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1、浅谈玉米秸秆覆盖免耕栽培技术摘 要：随着全球气候变暖的影响,人们对抗旱防御技术需求的保护性耕作技术有了新的认识。秸秆覆盖免耕是保护性耕作重要组成部分,是一种农机与农艺相结合的保护性耕作技术。本文重点综述了秸秆覆盖免耕的含义及免耕栽培的作用与存在的问题,并对今后的研究方向做了简要展望。关键词：玉米 秸秆覆盖 免耕 栽培技术前 言秸杆覆盖免耕法在我国已有30年的试验研究，经过试验证明免耕土壤持水力强,饱和及不饱和导水率高,保水力强,抗旱节水,提高了土壤水分利用率,改善了土壤的物理、化学和生物性状,培肥了土壤,促进产量产值的增加。李万良等曾指出此技术具有节本增效，保护环境，减轻病虫害和劳动强度等优点
2、，充分体现了玉米免耕秸秆覆盖栽培技术带来的经济效益,生态效益,社会效益。该项目技术先进，实用，经济上合理，生产上可行，适用范围广，可操作性强，适合在吉林省地区普遍推广。据统计, 目前全国年产各种秸秆67亿t，仅有四分之一左右还田, 一些剩余秸秆被堆积到道旁或就地焚烧, 既浪费了资源,又污染了环境，破坏了生态的平衡。农业上排放CO2主要是焚烧秸秆、机械作业燃油和土壤碳逸出。我国北方每年平均可节约燃油54kg/hm2, 相当减少CO2排放14215kg ,保护性耕作可减少农机作业量, 降低石油消耗。农田生态系统是大气中CO2的一个重要的能源, 农业耕作措施在碳循环中起着极其重要的作用, 包括免耕在
3、内保护性措施被认为是减少农田土壤中碳损失的一个策略。李学明等曾经指出, 免耕可减少温室气体的排放, 有利于生态环境的改善。研究表明,由于免耕在农业机械使用和其他农业投入两方面温室气体排放较传统耕作少33kg/hm2, 秸秆还田可能是最具有前景的农田土壤固碳措施之一。干旱是危害重、出现频繁、影响范围大, 影响农作物生长的农业气象灾害, 针对全球面临干旱加剧问题, 随农业机械的技术进步与发展, 有助于增加有机质的秸秆覆盖免耕的玉米抗旱栽培技术的研究与示范。1 秸秆覆盖免耕的含义秸秆覆盖免耕是保护性耕作重要组成部分, 关于保护性耕作的概念, 国内外学者观点还不完全一致。国外典型的概念是美国保护性技术
4、信息中心(CTIC)提出以覆盖度为主要标准, 指在一季作物之后地表留茬覆盖至少为30%为保护性耕作, 如免耕、垄作。国内学者张海林认为保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施,从而减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术。免耕是保护性耕作中种植与肥料统一管理的特殊类型,其土壤和地表残留物受最小的扰动。秸秆覆盖免耕就是指不翻耕和少扰动土壤, 用秸秆残茬覆盖地表, 借助配套机械播种与施肥联合操作,主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术。玉米秸秆覆盖免耕技术核心是: 改田间根茬与秸秆清理或焚烧为秸秆覆
5、盖还田; 改年季多次耕作为免耕，是提高土壤肥力和抗旱能力的低碳可持续现代农业技术。2 秸秆覆盖免耕栽培的作用2.1 提高土壤肥力秸秆覆盖免耕具有明显的提高土壤肥力作用。对玉米秸秆还田能明显提高土壤有机质和氮磷钾含量, 还田3年的有机质增加0.05%0.09% ,还田6年的有机质增加0.06%0.1%,还田9年的有机质增加0.09%0.12%, 全氮、有效磷和速效钾含量也相应地有所增加。多年连续秸秆覆盖免耕还可明显提高020cm土层土壤蔗糖酶、磷酸酶活性，免耕可提高土壤的碱解氮和有效磷含量。免耕增加了土壤的有效养分,主要是由于增加了土壤有机质和微生物生物量,并使施用的化肥更多地被生物固结而保蓄在
