水稻秸秆-绿肥协同还田技术
一、技术背景
水稻作为我国主要粮食作物,每年产出水稻秸秆约2亿吨,稻草还田是稻田生态系统固碳减排的有效措施,对降低大气碳浓度、提高作物产量、增加土壤养分、减少化肥施用具有重要作用。利用冬闲田发展绿肥,不仅可以减少土地浪费,也能利用绿肥改善生态环境、提升稻田生产能力。种植、利用绿肥作物,是一项保护农田生态环境和化肥减量施用的技术措施,对保障农产品安全,保护农田生态环境,促进农业可持续发展有着重要意义。
二、技术要点
1、水稻收割:在水稻成熟期,水稻收割机收割水稻;收割水稻时,稻秆高留茬30 cm~40 cm,稻草切碎还田。
2、绿肥种植
播种方法:稻底套播是指在水稻生育后期将绿肥种子撒播于稻田的播种方式,具有省工节本、提高劳动生产率、保护土壤的优点。播种时,可采用人工撒播、便携机播及无人机飞播的方式播种。该技术一方面抓住了稻田土壤墒情、有利于充分发挥晚稻收获前温光水热资源,另一方面减少劳动投入,避免晚稻收获期劳力不足,同时操作程序简单,方便易行,便于推广。
人工撒播 无人机飞播
根瘤菌拌种:根瘤菌剂是指以根瘤菌为菌种制成的微生物制剂,它能够固定空气中的氮元素,为宿主植物提供大量氮肥,从而达到增产的目的。在新垦地或多年不种绿肥的田地种植豆科绿肥时接种根瘤菌,能实现豆科绿肥的高产。以紫云英为例,在新的种植区,特别在瘦田,接种根瘤菌是紫云英高产的关键。接种时,选择专一根瘤菌剂,将菌剂倒入容器中,加水调成糊状,将种子放入拌匀,接种后的种子要在12h内播种(具体根据说明书来定)。
紫云英拌种根瘤菌 紫云英拌种根瘤菌效果
高留茬种植绿肥:水稻留高茬及稻草还田为绿肥幼苗提供庇护,保温保墒,并为紫云英或苕子根瘤菌提供碳源;紫云英或苕子长高后可掩盖稻草,加速稻草腐解。该技术兼顾绿肥作物生产利用与稻草还田的优点,绿肥氮与稻草碳形成互济效应,有利于创造良好的土壤微生物环境,增强了绿肥氮和秸秆碳对水稻供肥和土壤培肥的协同性。
高留茬种植模式下紫云英鲜草产量
种植模式 | 鲜草产量(kg/hm2) | 比紫云英单播增产(%) |
稻草-紫云英 | 29931.63±942.40* | 21.12 |
紫云英 | 24712.35±1027.65 |
注:“*”表示影响达到显著水平(P<0.05)。
稻草高留茬种植紫云英
稻草高留茬种植苕子
3、田间管理
排灌:田块应挖出排水沟,排水沟呈“十”字或“井”字,如遇大雨和连续降水,应及时清沟排渍。
水稻收获后开沟 开沟后绿肥生长效果
病害主要有菌核病、白粉病。可用70%甲基硫菌灵可湿性粉剂800~1 000倍液或65%甲霉灵可湿性粉剂800~1 000倍液防治菌核病,50%多菌灵可湿性粉剂800~1000倍或1.5%三唑酮可湿性粉剂1 000~1 500倍防治白粉病。
虫害主要有蚜虫、蓟马。可用50%吡蚜酮水分散性粒剂1 000~1500倍或10%吡虫啉1 000倍防治蚜虫和蓟马。
紫云英菌核病 紫云英白粉病
4、水稻秸秆与绿肥协同还田
在绿肥(紫云英、苕子等)盛花期翻压还田,过早翻压,鲜草过嫩,产量低;过迟翻压,鲜草中纤维素、木质素增多,不利于腐解。翻压方式可采用干耕和水耕法。在机械化程度高的地方可采用干耕法,耕深15cm-20cm,后晒田2d-3d,再灌水耙田,此方式翻压土温较高,好氧性微生物活动剧烈,腐解较快,可减轻水稻秧苗期因紫云英分解产生的有害物质而导致的僵苗。水耕法是在翻压前灌入一层浅水,保证翻压后田面有1cm-2cm的水层,此方式翻压土温较低,腐解较慢,肥效稳长,同时节省了燃油和机械成本,但该方法翻压后易产生还原性物质,对秧苗产生毒害,因此,在翻耕时施用石灰,以消除紫云英腐解过程中产生的还原性物质,同时在翻压至插秧之间留15d左右的间隔,以防止水稻僵苗的发生。
还田量:绿肥还田翻压量以2.25×104kg/hm2 ~ 3.75×104kg/hm2为宜。
还田方式:还田方式有干耕和水耕两种。机械化程度高的地区,采用干耕法,耕深15cm ~ 20cm,后晒田2d ~ 3d,再灌水耙田。小型机械或牛力翻压,采用水耕法,翻压前施用石灰300kg/hm2 ~450kg/hm2均匀撒在绿肥上,翻压时田内灌入一层浅水后翻压。
绿肥干耕翻压
绿肥水耕翻压