CN108476651A - 一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法 - Google Patents

一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法 Download PDF

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侯锡彬
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Abstract

本发明公开了一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，第一年秋收时，采用具有秸秆粉碎还田功能的玉米收获机进行收获作业，同时将粉碎的玉米秸秆均匀地抛撒于田间，覆盖地表；进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二年春季播种期直接播种，一次完成施肥、精密播种、覆土、镇压等多项作业；在玉米生育期间用追肥机在苗间进行追施氮肥。该方法将秸秆切段均匀混埋在耕层土壤中，有利于提升地温，加快秸秆腐烂，减少病虫草害，同时还能保证一定的地表秸秆覆盖率，减少风蚀、水蚀，达到保护土壤的目的，尤其适合在东北冬春气温偏低的地区应用推广，为该地区大面积推广保护性耕作提供了技术支撑。

Description

一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法
技术领域
本发明属于农作物耕作技术领域，具体涉及一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法。
背景技术
东北平原是世界三大典型黑土区之一，其中部地区更是世界三大黄金玉米带之一。由于长期传统耕作、作业频繁、裸露休闲、秸秆很少还田，造成水蚀、风蚀严重，土壤肥力不断下降，黑土层逐渐变薄。据统计，每形成1cm的黑土层，大约需要300～400年时间，形成30cm厚的黑土层需上万年时间，可见黑土地的保护刻不容缓。目前，保护性耕作技术是保护黑土地较为有效的措施之一。
保护性耕作在北美洲、南美洲及大洋洲已成为主流耕作模式，在我国也得到了一定的应用。其核心内容就是用残茬(秸秆、根茬的统称)覆盖地表，减小风蚀、水蚀，达到保护土壤和生态环境的目的。目前，在东北旱作区根据秸秆覆盖还田方式分为立茬覆盖和秸秆粉碎覆盖保护性耕作模式。
立茬覆盖保护性耕作模式要求收获时玉米留高茬300～500mm，立茬以上部分运出田间。该方式存在根茬以上部分秸秆难以实现机械化收集，和秸秆连年收集、堆放处理困难的问题。
秸秆覆盖保护性耕作模式一般采用秋收后将全量秸秆粉碎均匀覆盖地表，上冻前采用深松作业，第二年春季不经任何整地作业直接采用免耕播种作业。该方式由于全量秸秆覆盖地表主要存在秸秆不易腐烂、影响地温提升、播种质量难以保证、易滋生病虫草害等主要问题，不适合冬春气温偏低的地区，而且由于秸秆覆盖，需要喷施大量的农药来解决病虫草害，影响粮食安全。
综上所述，玉米秸秆处理问题已成为大面积推广保护性耕作的技术瓶颈。
发明内容
本发明提供了一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，该方法将秸秆切段均匀混埋在耕层土壤中，有利于提升地温，加快秸秆腐烂，减少病虫草害，同时还能保证一定的地表秸秆覆盖率，减少风蚀、水蚀，达到保护土壤的目的，尤其适合在冬春气温偏低的地区应用推广，同时也为禁止秸秆露天焚烧提供了新的解决途径。
一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，按照如下步骤进行：
步骤一、第一年秋收时，采用具有秸秆粉碎还田功能的玉米收获机进行收获作业，同时将粉碎的玉米秸秆均匀地抛撒于田间，覆盖地表；
步骤二、进行耕整地作业，用联合整地机一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；
步骤三、第二年春季播种期直接播种，采用播种机一次完成施肥、精密播种、覆土、镇压等多项作业；
步骤四、在玉米生育期间用追肥机在苗间进行追施氮肥；
重复所述步骤一至步骤四，连年重复作业生产。
进一步地，所述步骤一中，将秸秆粉碎的粉碎程度要求：≥500mm的秸秆不超过10％；覆盖地表要求秸秆覆盖率为100％。
进一步地，所述步骤三中，镇压强度为55～70kPa，播后地表秸秆覆盖率大于30％。
进一步地，所述步骤四中，追施氮肥应施以60～90kg/hm2的氮肥。
本发明所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其中，所述步骤二耕整地作业需在土地上冻之前进行；耕整地作业方式有两种：第一种用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二种用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
进一步地，所述的土地上冻之前指该地区常年上冻时间之前的20天以内；所述的灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述的秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述的秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率50％～70％；所述的深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。
本发明所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其中，所述步骤二耕整地作业需在第二年春季播种之前进行；耕整地作业方式有两种：第一种用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二种用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
进一步地，所述第二年春季播种之前指该地区土壤解冻后到播种之前的时间段；这里所述的灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述的秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述的秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率40％～60％；所述的深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。
本发明所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其中，所述步骤二耕整地作业具体包括以下两步：
2.1)在土地上冻之前，用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；
2.2)第二年春季播种之前，用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
进一步地，所述的土地上冻之前指该地区常年上冻时间之前的20天以内；所述灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率50％～70％；所述深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述镇压强度为40～60kPa；
