秸秆还田是秸秆资源化利用的主要方式,也是最为经济的方式。秸秆富含丰富的营养元素,秸秆科学还田能够有效改良土壤结构,增加土壤有机质;冬季秸秆覆盖还田能够保温保墒,有利于保障冬季作物顺利越冬。近年来大量秸秆还田相关科研工作在全国铺开,形成了一系列的秸秆还田关键技术。笔者认为,我们可以在全国不同区域持续实施秸秆科学还田示范项目,通过示范带动,切实推进秸秆高质量还田,促进农业可持续发展。
例如,在长江中游一季晚稻-油菜轮作和双季稻-油菜轮作区域,腾茬时间短,秸秆还田后腐解慢,导致旱季一播全苗难度较大。结合该区域田间生产实际问题,笔者团队研发了“稻油轮作稻草全量还田油菜免耕飞播技术模式”,主要解决以下主要问题:
(资料图片)
一是有效缓解稻油轮作的茬口矛盾。在水稻收获前后的3天共一周左右的窗口期播种,减少水稻收获后的田地翻耕整理工序,与整地直播相比可提早播种7—10天,增加冬前有效积温150—300℃。
二是操作简便,大幅度降低劳动强度。减少了播前耕整环节,利用大型收割机在收获稻谷的同时切草还田,应用无人机种子飞播、肥料飞施、农药飞防,机械开沟,大幅提高油菜生产的机械化程度,降低人工劳动强度和成本。在油菜飞播后,可以根据土壤墒情、天气情况,灵活开展施肥、开沟覆土等工作,操作简便,提高了农户种植积极性。
三是实现稻草资源高效利用和绿色发展。在机械收获水稻时,采取水稻秸秆适当留茬30—45cm,其余秸秆粉碎均匀抛撒还田的方式,解决了大量秸秆处理困难的问题,同时还充分发挥了秸秆覆盖还田的保墒、控制杂草发生和有效提高土壤有机质、减少化肥农药施用的功能,有利于油菜高效绿色生产。
四是确保稻田油菜的一播全苗。油菜播种期间,长江流域常遭遇干旱(如2019年和2022年)或长期阴雨(如2020年)的不利天气,导致油菜播种、出苗困难,影响油菜种植面积与产量。该技术充分利用稻田墒情和秸秆的保墒作用,确保油菜“一播全苗”,实现苗全、苗匀、苗壮。
其核心技术包括:
前茬管理。稻田后期适当留墒(土壤含水量30%左右),保持收割机下田不留深痕为宜。采用带秸秆粉碎抛洒装置的水稻联合收割机收割水稻,留茬高度30—45cm,秸秆粉碎均匀还田。
无人机飞播。在水稻收获前后用农用无人机飞播油菜,选择适宜的早中熟优质甘蓝型油菜品种。10月上旬腾茬的田块,在水稻收获前后3天内飞播油菜,亩用种量300—350克;10月中旬腾茬的,在水稻收获前1—3天飞播,亩用种量300克左右;10月下旬腾茬的,在水稻收获前3—5天播种,亩用种量350—400克。随着播期推迟相应增加用种量,适宜播种时间为10月份,播期最迟不晚于11月上旬,亩用种量最多不超过500克。飞播作业高度以3m左右、播种速度以5m/s左右、播幅以4.5m左右为宜,具体参数可根据所采用机型在以上作业参数基础上进行微调。
科学施肥。在水稻收割、油菜播种完成后,用机械或人工撒施肥料,一次性基肥可选用油菜专用缓释肥(N-P2O5-K2O为25-7-8,并含Ca、Mg、S、B等中微量元素)或其他相近配方油菜专用肥,亩施用40公斤左右。施肥作业在油菜播种后10天内进行均可,原则上宜早不宜迟。有条件的也可在飞播时采用无人机飞施基肥,或者在水稻收割机上加载施肥装置进行联合作业。
机械开沟。播种施肥完成后即用开沟机开沟做厢,沟土分抛厢面,以分散薄土覆盖厢面。厢宽2—2.5m,厢沟深25—30cm、沟宽25cm左右,腰沟沟深30—32cm、宽30cm左右,围沟深32—35cm、宽35cm左右,做到三沟相通,确保灌排通畅。
配套技术包括:
绿色防控。稻草全量还田控草能力强,一般田块可不用除草。常年草害严重的田块,在油菜4—5叶时,喷施油达(50%草除灵30mL+24%烯草酮40mL+异丙酯草醚45mL)等油菜田专用除草剂一次,可采用无人机、田间行走机械或人工喷雾等方式。蕾苔期用无人机喷施45%咪鲜胺37.5mL/亩+助剂融透20mL/亩防控菌核病;菌核病偏重发生年份,在花期再用无人机喷施多菌灵、菌核净、咪鲜胺等药剂进行防治。
适时收获。当全株三分之二角果呈黄绿色,主轴基部角果呈枇杷色,种皮呈黑褐色时,进行分段机收,采用联合机收时推迟5—7天进行。人工收获时的适宜收获期同分段机收,做到轻割、轻放、轻捆、轻运,减少损失。
稻田油菜秸秆全量还田免耕飞播技术不仅降低了人工生产成本,减少了化肥和除草剂的用量,还能提高油菜籽持续改善土壤肥力,实现生态效益和经济效益的高度统一。
近3年在湖北、江西、湖南、安徽等油菜主产省多点大面积示范结果显示,采用该技术种植的稻田油菜稳产性好,平均亩产达165.9公斤,高产示范片亩产达220公斤。通过多点调查,该技术模式每亩投入成本可控制在270—320元,其中种子15—20元、无人机播种10元、机械开沟40元、油菜专用肥90—110元、农药20元、机防10元、机收65—70元、田管人工20—40元;按亩产菜籽150—180公斤、菜籽收购均价5.5元/公斤计算,亩产值达800—1000元,扣除投入成本,亩收益超过500元,节本增收效果明显。同时,该轻简高效技术应用扩大了长江流域稻田油菜种植,减少了冬闲田,提高了耕地冬季绿化覆盖率,稻草全量还田得到保障,土壤有机质持续上升,经济、生态和社会效益显著。
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