6、土壤之中,从而提高了土壤养分的容量与有效性,减少了土壤中游离的养分,由此减少了养分的流失,扩大了养分的再循环能力，免耕能提高表层土壤微生物生物量。免耕能提高土壤细菌的活性,土壤的氨氧化细菌数增多,亚硝酸氧化细菌数也增多,表明免耕有利于土壤硝化作用。有关研究表明,免耕土壤中酸根离子含量明显较低,并不是由于免耕能够降低土壤矿化作用和增大反硝化作用引起的,而是免耕作物吸收量增大,土壤微生物固结作用增强的结果。2.2 保墒作用明显秸秆覆盖以后在土壤表面形成了一种物理障碍,阻碍农田水分蒸发即保墒作用。秸秆覆盖处理能明显地提高土壤表层的含水量,使表层土壤经常保持湿润状态,这不仅有利土壤表层的有机质和微生物
7、含量增加,而且可提高土壤保墒能力,在吉林地区主表现在作物生育前期( 7月份以前),以20cm土层内效果明显。秸秆覆盖有利于干旱地区的抗旱播种,秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱危害。免耕秸秆覆盖对表层土壤水分含量影响较大,秸秆覆盖措施的玉米田与未覆盖的玉米田相比,土壤重量含水率提高5.5%。在作物播种期可以减少表层水分蒸发,显著增加表层土壤含水量,对确保苗齐、苗壮具有重要意义。秸秆覆盖具有明显的抑蒸保墒效应,有效地利用了有限的降水资源,土壤储水量明显增加,促进了农田水分的良性循环,玉米生育期内覆盖与不覆盖相比,土壤蒸发量平均降低56.5% ,是提高作物对降水的利用率及水分利用效率的主要途径之一,具
8、有明显的生态效益和经济效益。2.3 调控生长发育秸秆覆盖的降温作用最为明显,夏玉米苗期覆盖处理的地温比对照平均降低了1.8。丁玉川等研究发现,秸秆覆盖后春玉米生育期土壤含水量比不覆盖提高14%,土壤温度降低2.53.5,表现出苗推迟35d,出苗率下降5.36.4%, 拔节期推迟37d, 抽雄期推迟23d,成熟期晚56d。洪晓强等研究表明,受秸秆覆盖地温偏低的影响,春玉米幼苗期地上部生长受到抑制, 比常规栽培方式慢出叶1.52.0片,株高和干物质重量也低,但从拔节开始,生长速度加快,逐渐赶上并超过常规栽培。促进玉米植株中后期生长发育以及提高单株叶面积和干物质重,后期叶片保持绿色,茎秆粗壮,植株挺
9、拔而延迟早衰,灌浆期根长增加,可以显著地增加土壤水分利用率和蓄水量,促进玉米根系生长,秸秆覆盖可以改善玉米的经济性状,尤其是提高千粒重的效果较为明显,整秸秆覆盖春玉米的生物产量和经济产量的水分利用效率都提高了，增产明显。张晓平等开展了免耕与常规耕作下玉米和大豆的产量和经济效益分析研究,表明从生产成本和经济效益来看,免耕处理在人工和农机上的生产费用比其他处理少,且免耕轮作的经济效益明显大于秋翻,与其他耕作相比,免耕具有相等或更高的经济效益。3 秸秆覆盖免耕栽培存在的问题3.1 土壤温度低苗质量下降长期免耕使土壤坚实度增加,导致土壤通气不良与温度降低,秸秆覆盖不利于作物播种,尤其是早春土壤温度提高
