玉米青秸秆还田生物修复设施土壤技术_陈月桂.pdf

JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES导读：设施农业在农业生产尤其是蔬菜生产中占有相当重要的地位。是充实菜篮子、做好蔬菜稳产保供的重要保障措施，同时也是农业增效、农民增收的重要途径。由于日光温室、塑料大棚等设施内蔬菜多年连作及肥水施用不当等原因，造成棚室内土壤板结、次生盐渍化和土壤酸化现象，土壤质量逐年下降。连作障碍导致枯萎病、根肿病、菌核病、根结线虫病和蔓枯病等土传病害频发，轻者致使蔬菜产量和品质下降，重者造成蔬菜减产甚至绝收。为克服连作障碍、实现设施蔬菜可持续高质量发展，开展了玉米青秸秆还田设施土壤修复的研究，已取得一定成效。玉米青秸秆还田生物修复设施土壤技术陈月桂陈学好张翠玲徐君许学文为贯彻落实农业农村部提出通过减施化肥和农药，保护耕作层土壤，防止土壤酸化板结退化，同时提高蔬菜产量和品质；本着“高效节本利用”的基本原则，赣榆区结合蔬菜生产实际，协同扬州大学园艺园林学院陈学好教授黄瓜绿色调优栽培协同推广项目研发团队，将秸秆还田从大田搬到了蔬菜种植棚室内，把设施内的土壤“用和养”有机结合起来，达到边用边养的效果。玉米青秸秆含有丰富的营养，粉碎后深耕翻入土壤结合高温闷棚进行还田，充分利用土壤中的天然微生物、昆虫等，将玉米青秸秆分解成天然肥料成为一种绿肥，可有效增加设施土壤中有机质的含量，提高土壤透气性，改良土壤结构，降低土壤容重，使土壤疏松透气，有利于土壤中的微生物活动，从而促进蔬菜根系的生长和养分的吸收，培育壮苗，增强蔬菜的抗病、抗虫性，提高蔬菜产量的同时改善蔬菜的品质。根据调查分析，进行玉米青秸秆还田后，蔬菜产量增产显著，每667 m2增产5%10%。1玉米青秸秆还田生物修复设施土壤示范地点选择赣榆区全年蔬菜播种面积1.26万hm2，设施蔬菜播种面积为0.95万hm2。沙河镇是赣榆区主要种植蔬菜大镇，全年蔬菜播种面积在0.28万hm2左右，其中设施蔬菜面积约0.21万hm2，占沙河镇蔬菜总播种面积的71.67%。技术团队经过实地考察并结合赣榆区蔬菜生产实际情况，根据调查和筛选，将玉米青秸秆还田生物修复设施土壤技术选在蔬菜种植大镇沙河镇的江苏雅仕农场设施温室内进行示范。雅仕农场（以下简称农场）占地面积333.33 hm2，设施温室有200栋，连栋大棚146栋。以种植茄果类、瓜类、根茎类蔬菜为主。其中，黄瓜以周年种植为主要模式。农场为追求高收益，经常进行黄瓜类等蔬菜的连作，加上管理人员技术水平有限，肥水施用不合理，很多温室和大棚内土壤出现了次生盐渍化、酸化和板结等土壤结构和质量退化现象，根结线虫病、枯萎病、疫病等土传病害时常发生，导致蔬菜产量和品质严重下降，个别地块的西兰花甚至绝收。2玉米青秸秆还田生物修复设施土壤技术2.1玉米茬口安排充分利用上下茬口中间的空闲期，如夏季闲茬或冬季闲茬期种植玉米。农场里温室内多是菜菜（黄瓜黄瓜）轮作，有的是菜陈月桂，连云港市赣榆区农业技术推广中心，连云港市赣榆区黄海东路303号，222000陈学好，徐君，许学文，扬州大学园艺园林学院张翠玲，连云港市赣榆区农业技术推广中心收稿日期：2022-11-09江苏雅仕农场（沙河）温室黄瓜采收后种植的夏玉米植保技术2023.757-JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES粮（如番茄玉米）轮作。示范温室春夏季黄瓜于1月底育苗，2月底定植，6月底采收结束，清除温室内瓜秧及杂物后，于7月上旬开始种植玉米，7月下旬开始还田，高温闷棚2025天，揭膜后晾棚57天，再进行秋季黄瓜定植。