的地下煤炭和地上文物两大资源使劳动力就地转移,从业者收益高、风险小。种植业已成为当地准农民的“副业”,主要务农者皆为妇女和老人,而一年中最繁重的农活集中在麦收和玉米田间管理上。近年来,小麦机收和玉米化学除草技术已把劳动者从繁重的劳动中解放出来,可小麦机收留茬高(均在25cm以上),由于干旱小麦植株生长较低(平均50~70cm),收割下的麦秆仅为30~50cm,不易捆绑,外运难度很大。秸秆就地焚烧成为解决这一问题最省工、省时的普遍做法,但其后果是对环境造成极大的危害,因此小麦秸秆的还田技术就成为解决这些问题的关键麦秸高茬覆盖还田技术是指小麦收获时留茬25cm左右自然还田,收获后的麦秸就地散开,后直接播种玉米或麦收前5~7d麦垄内套种玉米,其间不再进行耕地或中耕,地上麦秸在田间自然腐解一直保留到玉米收获1材料和方法1.1试验总结1.1.1试验田2011年试验地设在东华镇石桥村三组,面积1.4hm1.1.2周麦日环小麦采用当地主推品种,小麦品种为豫麦49、周麦22;玉米品种按照密度分3个级别,即鲁单981(低密度)、新单23(中密度)、郑单958(高密度)。1.1.3菊花化工集团肥料:氮肥为尿素(含纯N46.4%),由山西兰花化工集团有限公司生产;40%复合肥(28-6-6),由湖北洋丰化肥公司生产。除草剂:4%烟嘧莠去津和20%百草枯,均由广西田园化工有限公司生产。1.2试验设计试验设2个处理,即麦秸秆高茬覆盖(A),以麦收后裸地播种为对照(CK)。1.3实验证1.3.12011年参加了考试5月28日收获小麦。用人拉单行机播楼播种玉米1hm1.3.22012年的实验6月3日收获小麦。用人拉单行机播楼播种玉米0.93hm1.3.32013年至2014年的测试在登封市内的告成、大金店、君召、颍阳等乡镇的不同生产水平条件下进行麦秸高茬覆盖还田综合配套技术研究。2结果与分析2.1玉米提前变化试验结果表明,麦收前点种玉米,其成熟期比麦收后麦秸高茬覆盖还田铁茬播种玉米提前11d,比麦收后裸地播种玉米提前5~7d,不受玉米品种和密度的影响。麦收后铁茬播种玉米条件下,成熟期麦秸高茬覆盖还田处理比裸地播种玉米的延迟3d,主要是玉米拔节期之前延迟,不受玉米品种和密度的影响。2.2密度对土壤含水量的影响由表1可知,麦秸高茬覆盖还田可提高土壤含水量。麦收后麦秸高茬覆盖铁茬播种的田块,10cm耕层土壤含水量的明显高于同期裸地播种(平均15.6%~22.8%),不同玉米品种和密度皆有此趋势。密度之间差异较大,随着密度的增加,土壤含水量在减少,各生育期的情况均是如此。从玉米生育期的影响看,则从苗期(19.1%~30.8%)到扬花期(22.0%~35.3%)差异较大,这是因为麦秸尚未完全腐解覆盖地面的结果,对玉米生长极为有利;随着秸秆腐解时期的延长和腐熟程度的加深,水分差异逐渐减小,到成熟期二者基本接近或相同(0~3.8%)。表层土壤(5cm)水分含量直接关系到玉米的出苗率和幼苗的生长。由表2可知,二者差异非常明显,处理A土壤含水量比CK高44.63%,由此使出苗率增加7.6个百分点;幼苗期植株个体发育差异明显,单株叶面积、单株叶片数、次生根数和单株重分别增加16.52%、19.44%、36.94%和47.06%。2.3有机质、全氮、碱解氮由表3可知,麦秸高茬覆盖还田可提高土壤养分。处理A比CK有机质增加2.75%;全氮、碱解氮分别增加7.39%和6.08%;全磷和速效磷分别增加8.76%和5.00%;全钾、速效钾分别增加2.79%和19.38%。2.4高肥力作物覆盖和回归对玉米产量的影响由表4可知,麦秸高茬覆盖还田可提高玉米产量。其中,以6.0万株/hm2.5小麦除草的种类麦秸高茬覆盖还田玉米播种至收获免中耕除草,加之小麦收获后不能及时翻耕,杂草的发生有其独有的特点。一是杂草种类多,麦田与玉米田杂草并存,达30余种。二是发生密度大,最高达1000株/m2.6平衡配方施肥方案按照全市土壤普查资料和养分分布情况,结合玉米需肥特点制定合理的平衡配方施肥方案,在苗期和大喇叭口期分2次施用,在用量上遵循“前轻后重”的原则,第1次施尿素225~300kg/hm3覆盖物隔空间试验结果表明,麦秸高茬覆盖还田可提高玉米出苗率和幼苗生长,在麦秸的覆盖下,土壤表层水分蒸发较慢,耕层中的水分得到较长时间保持,利用率大大提高。同时,土壤表层5cm水分含量的提高对种子发芽出苗作用非常明显,这对旱区提高播种质量,苗全、苗壮意义重大。麦秸高茬覆盖还田可改变土壤的物理性状。李立科等指出,留茬相当于给地面打了很多桩钉,再进行覆盖,从而在留茬上形成很多拦水网络,拦蓄降水,减少径流;在覆盖物的阻隔下,可以有效防止降水打击地面,因而避免地面的板结,并使之结构疏松,加大空隙,提高入渗率,增加下渗深度;在留茬和覆盖物结合阻隔下,降低了地表的风速、温度,切断了蒸发的通道,减少了蒸发;少耕克服了多耕深耕的失墒;土壤中贮存的水越多,调节使用和防御干旱的能力越强,加之播后覆盖减少了行间蒸发,到作物的需水高峰期和临界期可以满足供给。在覆盖物的阻隔下,减少风吹日晒对地表的影响,并长时间维持土壤墒情,到播种时若不下雨可按时播种,这就克服了多变和分布不均的降雨对作物生长的影响,达到高产稳产。由于口墒好,可使施于耕层的肥料利用率提高,覆盖物腐烂后,还可增加土壤有机质和养分,为高产提供了所需的有机肥,使土壤维持了持续生产能力麦秸高茬覆盖还田在改善了土壤物理性状的同时也归还了其中的氮、磷、钾养分,尤其是速效钾,可有效持续供应作物生长发育所需。豫西丘陵区农民种植玉米长期有稀植的习惯,直接影响玉米产量的提高。本试验以4.5万株/hm麦秸高茬覆盖还田对农业可持续发展有着很重要的积极