秸秆还田条件下大豆生产机械化技术
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doi:10.11838/sfsc.1673-6257.22252秸秆还田条件下大豆-玉米轮作体系中氮素对玉米产量和氮利用效率的影响苏珊珊1,张吉立1,彭 程2,王 龙3,尚 磊4,蒋雨洲1,王 鹏1,5*(1.黑龙江八一农垦大学,黑龙江 大庆 163319;2.北大荒集团黑龙江七星泡农场有限公司,黑龙江 嫩江 161435;3.北大荒集团黑龙江尖山农场有限公司农业发展部,黑龙江 嫩江 161444; 4.北大荒集团黑龙江大西江农场有限公司农业发展部,黑龙江 嫩江 161448; 5.农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室,黑龙江 大庆 163319)摘 要:试验研究了经过6年秸秆还田下连续实施大豆-玉米轮作培肥土壤后氮肥用量对玉米产量和氮肥利用的影响,为九三分公司区域玉米生产氮肥用量决策提供理论依据。
试验于2021年在大西江、尖山和七星泡3个农场开展了田间试验,试验以当地推荐施用量为基础,设计了减氮和增氮处理,研究了玉米生长发育、产量及养分吸收和利用变化。
结果表明:3个农场减氮20%左右与当地推荐施肥量相比在生长季节并未对玉米株高、干物质积累和产量指标产生显著影响;减氮降低了成熟期玉米茎叶干物质积累量,但尖山农场籽粒干物质积累量提高了4.29%;大西江和尖山农场减氮处理产量分别提高了2.48%和4.29%,经济效益提高了802和1031元/hm2;减氮显著降低了玉米茎叶氮吸收量,提高了大西江和尖山农场籽粒氮吸收量;减氮显著提高了大西江和尖山农场氮肥农学效率和偏生产力。
综合分析认为,秸秆还田条件下实施大豆-玉米轮作措施6年后,玉米茬口氮肥施用量可以降低20%左右。
关键词:玉米;产量;氮吸收;氮肥利用率 玉米是黑龙江省重要的粮食兼经济作物,其产量高低不仅关系到当地农民收入状况,也会对我国粮食安全产生影响[1]。
玉米属于对土壤氮吸收量较大的作物,长期单一栽培玉米会导致土壤肥力降低、引起氮素亏缺[2]、造成土壤有机质消耗过快和耕地质量降低[3]。
农技指导:黄淮海夏大豆免耕覆秸机械化生产技术一、技术概述(一)技术基本情况针对黄淮海地区大豆播种时麦秸麦茬处理困难,大豆播种质量差,雨后土壤板结严重影响大豆出苗,麦秸焚烧造成严重空气污染、土壤有机质含量持续下降、土壤肥力不断衰退,病虫害逐年加重,生产成本居高不下等问题,研究形成的农艺农机深度融合、良种良法有机配套、生产生态协调兼顾的技术体系。
通过该技术,实现了小麦秸秆的全量还田,解决了播种时秸秆堵塞播种机,麦秸混入土壤后造成散墒、影响种子发芽,秸秆焚烧造成空气污染和有机质损失等长期悬而未决的难题;通过覆盖秸秆,提高了土壤水分利用效率,避免了播种苗带土壤板结;在小麦原茬地上,一次性完成“种床清理、侧深施肥、精量播种、封闭除草、秸秆覆盖”等5项作业,降低生产成本;通过侧深施肥,提高了肥料利用效率;通过化肥农药减施和品质全程监控,保证了大豆品质。
实现了黄淮海麦茬夏大豆生产农机农艺融合、良种良法配套、生产生态协调。
(二)技术示范推广情况核心技术“黄淮海夏大豆麦茬免耕覆秸精量播种技术”2016、2017年被遴选为农业农村部主推技术;作为重要技术,2018年“大豆机械化生产技术”被遴选为农业农村部主推技术。
