CN111886958A - 一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于秸秆资源高效利用改良土壤领域，具体涉及一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法。本方法包括秸秆堆腐、秸秆粉碎和秸秆深沃耕作层步骤：其中秸秆堆腐3‑6个月；堆腐结束后用灭茬机粉碎秸秆两次；旋耕机结合铧式犁深翻土壤30‑40cm，将粉碎的秸秆、调理剂与土壤充分混合，促进秸秆腐解转化，熟化生土，获得深达30‑40cm深厚肥沃耕作层土壤。本发明可将农田自然消化秸秆量提高30倍以上，当秸秆还田量超过全量还田量20倍以上时，依然没有秸秆还田的衍生问题；本发明将深翻到地表的生土经培肥熟化，成为高产稳产抗逆能力强的高产土壤，从而大幅度提高土地生产能力，使作物增产极显著，土壤抗旱抗渍能力显著增强。

Description

一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法

技术领域

本发明属于秸秆资源高效利用改良土壤领域，具体涉及一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法。

背景技术

我国农田担负着养活14亿人粮食重任，复种指数高，消耗地力严重，中低产面积大，约占70％，农田土地需要休养生息以恢复地力。但目前提倡的休闲培肥土壤的配套技术不完善，在实际应用过程中常常达不到培肥地力的效果，如农民大都采用抛荒式休闲，在休闲期间，农田生长大量杂草，不仅没有培肥地力，反而使地力下降，并且杂草强大的根系对下茬作物生长也会产生很大影响，这就是农村常讲的“地越荒越瘦，地越种越肥”。没有好的配套措施，农田休闲达不到培肥土壤的效果。

秸秆还田是培肥土壤的常用措施，农田自然消化秸秆量一般在200kg/亩左右，但农作物一季秸秆量大都在400kg/亩甚至更多，若全部秸秆还田将使土壤消化不良，产生很多衍生问题，如耕作、播种困难，幼苗黄化，病虫害增多等。且秸秆直接还田在灭茬粉碎过程中还会产生大量粉尘，污染环境和损害农民的身体健康。目前推广的秸秆全量直接还田存在的主要问题是秸秆粉碎细度不够，导致田间大秸秆多，大秸秆在田间妨碍耕作、播种、出苗，还有大秸秆在田间不易腐烂，长期在土壤中存在，使秸秆周围富积大量病虫，易使作物感染病虫害。

另外，目前农村大都采用旋耕机耕作土壤，耕作层厚度大都在15cm左右，耕作浅薄限制了土地生产力发挥，与欧美发达国家耕作层厚达30cm肥沃土壤有巨大差距，这是我国用多一倍化肥才能生产出欧美发达国家相近粮食产量的一个重要原因。现在提倡深耕土壤提升土地生产能力效果不佳，主要原因是一次性将15-30cm土层的生土翻到耕层，土壤养分低，结构差，又没有足够的有机肥熟化土壤，反而使当季作物产量不能提高甚至下降，因此，农民不愿采用这样的深耕方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法。

本发明采用了以下技术方案：

1一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，包括以下步骤：

S1.秸秆堆腐：作物收割后，将20-30亩农田的秸秆集中到1亩农田中并摊匀，用水将秸秆喷至潮湿后，秸秆露天堆腐3-6个月；

S2.秸秆粉碎：堆腐完成的秸秆使用灭茬机粉碎两次，秸秆粉碎选择在晴好天气进行，第一次粉碎时间在下茬作物播种前1-2个月，粉碎后使秸秆在田间自然晾晒3-5天，再进行第二次粉碎；

S3.秸秆深沃耕作层：在粉碎的秸秆上均匀撒上石灰或石灰氮并用旋耕机旋耕秸秆一遍，再用铧式犁在旋耕后的秸秆上直接深翻土壤30-40cm，再次使用旋耕机旋耕土壤1-2遍，15-30天后，即得深厚肥沃的耕作层土壤。

优选的，步骤S1中，所述作为收割采取低茬收割，收割后作物茬口高度低于15cm。

优选的，步骤S1中，所述20-30亩农田的秸秆重量为5000-10000kg。

本发明中，秸秆可以采用捡拾车收集集中或使用打捆机打捆集中；所述摊匀可以采用机械或人工摊匀；秸秆集中地优先选择靠近水源如水池、水沟、河流或机井的农田，喷潮湿可以采用抽水泵+喷灌带喷灌。

优选的，步骤S2中，灭茬机粉碎两遍后，秸秆粉碎为最大长度不超过2cm的粉状。

优选的，步骤S3中，石灰添加量为50-100kg/亩，或所述石灰氮添加量为30-60kg/亩。

优选的，当秸秆中添加的是石灰时，农田下茬作物的基肥需增施尿素，并减少氮肥追施量以调节土壤碳氮比至适合下茬作物；当秸秆中添加的是石灰氮时，在农田下茬作物施肥时所需总施氮量需扣除石灰氮的氮量。

