寒地水稻“一翻一旋”秸秆全量还田的丰产减排轮耕技术.docx

寒地水稻一翻一旋秸秆全量还田的丰产减排轮耕技术一、技术概述（一）技术基本情况2021年中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言中指出，中美计划在2022年上半年共同召开会议，通过激励措施和项目减少农业甲烷排放。“十四五”全国农业绿色发展规划指出，为建设生态文明、实现碳达峰碳中和、促进人与自然和谐共生创造良好条件；要推行绿色发展方式和生活方式，加快建立绿色低碳循环农业产业体系，推进农业农村减排固碳，改善农村生态环境。2022年“中央一号文件”提出要研发应用减碳增汇型农业技术，探索建立碳汇产品价值实现机制，推进农业农村绿色发展。稻田是温室气体的重要排放源，稻田生产了我国80%的口粮，同时也产生了我国作物生产领域60%的碳排放，尤其是第二大温室气体甲烷。稻田温室气体减排直接关系着我国2030年碳达峰和2060年碳中和目标的国际承诺。东北寒地作为我国重要的水稻主产区，是国家粮食安全的“压舱石”和“稳压器”，对于保障我国口粮安全具有非常重要的作用。在作物生产碳排放中，稻田甲烷约占一半，是减排的重点。稻田温室气体减排，尤其是甲烷减排是农业农村减排固碳的首选。秸秆还田肥料化利用被认为是秸秆综合利用中最直接有效的利用方式，正在大面积推广应用，但传统稻作模式下，大量秸秆还田不仅影响水稻生长，还产生大量的甲烷，稻田减排潜力巨大。针对上述问题，通过稻田秸秆还田丰产减排理论与关键技术创新，研发了以寒地“一翻一旋”轮耕好氧耕作、增密调肥与控水灌溉的增氧增效栽培为核心，以高产低碳排放水稻品种为配套的水稻丰产减排轮耕技术体系。该技术实现了我国寒地稻区水稻丰产稳产、稻田温室气体减排、农民节本增收的协同，为我国口粮安全和农业农村领域减排固碳等提供关键技术支撑。（二）技术示范推广情况该技术实现秸秆全耕层均匀还田，增加耕层和根际氧气含量，有效促进稻田甲烷氧化，降低甲烷排放；同时，消除还原性物质（硫化氢等）对水稻根系的毒害，有效缓解秸秆还田下水稻前期漂苗、返青慢和后期贪青等问题。该技术实现了水稻丰产与稻田温室气体减排的协同，目前已在我国东北寒地稻区进行示范展示，2021-2023年累计应用面积683万亩。（三）提质增效情况该技术在我国东北寒地稻区实现水稻平均增产4.6%,甲烷平均减排39.0%,氮肥利用效率平均提高30.8%,平均节本增收8.7%,有效提高土壤肥力，丰产减排增效增收效果显著。该技术入选生态环境部第四批国家重点推广的低碳技术,于2021年入选中国科协“科创中国”主推技术和农业农村部农业农村减排固碳十大技术模式，于2023年入选黑龙江省农业主推技术，同时在CCTVl7、黑龙江电视台、人民网、东北网等主流媒体上宣传报道10余次。（四）技术获奖情况该技术入选2023年黑龙江省农业主推技术，荣获2015年度中华农业科技奖二等奖，荣获2016年黑龙江省农业科学技术二等奖，荣获2022年中国农业绿色发展研究会科学技术奖一等奖，荣获2022-2023年度神农中华农业科技奖科学研究类成果二等奖。二、技术要点（一）选用高产低碳排放水稻品种，提高植株输氧能力结合东北寒地不同积温带生产和生态环境特点，选择收获指数高、通气组织发达、根系活力强，并且生育期适宜、抗逆性强的高产优质水稻主栽品种。（二）“一翻一旋”好氧轮耕，提升耕层通透性和氧含量1 .水稻秸秆粉碎均匀抛撒还田。采用安装秸秆粉碎抛撒装置的水稻联合收割机进行收获，留茬高度WlOCm,秸秆粉碎长度WIoCm,均匀覆盖地表，实现高质量还田。若留茬过高、秸秆粉碎抛撒达不到要求，宜采用秸秆粉碎还田机进行一次秸秆粉碎还田作业。秸秆粉碎均匀抛撒2 .“一翻一旋”轮耕增氧。第一年水稻适时收获后，士壤含水量在30%以下时，秋季使用锌式犁进行翻耕，深度18Cm22cm,深浅一致，不出堑沟，扣堂严密，不重不漏，秸秆与根茬无外漏；第二年水稻适时收获后，土壤含水量在25%以下时，秋季采用反旋深埋旋耕机进行旋耕，深度15Cm以上，达到无漏耕，无暗境，不拖堆，地表平整，秸秆与根茬无外漏，以保证秸秆还田后整地效果，改善土壤结构，提高耕层含氧量。秋季翻耕秸秆还田秋季反旋深埋旋耕秸秆还田3 .浅水泡田，无驱动搅浆埋茬。秋翻耕后的稻田在第二年春季插秧前15d25d放水泡田，淹没最高堡片的2/3处，泡田时间5d7d0秋旋耕后的稻田在第二年春季插秧前15d25d放水泡田，泡田深度高出旋耕后的土壤表面2cm3cm,泡田时间3d5d。泡田后采用无驱动搅浆平地机进行搅浆埋茬，减少田面秸秆及根茬漂浮，使田块四周平整一致，搅浆平地后保持2cm3cm水层沉浆。无驱动浅水搅浆平地埋茬（三）增密调肥控水增氧栽培，提升根系生长和根际氧含量1 .增密调肥，保苗促根，保证群体数量，增加根系泌氧量。在当地高产栽培基础上，缩小株距，栽插密度提高20%左右。以当地土壤微生物碳氮比为参照，调整水稻前期和后期氮肥施用比例，协调水稻与土壤微生物的养分竞争。减基肥氮（氮总量20%）,将穗肥中占总量20%的氮肥调至栗肥，基肥喋肥:穗肥比例调整为25%:62.5%:12.5%o2 .前期控水，促根强秆，提高群体质量，增加稻株输氧量。栽插后保持3cm5cm水层护苗，缓苗后适时露田35天，增加土壤含氧量，促进根系生长；直到田面湿润后再补灌2cm3cm水层，依次循环管理，促进秧苗早生快发以及甲烷氧化，增强水稻根系活力和泌氧能力；有效分廉临界叶龄期前后看苗晒田，苗到不等时，时到不等苗；孕穗、开花期浅水保花，齐穗后干湿交替；收获前提前710天断水。控水增氧促根，提高甲烷氧化能力，实现甲烷减排。分票期控水灌溉三、适宜区域该技术适宜于东北寒地稻区种植。四、注意事项（一）在收获的时候，一定要带上抛撒器，使秸秆切碎并均匀的抛撒出去，避免对秋季整地作业及第二年水稻插秧产生较大的影响。（二）该技术在洼地或排水不畅田块的丰产减排效果可能会受影响，应根据实际情况进行技术调整。（三）对于前茬病虫害严重的田块，建议进行秸秆就地堆腐还田，或者秸秆离田无害化处理。五、技术依托单位1.黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所