2.2玉米品种选择选择高产、抗病虫的玉米品种即可。为增加玉米青秸秆生物量，种植时可以适当加大种植密度，但要注意做好玉米苗期病虫害的防治，防止出现虫株、病株和倒伏，倒伏不仅会降低产量，而且会增加后期秸秆还田工作难度。2.3玉米种植6月底春夏黄瓜采收结束后，清洁、整理棚室，7月初种植夏玉米，为避免地老虎和黏虫等地下害虫为害，要对玉米种子进行包衣。78月，玉米可以快速将土壤中的大量无机养分转化为有机物。采用高密度播种，可以撒播也可以浅沟条播，条播行距为15 cm左右，沟尽量浅一些，每667 m2播种量一般为20 kg。2.4玉米病虫害防治为控制青秸秆还田过程中病虫的传播，要注重玉米生长前期病虫害防治。玉米生长前期的虫害主要有地老虎和黏虫；病害主要是玉米粗缩病和玉米矮花叶病毒病。地老虎为害特点和防治方法a.为害特点。地老虎最初主要为害玉米嫩叶和心叶，为害后叶片上会出现许多半透明的小斑点。地老虎白天躲藏在浅土里，傍晚出来活动，以咬断玉米茎基部为害，造成缺苗断垄。地老虎大龄期，啃食玉米心叶，使玉米成为无心苗。b.防治方法。玉米播种前，深翻土壤后闭棚熏蒸，以杀灭土壤中的害虫和虫卵；种植包衣玉米种子；玉米出苗后，于傍晚时分顺行垄将毒土撒施在根茎附近，以熏杀地老虎幼虫并阻止幼虫进入土中，每667 m2撒施毒土20 kg左右；及时清除玉米行垄间杂草，减少地老虎藏身场所；当为害达到5%及以上时，用50%辛硫磷乳油1 0001 500倍液或50%敌杀死（溴氰菊酯）乳油3 000倍液进行均匀喷雾，每667 m2喷药液50 kg左右；人工捕捉地老虎幼虫，由于幼虫往往藏在受害幼苗根基周围土中，先在受害苗心叶中找，再到受害苗周围土层中找，傍晚时分地老虎出来为害时比较容易找到。黏虫的为害特点和防治方法a.为害特点。黏虫是一种暴食性害虫，主要为害玉米叶片，严重时能将玉米叶片啃食干净。和地老虎一样，黏虫为害玉米心叶，幼虫白天躲在土中，傍晚活动。b.化学防治。使用2.5%溴氰菊酯乳油、20%速灭杀丁（氰戊菊酯）乳油1 5002 000倍液或50%辛硫磷乳油1 0001 500倍液均匀喷雾，每667 m2喷药液4050 kg。玉米粗缩病和玉米矮花叶病毒病a.为害特点。玉米前期病害主要是粗缩病和花叶病毒病。玉米感染粗缩病后，叶片颜色更为浓绿，节间变短，不能抽穗结实。矮花叶病毒病会导致玉米矮化，发病后，叶片除了叶脉是绿的，其他部分均呈黄色，形成黄绿相间的条纹，叶片硬而脆，且易折断，严重影响光合作用和养分吸收，不能抽穗，最后干枯死亡。b.防治方法。选用高抗病虫的玉米品种；做好墒情管理，及时除草，发现病株立即拔除，带离棚室并销毁；灭杀灰飞虱和蚜虫，切断传播媒介，用10%吡虫啉可湿性粉剂2 000倍液或25%噻虫嗪水分散粒剂2 500倍液进行均匀喷雾，每周1次，连续使用23次；播种前用种衣剂进行种子包衣。2.5玉米青秸秆还田玉米播种后2025天，玉米苗高7080 cm时耕翻入土，使玉米从田中来，粉碎后再回到田中去，然后在土壤表层撒一层石灰氮和杀菌剂，灌足水后覆盖薄膜，薄膜四周用土压实压严，高温闷棚1530玉米青秸秆还田高温闷棚+玉米青秸秆还田后2023.7植保技术58-JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES天。高温加上充足的水分可使玉米青秸秆快速腐烂转变成绿肥，将秸秆中的有机质转移到土壤中，增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，改善土壤透气性，以减少化肥施用量，提高下茬秋延迟黄瓜的抗性、产量和品质。