优选的，所述尿素增施量为8-10kg/亩。

灭茬机、旋耕机和铧式犁的动力由拖拉机提供，优选的，所述灭茬机、旋耕机和铧式犁三种农用机械的拖拉机的发动机功率均大于80kw。

本发明的有益效果在于：

1)本发明采用秸秆堆腐配合灭茬机，可在农田直接将秸秆粉碎至粉状，秸秆还田后很快在土壤中分解转化，变成培肥土壤优质有机肥，配合旋耕机和铧式犁一次性深翻土壤30-40cm，可以使深翻到地表的生土培肥熟化，成为高产稳产抗逆能力强的高产土壤，从而大幅度提高土地生产能力，使作物增产极显著，土壤抗旱抗渍能力显著增强。

2)本发明中秸秆堆腐3-6个月，目的是使秸秆在微生物、水分、阳光和氧气等作用下，破坏秸秆腊质层，使秸秆失去弹性，易碎易断，容易被灭茬机粉碎；秸秆经过3-6个月堆腐，吸收了大量水分，秸秆在第一次粉碎后自然晾晒3-5天，被粉碎的秸秆通风透气变好，秸秆脱水快，脆性增加，更易于灭茬机第二次将秸秆粉碎成粉状。

3)用旋耕机旋耕秸秆一遍再深翻土壤，主要是因为集中的秸秆量大，秸秆厚，灭茬机粉碎秸秆时靠近底层部分秸秆粉碎不充分，通过旋耕机能将底层秸秆粉碎，并使粉碎秸秆与表层土壤进行混合，这样下一步深耕30-40cm时，秸秆不会阻塞深耕犁腿，使深耕顺利进行。

4)本发明利用秸秆堆腐、秸秆粉碎和秸秆深沃耕作层的方法步骤配合，使灭茬机在田间粉碎秸秆量提高20倍以上，使农田自然消化秸秆量提高30倍以上。当秸秆还田量超过全量还田量20倍以上时，依然没有秸秆还田衍生问题，且秸秆粉碎细度由传统粉碎的10cm长降到2cm以下，同时粉碎秸秆过程中不产生粉尘，是环境友好型秸秆还田技术。

5)本发明中休闲的土地长期覆盖着厚的秸秆层，不长杂草，确保耕地地力恢复和提升，可以作为国家农田休闲保育政策的配套技术进行推广使用。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步描述。

实施例一

1.实施地点：安徽省蒙城县马店试验站；

2.实施过程：

S1.秸秆堆腐。2018年10月3日-10月5日，用玉米收割机收获玉米后，搂草机将玉米秸秆集中，用秸秆捡拾车将100亩玉米秸秆集中到5亩地块中，摊匀，秸秆集中量约为6000kg/亩。

10月6日，在集中的秸秆上铺设喷灌带，用抽水机从机井抽水，将秸秆喷潮喷透，让秸秆在田间自然堆腐6个月。

S2.秸秆粉碎。2019年4月5日，用灭茬机将堆腐的秸秆粉碎2遍并让粉碎的秸秆在田间自然风干5天；4月10日再次用灭茬机将秸秆粉碎2遍，将秸秆粉碎成为最大长度不超过2cm小颗粒粉状。

S3.秸秆深沃耕作层。在粉碎后的秸秆上撒熟石灰50kg/亩，再用旋耕机旋耕秸秆一遍，然后用铧式犁深耕土壤30-40cm并再次用旋耕机旋耕土壤2遍，10-15天后，即得深厚肥沃的耕作层。

3.深沃耕作层播种

2019年6月8日在本发明秸秆集中还田深沃耕作层的土壤上播种玉米作为处理组，玉米品种郑单1002，播种密度为4500株/亩。玉米施肥量：玉米专用复合肥(28-6-6)40kg+10kg亩尿素作基肥一次性施用；

在常规土壤上播种玉米作为对照组，对照组玉米品种、播种密度及常规田间管理同处理组。对照组施肥量：玉米专用复合肥(28-6-6)40kg+10kg/亩尿素作两次施用，第一次基肥使用玉米专用肥(28-6-6)40kg，第二次在玉米大喇叭口期追施10kg/亩尿素。

