一种玉米秸秆还田于垄台下的方法与流程

本发明涉及农田耕作与作物栽培领域，尤其涉及一种将玉米秸秆还田于垄台之下的方法。

背景技术：

在玉米种植与生产过程，会产生大量的秸秆。传统的秸秆处理方式是饲喂家畜或燃烧、焚烧，后者会带来严重的环境污染。由于近年来我国经济的快速发展、种植和养殖结构的变化以及农机化水平的提高，秸秆处理方式已发生很大变化，总的趋势是向环境友好型的秸秆综合利用方向转变。秸秆还田作为主要的利用方式之一，既能改善土壤理化性质、增加土壤有机质含量，又能节约资源和能源、减轻环境污染，在全球范围内越来越受到重视。

玉米收获后，传统的秸秆还田方法是先将秸秆粉碎，通过旋耕机或铧式犁等农机设备将秸秆混入或翻入耕层土壤。采用传统的作业方式耕作，我国大部分农田土壤耕层厚度仅为10-15cm。而作为大生物量作物的玉米，每季作物产生的秸秆量很大；将玉米秸秆粉碎后还田到耕层土壤，会极大降低表层土壤容重、增加土壤透气性，耕层土壤保水保肥性严重下降，导致作物出苗率较低、产量下降。在垄作农田，秸秆还田后还要将混有秸秆的耕层土壤起垄，垄作本身在农田表面会形成无数波浪形小“坡面”、增加土壤表面积。因此，在干旱或多风的天气，秸秆还田起垄更加不利于土壤保墒。比如我国东北地区，春季是主要农作物播种季节，干旱多风，秸秆还田起垄后表层土壤水分蒸散速率比没有秸秆还田的土壤大幅增加，种子发芽、出苗率和经济产量受到的影响更加严重。

秸秆还田后会逐渐腐解，释放出部分养分供作物吸收利用，其它部分会逐渐转变为土壤有机质，提高农田地力水平。而在一些冷凉区域、低温度带，比如我国东北等地，较低的积温严重影响还田秸秆的腐解速率，导致一季玉米秸秆还田后对作物出苗率以及产量的不利影响会在多季作物上持续。所以，秸秆还田尽管从长期而言对农业生产和资源利用都有好处，但因缺少合适的还田技术和方法，目前仍难以被农民接受。因此，针对生产中存在的上述问题，研发一种新型的秸秆还田方法或技术，则尤为重要。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足并解决秸秆还田存在的问题，本发明目的在于提供一种能够促进秸秆腐解并且提高作物出苗率的玉米秸秆还田于垄台之下的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种玉米秸秆还田于垄台下的方法，其步骤包括：

1)将玉米秸秆粉碎；

2)在农田进行深松开沟作业，形成深松沟；

3)将粉碎的玉米秸秆填入深松沟内；

4)对深松沟进行拢土，填埋玉米秸秆后在深松沟上方形成垄台。

进一步地，步骤1)将玉米秸秆粉碎至长度小于15cm。

进一步地，步骤2)在农田进行等间距深松开沟作业，沟深25-35cm，沟宽度30-45cm，相邻沟间距60-75cm。

进一步地，步骤3)将粉碎的玉米秸秆填入深松沟内时，将玉米秸秆与回填到沟内的土壤尽量混合均匀。

进一步地，步骤3)将粉碎的玉米秸秆填入深松沟内时，施用秸秆腐解剂，并将秸秆腐解剂与秸秆和土壤混合均匀；所述秸秆腐熟剂的添加量为30-45kg/ha。

进一步地，步骤3)将粉碎的玉米秸秆填入深松沟内时，在深松沟内施加适量氮肥，并将氮肥与秸秆和土壤混合均匀；所述氮肥的添加量为30-60kg N/ha。

进一步地，步骤4)对深松沟进行拢土的方法是：1)将从深松沟挖出的土壤回填到沟内并与秸秆、肥料混合均匀；2)将位于相邻深松沟之间的耕层土壤疏松，以深松沟为中心，从两侧向沟中心拢土，填埋秸秆后在深松沟的上方形成垄台。

进一步地，步骤4)形成的垄台中，垄台间距为60-75cm，垄台到垄沟的垂直距离为15-20cm，垄沟低于原土壤表面5-15cm，垄台顶部表面距台下最上层秸秆的距离为6-8cm，垄台两侧斜坡表面距台下最上层秸秆的距离为3-5cm

进一步地，在垄台上进行播种；当第2年用于秸秆还田的深松沟开沟时，开沟位置与第1年重合，或者与第1年错开，位于原垄沟位置。

进一步地，上述方法在秋季作业，以易于保墒和增加出苗率。

本发明的有益效果是：

采用本发明的方法，农田起垄后形成的波浪形小“坡面”增加了土壤表面积，受太阳辐射能大幅提高还田秸秆及土壤的温度。垄台也抬高了部分土壤表面，垄台下土壤保墒效果显著。本发明所涉及的玉米秸秆还田到垄台下之后，土壤温度提高和墒情保持都能促进秸秆腐解。再配合施用氮肥和秸秆腐熟剂等辅助措施，促使玉米秸秆快速腐解并释放养分供作物吸收利用、缩短了其转化为土壤有机质的周期、快速提高农田地力水平。同时，还田秸秆顶部距垄台表面还有6-8cm表土层覆盖，其厚度远大于一般作物的播种深度，播种后土壤孔隙度、保水性能不受秸秆还田的影响，从而也保障了作物的出苗率并提高产量。