2013年以来在安徽、江苏、山东、山西、河南、河北、北京等省市多地进行示范、推广,获得良好效果。
2013-2018年,在中国农业科学院作物科学研究所新乡试验基地,采用该模式小面积实收亩产均在282.0千克以上,最高达到336.28千克,5年大豆亩产超过300.0千克,6年平均亩产达到313.7千克。
2015-2018年,在安徽省宿州市进行大面积生产示范,平均亩产分别为174.70、213.20、239.07、196.54千克。
2018年在山东省济宁市梁山县、河南省新乡市获嘉县大面积实打实收测产亩产289.3、334.7千克。
目前该技术正在黄淮海夏大豆主产区推广应用。
(三)提质增效情况和常规技术相比,应用该技术可增产大豆10%以上,水分、肥料利用率提高10%以上,降低化肥、农药用量5%以上,亩增收节支60元以上,同时秸秆全量还田且覆盖在耕层表面,避免土壤板结,提高土壤蓄水保墒能力,土壤肥力不断提高,水土流失减少,并可杜绝因秸秆焚烧造成的环境污染。
附件:1.黑龙江省玉米机械化收获作业技术指南2 .黑龙江省大豆机械化收获作业技术指南3 .黑龙江省水稻机械化收获作业技术指南附件1黑龙江省玉米机械化收获作业技术指南一、收获前腹准备(一)机具检查作业季节前要依据产品使用说明书对玉米收获机进行一次全面检查、保养与维修,确保机具在整个收获期能正常工作。
经重新拆装、保养或修理后的玉米收获机要认真做好试运转。
主要检查事项如下:1.检查行走、转向、割台、输送、剥皮、脱粒、清选、卸粮等机构的运转、传动、间隙等情况。
2检查各操纵装置功能是否正常;检查各部位轴承及轴上高速转动件安装情况;离合器、制动踏板自由行程是否适当;燃油、发动机机油、润滑油、冷却液是否适量;仪表盘各指示是否正常;轮胎气压是否正常。
3 .检查V型带、链条、张紧轮等是否松动或损伤,运动是否灵活可靠;检查和调整各传动皮带张紧度,防止作业时皮带打滑。
4 .检查重要部位螺栓、螺母有无松动;有无漏水、渗油等现象;所有防护罩是否紧固,检查窗、密封件、金属挡板等部位是否闭合、密封完全。
5 .进行空载试运转,检查液压系统工作情况,液压管路和液压件的密封情况;检查轴承是否过热及皮带、链条的传动情况,以及各连接部件的紧固情况。
6 .备足备好田间作业常用工具、零配件、易损零配件等,以便出现故障时能够及时排除。
7 .备齐灭火器等防火器材。
(二)机具试收首先应根据种植行距选择匹配的收获机割台,种植行距与割台割行中心之间的差别在±5厘米以内(宽幅多行收获时应保证种植行距与割行中心距差别在±3厘米以内),超过此限则应更换割台适宜的收获机。
按照收获机使用说明书推荐的参数设置进行试收,采取正常作业速度试收30米左右停机,将割台升起,落下油缸安全防护套,将收割机熄火,然后进行如下检查:1 .检查收割机工作部件技术状态检查割台,有无堵塞(糊割台),摘穗轻(或拉茎辎、摘穗板)工作情况;检查搅龙、输送、剥皮、清选等装置工作情况。
机械化秸秆还田作业规范机械化秸秆还田作业是当机具对田块进行耕整时,将机械粉碎后的稻秆或高茬稻秆翻埋入水田土壤里作为有机肥料还田的机械化作业过程。
一、作业方式根据水稻机械化秸秆还田作业方式的不同,可分为稻秆粉碎还田机械化和高留茬还田机械化两种方式。