2019年9月28日，在玉米收获期分别采集处理组和对照组土壤并分析肥力状况，每组各取三个样本以单位100㎡计产，结果如表1所示。

表1本发明秸秆集中还田深沃耕作层对土壤肥力的影响

由表1可以看出，本发明即处理组显著提高了土壤肥力性状，0-15cm土壤的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别比对照提高42.3％、29.2％、14.7％、88.7％，土壤含水量提高了29.7％，土壤容重下降了6.6％；15-30cm土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别比对照提高20.7％、28.9％、95.5％、83.6％；土壤容重下降了9.5％，土壤含水量提高了14.6％。表明本发明技术大幅度改善了土壤肥力性状，土壤保肥保水能力显著增强，改善了作物根系生长环境，玉米生长健壮，没有常规秸秆全量还田产生的如播种困难、幼苗黄化、病虫草害加重等衍生问题。本实施例中处理组玉米亩产为761.6kg，比对照组玉米的亩产553kg增产了约37.7％。

实施例2

1.实施地点：安徽省蒙城县庄周办事处后娄村；

2.实施过程：

S1.秸秆堆腐。2019年6月1日-6月5日，用小麦收割机收获小麦，搂草机将小麦秸秆集中，用秸秆捡拾车将150亩小麦秸秆集中还田到5亩地块中，摊匀，秸秆集中量约为9000kg/亩。

6月6日，在集中的秸秆上铺设喷灌带，用抽水机从机井抽水，将秸秆喷潮喷透，让秸秆在田间自然堆腐3个月。

S2.秸秆粉碎。2019年8月15日，用灭茬机将堆腐的秸秆粉碎2遍并让粉碎的秸秆在田间自然风干5天；8月20日再次用灭茬机将秸秆粉碎2遍，将秸秆粉碎成为最大长度不超过2cm小颗粒粉状。

S3.秸秆深沃耕作层。在粉碎后的秸秆上撒熟石灰50kg/亩，再用旋耕机旋耕秸秆一遍，然后用铧式犁深耕土壤30-40cm并再次用旋耕机旋耕土壤2遍，即得深厚肥沃的耕作层。

2019年10月15日在本发明秸秆集中还田深沃耕作层土壤上播种小麦作为处理组，小麦品种烟农19，播种量15kg/亩；小麦施肥量：复合肥(15-15-15)50kg/亩+20kg/亩尿素作基肥一次施用；

在常规土壤上种植小麦作为对照组，对照组小麦品种、播种量和常规田间管理同处理组；对照组施肥量：第一次施基肥使用复合肥(15-15-15)50kg/亩+10kg/亩尿素；第二次在小麦拔节期追施10kg/亩尿素。

在小麦收获期分别对处理组和对照组的小麦各取三个100㎡进行产量统计，统计结果处理组小麦平均产量为613.7kg/亩，而对照组小麦平均产量为523.5kg/亩，本实施例中使用本发明使小麦增产17.2％。本实施例中小麦在田间出苗整齐，田间土壤干净整洁，没有秸秆全量还田的衍生问题，小麦长势健壮。

以上仅为本发明的较佳实用例而已，并不用以限制本发明创造；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.秸秆堆腐：作物收割后，将20-30亩农田的秸秆集中到1亩农田中并摊匀，用水将秸秆喷至潮湿后，秸秆露天堆腐3-6个月；

S2.秸秆粉碎：堆腐完成的秸秆使用灭茬机粉碎两次，第一次粉碎时间在下茬作物播种前1-2个月，粉碎后使秸秆在田间自然晾晒3-5天，再进行第二次粉碎；

S3.秸秆深沃耕作层：在粉碎的秸秆上均匀撒上石灰或石灰氮并用旋耕机旋耕秸秆一遍，再用铧式犁在旋耕后的秸秆上直接深翻土壤30-40cm，再次使用旋耕机旋耕土壤1-2遍，15-30天后，即得深厚肥沃的耕作层土壤。

2.如权利要求1所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：步骤S1中，所述作物收割采取低茬收割，收割后作物茬口高度低于15cm。

3.如权利要求1所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：步骤S1中，所述20-30亩农田的秸秆重量为5000-10000kg。

4.如权利要求1所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：步骤S2中，灭茬机粉碎两遍后，秸秆粉碎为最大长度不超过2cm的粉状。

5.如权利要求1所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：步骤S3中，石灰添加量为50-100kg/亩，或所述石灰氮添加量为30-60kg/亩。

6.如权利要求1或5所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：当秸秆中添加的是石灰时，农田下茬作物的基肥需增施尿素，并减少氮肥追施量以调节土壤碳氮比至适合下茬作物；当秸秆中添加的是石灰氮时，在农田下茬作物施肥时所需总施氮量需扣除石灰氮的氮量。

7.如权利要求6所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：优选的，所述尿素增施量为8-10kg/亩。

8.如权利要求1所述的一种秸秆集中还田深沃耕作层的方法，其特征在于：所述灭茬机、旋耕机和铧式犁三种农用机械的拖拉机的发动机功率均大于80kw。