10、缓慢,有时会造成作物出苗率降低,苗期生长延迟,群体结构不合理,造成减产,缺乏秸秆覆盖免耕与配套的综合栽培技术研究。3.2病虫害草较重玉米病害主要有大斑病、小斑病、弯胞菌叶斑病、丝黑穗病等。通过选择抗病品种,增施有机肥,加强田间管理,清除田间病株和地头杂草等措施防治。玉米害虫有地下害虫如地老虎、蛴螬、蝼蛄等。可通过耕翻、清除杂草上的虫卵和幼虫以及用灯光诱杀等措施防治。严重危害时,A级绿色食品可用50%辛硫磷乳油1 kg,拌入20 kg细土制毒土施入土壤中防治。为害玉米生长发育的害虫有玉米螟、蝗虫、粘虫等。防治方法应按照绿色食品农药使用准则,优先采取农艺措施、物理措施、生物技术防治。农艺措施如选择
11、抗病虫品种、中耕除草、处理越冬寄主、秋季深翻晒土等;物理防治措施如灯光诱杀、色彩诱杀、机械和人工扑杀等;生物防治可释放赤眼蜂等天敌和使用生物农药防治。AA级绿色食品不允许使用任何化学合成的农药。A级绿色食品允许限制使用限定的高效低毒低残留农药。玉米螟可用50%辛硫磷乳油500mL,对砂子100125 kg拌匀制成毒砂,用毒砂150kg/hm2左右,在玉米螟初发期,即玉米大喇叭口期将毒砂撒入玉米叶芯中。粘虫和蝗虫可用80%敌敌畏乳油15002250 g/hm2稀释1000倍喷雾。禁止使用甲胺磷、对硫磷、六六六、氧化乐果、呋喃丹等高毒高残留农药。 适时收获秸秆残茬为病虫害提供了越冬场所,会加重田间
12、病虫害的发生,加大了农药的施用量。若多雨年份土壤湿度会加大,除草效果差,杂草危害较重,适于秸秆覆盖免耕的病虫草害防治综合技术研究有待加强。4研究趋势和展望旱灾是中国气象灾害中损失最为严重的一类灾害,我国水资源贫乏,目前全国年缺水量达400亿m3,农业每年旱灾面积达0.15亿hm2。干旱抑制作物生长和光合作用是造成产量下降的重要原因。玉米是中国重要的粮食作物,可见,通过栽培技术水平的提升,如何提高自然降水的利用率,成为今后玉米栽培领域的一个亟待解决的科学技术问题。秸秆覆盖免耕是一种农机与农艺相结合抗旱低碳的保护性耕作技术,是集农业机械工程、作物栽培学、土壤学、肥料、气象、生态学和经济学等多学科知
13、识集成的技术体系。随着国家对免耕机械的引进与技术的消化吸收, 已创造出一大批秸秆覆盖免耕机械设备,但适于秸秆覆盖免耕机械的农艺技术还有作物杂志有待深入研究。机械受土壤、气候等环境条件的影响较弱,而作物的反应较为强烈,若农艺技术不作相应的调整,将会制约秸秆覆盖免耕技术水平的发挥。如Blevins 研究结果表明,与常规耕作相比,免耕早播低产,而晚期播种, 免耕可以获得高产;覆盖免耕可以降低地温,减少土壤蒸发,增加作物的蒸腾耗水, 提高玉米对水分利用率,达到节水增产的目的。秸秆覆盖栽培技术虽然已在北方的很多地方,如河北、黑龙江、山西等得到推广应用,但如果在降水量大、土壤含水量经常保持很高、地势低洼、
14、土壤粘重的农田区域,可能出现土壤板结问题。我国玉米种植区域广,气候条件差别较大,今后在秸秆覆盖免耕机械与装备水平进一步提升的基础上,与之相适应的农艺技术研究方面应着重开展以下研究:适于秸秆覆盖免耕技术要求的玉米品种筛选与培育;基于秸秆覆盖免耕玉米高产高效栽培调控技术和病虫草害防控技术的研发和构建不同生态类型区玉米高产高效的秸秆覆盖免耕技术模式,提高土壤肥力和抗旱能力的低碳可持续现代农业技术水平,促进玉米生产的科学技术水平的全面提升。待添加的隐藏文字内容2参考文献1李万良,刘武仁.玉米秸秆还田技术研究现状及发展趋势.吉林农业科学, 2007,32(3):32-34.2高焕文,李洪文,李问盈.保护
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