本实施方案补助的机械化秸秆还田作业仅针对高留茬还田机械化技术。
高留茬还田机械化是指将收获后的高留茬稻秆直接翻入土壤,然后用机械喷施除草剂或腐秆灵,放水浸泡后用水田旋耕埋草机、埋草驱动犁或耙等机具将稻秆埋入土中还田的机械化作业过程。
二、配套机具主要有微型旋耕机、自走式履带旋耕机或拖拉机配套秸秆粉碎还田机、旋耕机等进行机械还田作业。
三、技术规范(一)技术路线。
施药→浸泡→施肥→翻埋沤腐(二)技术要求。
稻秆还田量为该田稻秆总量的70%以上,浸泡时间12小时以上,灌水深度30~50mm,翻埋率≥95%。
(三)技术措施。
1.收获后对茬秆喷施标准剂量的除草剂,间隔1~2天喷施剂量15kg/hm2的腐秆灵,然后放水浸泡12小时以上,充分浸泡稻秆,加快稻秆腐烂分解速度,浸泡水深应在3~5cm,过深过浅都会影响埋草和耕作质量。
2.当稻秆还田量较多或田块土壤板结严重时,可适量增加作业遍数,若能先犁耕再进行旋耕埋草作业,埋草效果会更好。
机具作业速度应根据稻秆还田量和土壤情况确定,一般为纵横作业两遍,第一遍稍慢、稍浅,第二遍稍快,并达到规定深度。
3.应根据田块形状选择适当的作业线路,尽量不漏耕、不重耕。
4.稻秆还田作业前,应施入该田氮肥总量的80%和全部磷肥作为底肥,稻秆还田同时进行化肥深施,一方面调整碳氮比促进田间微生物的活动与繁殖,加快稻秆腐化速度,另一方面平衡养分提高稻秆还田效果和肥效。
大豆田间管理及收获阶段机械化生产技术要点大豆是一种重要的粮食作物和油料作物,其田间管理和收获阶段的机械化生产技术,对提高生产效率、降低劳动成本、保证作物品质具有重要意义。
下面将介绍大豆田间管理及收获阶段的机械化生产技术要点。
一、大豆的田间管理机械化技术要点1.土壤处理技术:大豆适宜生长的土壤要求肥沃、排水良好。
机械化处理土壤的关键是犁耕和翻耕,可以使用拖拉机拉动犁、翻耕机进行操作,提高工作效率。
2.播种技术:大豆的种子较小,机械化播种要点是选用种子精细度高的播种机械。
一般采用种子精度高的旋转式精细种粒施肥机,可实现种子的精确定量播种。
3.施肥技术:大豆需施入适量的氮、磷、钾等养分。
机械化施肥要点是选用施肥机械进行操作,通过定量喷施或者行走式施肥机械,可确保施肥量均匀、减少肥料浪费。
4.灌溉技术:大豆的灌溉要求是适度的湿润,机械化灌溉的关键是选用灌溉设备进行操作。
常见的机械化灌溉设备有滴灌、喷灌、旋转式喷灌等,可根据实际需要选用合适的设备。
5.病虫害防治技术:大豆生长过程中容易受到各种病虫害的侵袭,机械化病虫害防治的关键是选用病虫害防治机械进行操作,如喷雾机、烟雾机等,提高喷药的效果和作业效率。
1.成熟度判断技术:大豆的成熟度判断是收获的基础,主要通过观察果实颜色、籽粒脱粒力和果穗抽拉力等指标进行判断。
同时可以借助近红外光谱仪等先进设备进行辅助判断。
2.秸秆处理技术:大豆收获后,秸秆需要及时处理。
机械化秸秆处理要点是选用秸秆还田机进行操作,将秸秆切碎还田,有助于土壤改良和肥力保持。
3.收获技术:大豆的收获技术要点是选用刺梗式或割台式收割机进行操作。
对于机械化收获,要注意调整收割机的刀具高度和转速,保证收割质量和作物的机械伤害最小化。
4.输送和贮存技术:大豆在收获后需要进行输送和贮存。
机械化输送要点是选用输送机进行操作,可减少人工搬运,提高输送效率。