78月晴好天气时，棚内温度可达65及以上，土壤温度在5070，高温和杀菌剂可有效杀灭土壤里的有害病原菌、虫卵及杂草种子，同时高温能加速玉米青秸秆的腐烂，使秸秆中的有机物分解为小分子便于蔬菜作物吸收利用。3秸秆还田机具选择机械化秸秆还田可以提升土壤肥力，改善农业生态环境，提高蔬菜品质。合适的机具可以使玉米青秸秆的粉碎长度更为合适，翻入土壤深度适宜，和土壤混合基本均匀，利于快速充分腐烂，提高土壤的有机质含量，增强土壤肥力，改良土壤结构，优化土壤团粒结构，降低土壤盐碱度，减少化学肥料的施用，改善生态环境，优化蔬菜产业技术体系，从而为农业生产带来更好的经济、社会、生态效益。针对青玉米以茎秆、叶片还田为主的特点，为了缩短作业时间，需采用粉碎、灭茬、还田、整地一次性进行机械还田。根据棚室内部结构，宜选用作业幅宽1.21.8 m的中小型拖拉机为配套动力的还田机，采用还田机粉碎还田后，再用旋耕机旋耕翻埋秸秆。4玉米青秸秆还田存在问题及注意事项4.1存在问题秸秆粉碎过长、旋耕机效果差、还田质量不好、耕整地不平等问题，会导致下季蔬菜播种出苗率下降或播行不整齐，因此定植黄瓜等蔬菜幼苗时要注意压实根部，防止幼苗因“支锅”“空穴”而缺水干枯。碎茬深度、根茬粉碎率、根茬覆盖率、碎土率较高，则碎茬比较充分，再加上当地7、8月气温很高，雨水多，能加大根茬腐化程度，助推秸秆还田效果，可采用双轴灭茬旋耕机进行还田整地联合作业。机具特性：改传统甩刀模式，采用组合式还田刀具，镇压翻滚设计，一次性完成玉米秸秆切碎、根部灭茬、碎土整地还田作业，工作效率较高，真正做到用机械化秸秆还田方式替代部分化肥，提高下茬蔬菜品质，保护土壤及生态环境。4.2注意事项控制秸秆粉碎长度如秸秆过长，虽然经高温腐烂，但容易造成土壤不实，若黄瓜幼苗栽植在上面，黄瓜幼苗容易缺水死亡，因此玉米青秸秆粉碎长度要控制在10 cm内，并且定植黄瓜幼苗时，最好能将定植穴及周围土壤整理一下。适量增施氮肥氮肥有助于帮助土壤微生物分解玉米秸秆，因此为了加速分解秸秆，尽快将其充分腐熟，建议在覆盖薄膜前撒施适量氮肥。适度深埋玉米秸秆粉碎还田后，要立即旋耕进行深耕耙平。旋耕深度一般掌握在25 cm左右。通过翻耕和覆盖薄膜，可以消除秸秆还田造成的土壤孔隙过大的问题。及时灌水闷棚土壤含水量是决定秸秆分解快慢的重要因素，玉米青秸秆粉碎、旋耕深埋耙平后，要及时灌水覆膜，进行高温闷棚。病虫害防治为减少虫源和病原菌为害，要加强青玉米的田间管理，特别是做好病虫害防治，还田前清除病虫株，并带离棚室，进行高温焚烧或深埋。5玉米青秸秆还田成效2020年，赣榆区示范玉米青秸秆还田1.5 hm2，2021年示范3.5 hm2以上，2022年示范14.0 hm2以上。经调查，玉米青秸秆还田后，不仅提高了土壤有机成分，而且较大程度上改善了土壤团粒结构，有利于培育壮苗，提高蔬菜抗性，且蔬菜产量和品质都得到了改善。赣榆区通过核心示范、辐射带动，如今蔬菜种植大镇沙河镇、柘汪镇、石桥镇及青口镇等采用玉米青秸秆还田修复设施土壤面积已达到41.33 hm2；多年连作菜地实现了肥药双减，减施量在20%以上。参考文献1张宁洁，龙秀雪，李杰，等.南方青贮、鲜食玉米机械化秸秆还田替代技术研究J.农业开发与装备，2021（9）：222-224.2刘伟，李赫，张晓刚，等.秸秆还田机地区适用性差异分析研究J.中国农机化学报，2013，34（3）：42-44，48.3王胜楠，邹洪涛，张玉龙，等.秸秆集中深还田对土壤水分特性及有机碳组分的影响J.水土保持学报，2015，29（1）：154-158.4张秀梅.高茬秸秆还田旋耕机工作机理与试验研究D.武汉：华中农业大学，2017.5李正清.温室土壤修复技术助设施农业可持续发展N.东方城乡报，2010-01-21（A07）.植保技术2023.759-