所述第二年春季播种之前指该地区土壤解冻后到播种之前的时间段；所述灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率30％～50％；所述深松深度为250～350mm；所述整地深度为80～120mm；所述镇压强度为40～60kPa。
土壤培肥最基本的环节在于作物秸秆(含根茬)还田，秸秆全量还田能够最大程度上的减少土地的营养支出，增加土壤有机质含量，是维持土壤生态平衡的根本手段。与现有秸秆全量还田技术相比，本发明具有以下优点：
1)相对于秸秆翻埋还田方式，本发明在作业之后的地表秸秆覆盖率50％～70％，保证播种后地表秸秆覆盖率30％以上，有利于减少风蚀、水蚀，有效的保护土壤，尤其是在东北春天干旱少雨风大的地区。
2)相对于秸秆粉碎覆盖还田方式，本发明将秸秆均匀混埋在耕层土壤中，有利于提升低温，加快秸秆腐烂，保证播种质量，减少病虫草害，提高粮食产量。
本发明为北方旱作区特别是东北冬春气温偏低的地区提供了一种新的玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，能够解决该地区存在的地温提升缓慢、秸秆不易腐烂、易滋生病虫草害等问题，为该地区大面积推广保护性耕作提供了技术支撑。
具体实施方式
下面对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
本发明提供了一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，该方法适合北方旱作区特别是东北冬春气温偏低的地区，具体步骤如下：
实施例1
(1)第一年秋收时，采用具有秸秆粉碎还田功能的玉米收获机进行收获作业，同时将粉碎的玉米秸秆均匀地抛撒于田间，覆盖地表。
(2)在土地上冻之前，进行耕整地作业。作业方式有两种：第一种用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二种用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
(3)第二年春季播种期直接播种，采用免耕精密播种机一次完成施肥、精密播种、覆土、镇压等多项作业。
(4)在玉米生育期间用追肥机在苗间进行追施氮肥。
重复步骤(1)～(4)，连年重复作业生产。
步骤(1)中所述的将秸秆粉碎，其粉碎程度要求：≥500mm的秸秆不超过10％；所述的覆盖地表要求秸秆覆盖率为100％。进一步讲，第一年秋收前玉米的种植方法采用垄作、平作均可，垄距或行距符合该地区现有的种植要求。
步骤(2)中所述的土地上冻之前一般指按该地区常年上冻时间之前的20天以内；这里所述的灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述的秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述的秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率50％～70％；所述的深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。所述的这两种作业方式，以三年为一周期，每三年中需使用第一种方式一到两次，其余年份均采用第二种方式，并且连续使用第二种方式不得超过3次及以上。
步骤(3)中所述的镇压强度为55～70kPa，播后地表秸秆覆盖率大于30％。
步骤(4)中所述的追施氮肥一般施以60～90kg/hm2的氮肥。
该方法适合于半干旱区、半湿润偏旱区、半湿润区。
实施例2
(1)第一年秋收时，采用具有秸秆粉碎还田功能的玉米收获机进行收获作业，同时将粉碎的玉米秸秆均匀地抛散撒于田间，覆盖地表，保留秸秆和根茬不动越冬。
(2)第二年春季播种之前，进行耕整地作业。作业方式有两种：第一种用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二种用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
(3)第二年春季播种期直接播种，采用免耕精密播种机一次完成施肥、精密播种、覆土、镇压等多项作业。
(4)在玉米生育期间用追肥机在苗间进行追施氮肥。
重复步骤(1)～(4)，连年重复作业生产。
步骤(1)中所述的将秸秆粉碎，其粉碎程度要求：≥500mm的秸秆不超过10％；所述的覆盖地表要求秸秆覆盖率为100％。进一步讲，第一年秋收前玉米的种植方法采用垄作、平作均可，垄距或行距符合该地区现有的种植要求。
步骤(2)中所述的第二年春季播种之前一般指该地区土壤解冻后到播种之前的时间段；这里所述的灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述的秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述的秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率40％～60％；所述的深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。所述的这两种作业方式，以三年为一周期，每三年中需使用第一种方式一到两次，其余年份均采用第二种方式，并且连续使用第二种方式不得超过3次及以上。
步骤(3)中所述的镇压强度为55～70kPa，播后地表秸秆覆盖率大于30％。
步骤(4)中所述的追施氮肥一般施以60～90kg/hm2的氮肥。
该方法适合于半湿润区、湿润区。
实施例3
(1)第一年秋收时，采用具有秸秆粉碎还田功能的玉米收获机进行收获作业，同时将粉碎的玉米秸秆均匀地抛散撒于田间，覆盖地表。
(2)在土地上冻之前，用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业。
(3)第二年春季播种之前，用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
(4)第二年春季播种期直接播种，采用精密播种机一次完成施肥、精密播种、覆土、镇压等多项作业。
(5)在玉米生育期间用追肥机在苗间进行追施氮肥。
重复步骤(1)～(5)，连年重复作业生产。
步骤(1)中所述的将秸秆粉碎，其粉碎程度要求：≥500mm的秸秆不超过10％；所述的覆盖地表要求秸秆覆盖率为100％。进一步讲，第一年秋收前玉米的种植方法采用垄作、平作均可，垄距或行距符合该地区现有的种植要求。
步骤(2)中所述的土地上冻之前一般指按该地区常年上冻时间之前的20天以内；这里所述的灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述的秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述的秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率50％～70％；所述的深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。
步骤(3)中所述的第二年春季播种之前一般指该地区土壤解冻后到播种之前的时间段；这里所述的灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述的秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述的秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率30％～50％；所述的深松深度为250～350mm；所述的整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。
步骤(4)中所述的镇压强度为55～70kPa，播后地表秸秆覆盖率大于30％。
步骤(5)中所述的追施氮肥一般施以60～90kg/hm2的氮肥。
该方法适合于湿润区。