机械化贮存要点是选用大容量的粮仓或者粮食储存设备,保证粮食贮存安全和质量的保持。
浅谈秸秆粉碎还田机械化技术秸秆粉碎还田机械化技术是目前广泛应用于农业生产中的一项技术,它可以将农作物的秸秆进行粉碎,然后再还田,将秸秆还田后可以提高土壤肥力、改善土壤结构,从而提高作物的产量和质量。
秸秆粉碎还田机械化技术的发展历程:在传统农业生产中,农民都是通过手工或者畜力的方式来清理农田中的秸秆,这种方式存在着工作效率低、劳动强度大、污染环境等问题。
随着机械化技术的发展,出现了一些秸秆粉碎机,但这些机器只能将秸秆粉碎,无法将其直接还田。
所以,秸秆粉碎还田机械化技术的真正应用是在新世纪初期出现的。
经过不断的改进和升级,实现了对秸秆的粉碎和还田的一体化处理,具备了高效、环保、节能等特点。
秸秆粉碎还田机械化技术的主要机械设备:1. 秸秆粉碎机:主要作用是将秸秆粉碎成细小的颗粒,便于还田。
2. 还田机:主要作用是将粉碎后的秸秆均匀地撒在农田中,使其在土壤中分解,提高土壤肥力。
秸秆粉碎还田机械化技术的操作步骤:1. 秸秆收割后,将秸秆送入秸秆粉碎机进行粉碎。
2. 粉碎后的秸秆通过输送带送到还田机上。
3. 启动还田机,将秸秆均匀地撒在农田中。
4. 将农田处置好,等待明年的种植。
秸秆粉碎还田机械化技术的优点:1. 增加土壤有机质含量:将秸秆还田可以增加土壤有机质的含量,改善土壤结构,增加土壤肥力水平,保护生态环境。
2. 提高作物产量和质量:秸秆还田可以增加土壤养分含量,改善土壤结构,提高土壤保水保肥的能力,从而提高作物的产量和质量。
3. 提高农户劳动效率:采用机械化技术可以大大提高农户的劳动效率,减轻农户的劳动强度和减少人力资源的浪费。
4. 减少环境污染:将秸秆还田可以减少秸秆的烧掉带来的环境污染。
总之,秸秆粉碎还田机械化技术是一种现代化的农业技术,它能够提高农业生产效益,减少环境污染,是农业生产中不可缺少的技术手段。
能源与环保秸秆综合利用机械化技术目前,我国较成熟用于解决农!作物秸秆的机械化先进技术有10:多种,这主要包括秸秆还田、青贮、j氨化、压块、打捆、制板、气化等。
1、秸秆还田机械化技术机械化还田可减少化肥施用量,有利于改良土壤,培肥地力,同;时还有利于保护环境。
适宜推广的!秸秆还田机械化技术一是在联合收:割机上安装秸秆粉碎抛散装置,将脱粒后的秸秆粉碎,均匀撒在田问,然后再翻埋人土;二是利用IGF系:列反转灭茬机将麦茬或稻茬粉碎翻埋人土。
2、秸秆青贮机械化技术青贮秸秆与空气隔绝,进行厌氧发酵,能够有效地保存青绿秸秆的新鲜和营养成分,提高饲喂价值,囡薏僦戮纂凳警黧草机把收获的玉米秸秆铡碎或直接用MB一220玉米青贮机收获放人青用。
”她家太阳能热水器的温度表上碌示:70℃,时间是下午5点24分。
“这几天洗澡也要对上冷水才行。
”张晓英说:“冬天里温度在50.80%之间,夏天达到100cC.烧开水也省了。
”在唐家乡,像张晓英家这样用太阳能的住户还有很多。
走在汉源各个新集镇,房顶上的太阳能热水器装置在阳光下分外耀眼,成为汉源新集镇的一大特色。
贮塔、青贮窖、青贮堆、青贮袋内青贮:也可应用9KYQ系列圆捆捆扎机与9BM系列包膜机制成草捆青贮。
目前,玉米秸、甘薯蔓藤最适合青贮。
此项技术的推广对畜牧业的发展意义重大。