附图说明

图1是玉米秸秆在垄台下还田的方法的步骤流程图。

图2是深松开沟的示意图。

图3是在深松沟内填埋秸秆并在沟上方起垄的示意图。

图4是另一种轮廓的秸秆混土及垄台的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图，对本发明做进一步说明。

实施例1

本实施例为玉米秸秆在垄台下还田的方法，该方法的流程如图1所示，包括以下具体步骤：

第1步：秸秆粉碎。玉米收获后，连带秸秆带离农田。使用秸秆粉碎机等工具将秸秆打碎，碎秸秆长度<15cm。

第2步：深松开沟。在农田进行等间距深松开沟作业，挖出的土放到沟两侧，如图2所示，其中1为深松沟，沟深25-35cm，沟宽度30-45cm，相邻沟间距60-75cm；可采用深松铲等工具进行操作。

第3步：秸秆填入深松沟内。将粉碎的玉米秸秆填入深松沟内。

第4步：施用促进秸秆腐解的微生物菌剂。将30-45kg/ha的秸秆腐熟剂均匀撒向沟内的秸秆，并与秸秆混合均匀，以促进秸秆腐解。

第5步：施用氮肥。秸秆向沟内填埋的同时，将30-60kg N/ha的氮肥(尿素，硫酸铵，氮磷钾肥合肥等均可)施入深松沟内，与秸秆均匀混合，减少其C/N比并为土壤微生物提供N源，促进微生物分解秸秆。

第6步：秸秆、秸秆腐解剂、氮肥与土壤均匀混合。将第2步开沟挖出的土壤回填入深松沟，并与秸秆、秸秆腐解剂、氮肥等填加到沟内的物质充分混合均匀。

第7步：疏松耕层土壤。将位于相邻深松沟之间的土壤疏松10-15cm(深度)，可采用旋耕方式。

第8步：起垄与镇压。以深松沟为中心，从两侧30-37.5cm处开始向沟中心拢土，填埋秸秆后形成垄台；用镇压机对农田进行镇压，保障上层土壤水分不被过快蒸发。

如图3所示，其中2为垄台，3为垄沟，4为秸秆混土(秸秆、氮肥、秸秆腐解剂的混合物)。垄台在深松沟的上方，垄台间距d1约是60-75cm。垄台到垄沟的垂直距离d2约15-20cm，垄沟低于原土壤表面5-15cm。玉米秸秆主要还田在垄台之下。还田秸秆顶部位置距垄台表面d3约6-8cm，而一般播种深度约3-4cm左右，不影响作物出苗率。垄台两侧斜坡表面距秸秆混土的距离d4约3-5cm。

秸秆混土的轮廓除图3所示的形式外，也可以是其它形状，如图4所示的方形形状。

第9步：播种在垄台上进行。

步骤2中，当第2年进行秸秆还田的深松时，深松沟位置可与第1年重合，也可以错开30-37.5cm；后者即是将原有垄台变为垄沟、原有垄沟变为垄台。

所述的秸秆还田方法，在秋季作业比春季作业更易于保墒、增加出苗率。

所述的秸秆还田方法，可以通过研制联合作业机械加以实现，以节省劳动力成本，增加作业效率。

所述的秸秆还田方法，步骤3、步骤4和步骤5可以同时进行。

实施例2

本实施例为玉米秸秆在垄台下还田的方法，包括以下步骤：

(1)玉米成熟后采用联合收割机收获，收获时玉米秸秆可被收割机切碎成<13cm小段，成条带状分布在土壤表面。

(2)玉米收割完毕后，采用玉米灭茬机，对玉米进行灭茬。

(3)向玉米秸秆撒施促进秸秆腐解的微生物菌剂30kg/ha、撒施尿素100kg/ha(合纯氮46kg/ha)。

(4)采用深松铲对农田进行深松开沟，沟深35-40cm，沟宽度30-40cm，相邻沟间距60-75cm。开沟的同时，将混合微生物菌剂和氮肥的秸秆放入深松沟内，再将土回填入沟，并与之充分混合均匀。

(5)对非还田部分土壤采用旋耕方式耕作，深度10-15cm。

(6)起垄。采用起垄机械，以秸秆还田带为中心，进行起垄作业。起垄的尺寸规格参照实施例1。

(7)用镇压机对农田进行镇压，保障上层土壤水分不被过快蒸发。

(8)第2年春季，在垄台上采用穴施的方式施用基肥，并播种。种植密度70000株/ha。

(9)播后出苗前在土壤墒情适宜时用除草剂兑水后进行封闭除草。

2016年在黑龙江海伦市进行的田间试验表明，与普通还田方式相比，采用该方法进行秸秆还田后，玉米出苗率从73％提高到87％，出苗率提高14％；产量从10.5t/ha提高到11.8t/ha，产量提高12％。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。