Claims (10)

1.一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
步骤一、第一年秋收时，采用具有秸秆粉碎还田功能的玉米收获机进行收获作业，同时将粉碎的玉米秸秆均匀地抛撒于田间，覆盖地表；
步骤二、进行耕整地作业，用联合整地机一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；
步骤三、第二年春季播种期直接播种，采用播种机一次完成施肥、精密播种、覆土、镇压等多项作业；
步骤四、在玉米生育期间用追肥机在苗间进行追施氮肥；
重复所述步骤一至步骤四，连年重复作业生产。
2.如权利要求1所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述步骤一中，将秸秆粉碎的粉碎程度要求：≥500mm的秸秆不超过10％；覆盖地表要求秸秆覆盖率为100％。
3.如权利要求1所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述步骤三中，镇压强度为55～70kPa，播后地表秸秆覆盖率大于30％。
4.如权利要求1所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述步骤四中，追施氮肥应施以60～90kg/hm2的氮肥。
5.如权利要求1所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述步骤二耕整地作业需在土地上冻之前进行；耕整地作业方式有两种：第一种用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二种用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
6.如权利要求5所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述土地上冻之前指该地区常年上冻时间之前的20天以内；所述灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率50％～70％；所述深松深度为250～350mm；所述整地深度为80～120mm；所述镇压强度为40～60kPa。
7.如权利要求1所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述步骤二耕整地作业需在第二年春季播种之前进行；耕整地作业方式有两种：第一种用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；第二种用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
8.如权利要求7所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述第二年春季播种之前指该地区土壤解冻后到播种之前的时间段；所述灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率40％～60％；所述深松深度为250～350mm；所述整地深度为80～120mm；所述的镇压强度为40～60kPa。
9.如权利要求1所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述步骤二耕整地作业具体包括以下两步：
2.1)在土地上冻之前，用松耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、深松、整地、镇压等多项作业；
2.2)第二年春季播种之前，用圆盘重耙联合整地机进行耕整地作业，一次完成灭茬、秸秆切段混埋、整地、镇压等多项作业。
10.如权利要求9所述的一种玉米秸秆全量还田保护性耕作方法，其特征在于，所述土地上冻之前指该地区常年上冻时间之前的20天以内；所述灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率50％～70％；所述深松深度为250～350mm；所述整地深度为80～120mm；所述镇压强度为40～60kPa；
所述第二年春季播种之前指该地区土壤解冻后到播种之前的时间段；所述灭茬是指将根茬切断、刨出，被刨出的根茬占比≥95％；所述秸秆切段是指切段后秸秆长度≥200mm占比≤10％，作业区内无超过500mm的秸秆；所述秸秆混埋最大深度为200mm，地表秸秆覆盖率30％～50％；所述深松深度为250～350mm；所述整地深度为80～120mm；所述镇压强度为40～60kPa。
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