3、秸秆氨化机械化技术麦秸经过机械的揉搓切碎,再加上化学、生物的处理,是一种良好的牲畜饲料。
在进行氨化麦秸饲料时,用9z系列铡草机或9R系列揉丝机将秸秆粉碎,然后放入贮窖,每铺30cm按比例喷洒配制好的尿素溶液,与麦秸均匀混合后压实。
如用9SA一600型秸秆氨化机,则先将配制好的尿素溶液加入药箱,开机后即可使切碎的麦秸与溶液均匀混合,直接喷入贮窖,每铺20~30cm摊平踩实1次。
当处理的麦秸超过窖口成抛物线时,经充分压实用塑料薄膜封顶,最后用湿土压严踩实。
4、秸秆压块机械化技术和边远地区人们的青睐。
“农村沼气、太阳能的使用,一方面满足了村民基本生活能源,改善了农户生活环境,减少病菌传播,还有效保护了植被和生态环境、减少水土流失。
谷黍类杂粮一年一作区机械化保护性耕作技术谷黍类小杂粮机械化保护性耕作技术是近几年来开始试验示范的一种新的技术模式,它与传统耕作法主要区别在于土壤不耕翻,采用留茬固土,最大限度将作物秸秆及残茬留在土壤表层,起到减少风蚀、水蚀,保水、保土的作用。
由于耕作方法的改变,作物种植工艺过程及农艺要求也不同于传统耕作法。
1 基础条件本技术规范适用于谷子、黍子、大豆等一年一作区,年平均气温7℃以上,大于10℃以上的积温2300℃以上,无霜期100天以上,年降雨量380mm 以上。
2 谷黍类小杂粮保护性耕作技术作业规程谷黍类作物轮作倒茬是千百年来劳动人民沿袭的良好种植习惯,它既有利于作物发挥优势正常生长又利于防治病虫害。
谷黍、豆类轮作倒茬的工艺流程:谷(黍)收获—留高茬秸秆还田—冬休闲—免耕播种豆类—田间管理—豆类收获—留茬秸秆还田—冬休闲—免耕播种谷(黍)—田间管理—谷(黍)收获2.1 收获谷黍收获时间在9月下旬,以人工收获为主,留茬高度20~30cm。
豆类收获时间在9月下旬,以人工收获为主,有条件的地方可用地头脱粒机就地脱粒,人工将秸秆抛撒还田,留茬高度一般在10cm以上。
2.2 秋冬休闲在秋冬季休闲期,要禁止在保护性耕作地中放牧,以防牲畜啃食作物残茬。
2.3 免耕播种2.3.1 谷黍免耕播种谷黍播种质量要求:最佳深度3cm;亩播量0.5~0.6kg;亩施硝酸磷15kg。
施肥最佳深度5.5cm,种子覆盖深度2~3cm。
物料要求:种子净度不低于98%,纯度不低于97%,发芽率达到95%以上。
最佳播期:5月上中旬,0~10cm的土壤地温稳定在12℃时为最佳地温;0~10cm的土壤含水率在13%以上。
2.3.2 大豆免耕播种:大豆播种质量要求:最佳深度4cm;亩播量1.6~1.8kg;亩施硝酸磷10kg,施肥最佳深度7cm,种子覆盖深度3~4cm。
物料要求:种子净度不低于98%,纯度不低于97%,发芽率达到90%以上。
2018 年第 5 期(下半月)
Nong Min Zhi Fu Zhi You 农民致富之友169
科研◎技术推广
在北方地区,过去很多时间当中都种植玉米和小麦相结合的种植方式,但是经过一段时间之后发现,种植大豆可以省工省力,在种植过程当中,管理非常方便,而且能收获到非常大的利润,而且种植大豆的生产期较小,秸秆量较少,能够进行还田处理,再加上秸秆机械化处理技术水平的逐渐提高,使土壤的肥力有所提升,在保持生态环境的基础之上,使得粮食作物产量有所提升。
1 北方地区大豆的种植模式
