秸稈還田是秸稈資源化利用的主要方式,也是最為經(jīng)濟(jì)的方式。秸稈富含豐富的營(yíng)養(yǎng)元素,秸稈科學(xué)還田能夠有效改良土壤結(jié)構(gòu),增加土壤有機(jī)質(zhì);冬季秸稈覆蓋還田能夠保溫保墑,有利于保障冬季作物順利越冬。近年來大量秸稈還田相關(guān)科研工作在全國(guó)鋪開,形成了一系列的秸稈還田關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為,我們可以在全國(guó)不同區(qū)域持續(xù)實(shí)施秸稈科學(xué)還田示范項(xiàng)目,通過示范帶動(dòng),切實(shí)推進(jìn)秸稈高質(zhì)量還田,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
例如,在長(zhǎng)江中游一季晚稻-油菜輪作和雙季稻-油菜輪作區(qū)域,騰茬時(shí)間短,秸稈還田后腐解慢,導(dǎo)致旱季一播全苗難度較大。結(jié)合該區(qū)域田間生產(chǎn)實(shí)際問題,筆者團(tuán)隊(duì)研發(fā)了“稻油輪作稻草全量還田油菜免耕飛播技術(shù)模式”,主要解決以下主要問題:
一是有效緩解稻油輪作的茬口矛盾。在水稻收獲前后的3天共一周左右的窗口期播種,減少水稻收獲后的田地翻耕整理工序,與整地直播相比可提早播種7—10天,增加冬前有效積溫150—300℃。
二是操作簡(jiǎn)便,大幅度降低勞動(dòng)強(qiáng)度。減少了播前耕整環(huán)節(jié),利用大型收割機(jī)在收獲稻谷的同時(shí)切草還田,應(yīng)用無人機(jī)種子飛播、肥料飛施、農(nóng)藥飛防,機(jī)械開溝,大幅提高油菜生產(chǎn)的機(jī)械化程度,降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。在油菜飛播后,可以根據(jù)土壤墑情、天氣情況,靈活開展施肥、開溝覆土等工作,操作簡(jiǎn)便,提高了農(nóng)戶種植積極性。
三是實(shí)現(xiàn)稻草資源高效利用和綠色發(fā)展。在機(jī)械收獲水稻時(shí),采取水稻秸稈適當(dāng)留茬30—45cm,其余秸稈粉碎均勻拋撒還田的方式,解決了大量秸稈處理困難的問題,同時(shí)還充分發(fā)揮了秸稈覆蓋還田的保墑、控制雜草發(fā)生和有效提高土壤有機(jī)質(zhì)、減少化肥農(nóng)藥施用的功能,有利于油菜高效綠色生產(chǎn)。
四是確保稻田油菜的一播全苗。油菜播種期間,長(zhǎng)江流域常遭遇干旱(如2019年和2022年)或長(zhǎng)期陰雨(如2020年)的不利天氣,導(dǎo)致油菜播種、出苗困難,影響油菜種植面積與產(chǎn)量。該技術(shù)充分利用稻田墑情和秸稈的保墑作用,確保油菜“一播全苗”,實(shí)現(xiàn)苗全、苗勻、苗壯。
其核心技術(shù)包括:
前茬管理。稻田后期適當(dāng)留墑(土壤含水量30%左右),保持收割機(jī)下田不留深痕為宜。采用帶秸稈粉碎拋灑裝置的水稻聯(lián)合收割機(jī)收割水稻,留茬高度30—45cm,秸稈粉碎均勻還田。
無人機(jī)飛播。在水稻收獲前后用農(nóng)用無人機(jī)飛播油菜,選擇適宜的早中熟優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)型油菜品種。10月上旬騰茬的田塊,在水稻收獲前后3天內(nèi)飛播油菜,畝用種量300—350克;10月中旬騰茬的,在水稻收獲前1—3天飛播,畝用種量300克左右;10月下旬騰茬的,在水稻收獲前3—5天播種,畝用種量350—400克。隨著播期推遲相應(yīng)增加用種量,適宜播種時(shí)間為10月份,播期最遲不晚于11月上旬,畝用種量最多不超過500克。飛播作業(yè)高度以3m左右、播種速度以5m/s左右、播幅以4.5m左右為宜,具體參數(shù)可根據(jù)所采用機(jī)型在以上作業(yè)參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)。