在我国的北方地区,尤其是东部的华北平原,对于大豆的种植是非常有利的,伊旗地区的常年积温充足,热量条件较好,而且土壤条件较优越,土地肥力中等,能够生产出优良的大豆品种,因此,在华北平原地区,大豆的种植是非常普遍的,即主要的种植模式是在小麦收获之后,在播种大豆,因为,大豆的播种期一般在6月的中下旬,收获的季节可以到9月底10月初,这样既不影响下一次小麦的种植,又可以收获到一定产量的大豆,使粮食产量有所提升,因此这种方式的大豆种植,在黄淮海平原地区非常受欢迎。
2 大豆秸秆还田生产机械化技术
2.1 大豆机械化联合收获
在华北平原地区,由于地形较为平坦,因此采用因此采用大豆联合收割机,能够一次性完成大豆的收割,输送,脱粒,对于大豆秸秆的粉碎抛洒等相关工作,能够大大提高工作效率,减少人工劳力的投入。
2.2 大豆秸秆还田作业的处理
目前所采用的机械化秸秆还田技术,是采用大功率拖拉机悬挂旋耕机我进行了直接作业,这一机器能够直接完成大豆秸秆的灭茬,碎土,覆盖,等三道工序,因为在进行人工施肥技术,能够直接保证土壤的肥力,主要原理在于将大豆秸秆粉碎埋藏在土地,加之与一些化学材料的投入,能够加速秸秆的腐烂。
这种拖拉机,在我国北方的大部分旱地是可以适应的,其作业范围较大,实用性较强。
3 技术实施效果
3.1 减少人力资本的投入
通过现代化机械水平的投入,能够有效的缩减人工劳力的
投入,使人的双手,再一次从土地当中解放出来,在减轻人工劳动强度的基础之上,能够发挥人工劳力作用,农民从第一产业当中分离出来,逐渐向二三产业转移,达到农民创收。
经过大量的实验证明,机械化操作水平的属实率较低,基本上与人工收割相匹敌,因此,可以在广袤的平原地区推广使用。
3.2 机械化秸秆还田的作用
机械结构缓解,还有利于土壤肥力的增加,成本的降低,就目前的现代化水平机械化还田作业可以达到0.4到0.6公斤每小时,这相当于传统人力畜力耕作的二十五倍左右,直接增加农民的收入,减少农民的劳力支出。
而且对于土壤结构的改善,土壤保肥能力以及作物的质量水平保证都有着极大的提升。
显性因子可以看出,通过秸秆还田这一措施,使土壤的有机质含量有所提升,土壤的性质有所改良,土壤的肥力有所提升,这对于农民来说,能够使农业生产的成本缩减,收益有所提升,而对于生态环境来说,可以有效的减少秸秆的焚烧,对农村地区的生态环境保护,有着非常重要的意义。
3.3 农民群众的强烈需求
在北方的平原地区,由于机械化设备的投入,使农民收益增收,减少农民劳力支出。
这一事件引起了广大农民群众的强烈反应,其主要原因是,现代化机械设备的投入,效果良好,减少劳力支出。
同时也能够供应全国大部分地区的大豆需求,因此在全国范围之内出现了机械化设备的供不应求现象。
虽然目前我国对于种植大豆的重视程度仍低于小麦与玉米,大豆作物与小麦、玉米二大粮食作物相比长期处于次要地位。
再加上与大豆生产相配套的农机装备也相对匮乏,农机农艺脱节,技术相对落后,现有农机具不能满足大豆生产作业中全程机械化的发展需求。
但是种植大豆的优势有很多,比如省工省钱,且产量高,且大豆的生产期较小,秸秆量较少,能够进行还田处理,后期的管理相对方便,给农民带来的利润较大。
因此,要尽快推广应用大豆秸秆还田生产机械化技术,提升整体作物产量,改善农民生活。
(作者单位:165000大兴安岭林业集团公司农业林业科学研究院实验基地)
秸秆还田条件下大豆生产机械化技术
明英会。