科學(xué)施肥。在水稻收割、油菜播種完成后,用機(jī)械或人工撒施肥料,一次性基肥可選用油菜專用緩釋肥(N-P2O5-K2O為25-7-8,并含Ca、Mg、S、B等中微量元素)或其他相近配方油菜專用肥,畝施用40公斤左右。施肥作業(yè)在油菜播種后10天內(nèi)進(jìn)行均可,原則上宜早不宜遲。有條件的也可在飛播時(shí)采用無人機(jī)飛施基肥,或者在水稻收割機(jī)上加載施肥裝置進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)。
機(jī)械開溝。播種施肥完成后即用開溝機(jī)開溝做廂,溝土分拋廂面,以分散薄土覆蓋廂面。廂寬2—2.5m,廂溝深25—30cm、溝寬25cm左右,腰溝溝深30—32cm、寬30cm左右,圍溝深32—35cm、寬35cm左右,做到三溝相通,確保灌排通暢。
配套技術(shù)包括:
綠色防控。稻草全量還田控草能力強(qiáng),一般田塊可不用除草。常年草害嚴(yán)重的田塊,在油菜4—5葉時(shí),噴施油達(dá)(50%草除靈30mL+24%烯草酮40mL+異丙酯草醚45mL)等油菜田專用除草劑一次,可采用無人機(jī)、田間行走機(jī)械或人工噴霧等方式。蕾苔期用無人機(jī)噴施45%咪鮮胺37.5mL/畝+助劑融透20mL/畝防控菌核病;菌核病偏重發(fā)生年份,在花期再用無人機(jī)噴施多菌靈、菌核凈、咪鮮胺等藥劑進(jìn)行防治。
適時(shí)收獲。當(dāng)全株三分之二角果呈黃綠色,主軸基部角果呈枇杷色,種皮呈黑褐色時(shí),進(jìn)行分段機(jī)收,采用聯(lián)合機(jī)收時(shí)推遲5—7天進(jìn)行。人工收獲時(shí)的適宜收獲期同分段機(jī)收,做到輕割、輕放、輕捆、輕運(yùn),減少損失。
稻田油菜秸稈全量還田免耕飛播技術(shù)不僅降低了人工生產(chǎn)成本,減少了化肥和除草劑的用量,還能提高油菜籽持續(xù)改善土壤肥力,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的高度統(tǒng)一。
近3年在湖北、江西、湖南、安徽等油菜主產(chǎn)省多點(diǎn)大面積示范結(jié)果顯示,采用該技術(shù)種植的稻田油菜穩(wěn)產(chǎn)性好,平均畝產(chǎn)達(dá)165.9公斤,高產(chǎn)示范片畝產(chǎn)達(dá)220公斤。通過多點(diǎn)調(diào)查,該技術(shù)模式每畝投入成本可控制在270—320元,其中種子15—20元、無人機(jī)播種10元、機(jī)械開溝40元、油菜專用肥90—110元、農(nóng)藥20元、機(jī)防10元、機(jī)收65—70元、田管人工20—40元;按畝產(chǎn)菜籽150—180公斤、菜籽收購(gòu)均價(jià)5.5元/公斤計(jì)算,畝產(chǎn)值達(dá)800—1000元,扣除投入成本,畝收益超過500元,節(jié)本增收效果明顯。同時(shí),該輕簡(jiǎn)高效技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)大了長(zhǎng)江流域稻田油菜種植,減少了冬閑田,提高了耕地冬季綠化覆蓋率,稻草全量還田得到保障,土壤有機(jī)質(zhì)持續(xù)上升,經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益顯著。