秸稈還田的作用、方法及效益分析

劉偉鋒

（惠東縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心，廣東 惠東 516300）

如果農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一個整體，那么農(nóng)作物秸稈是構(gòu)成這個系統(tǒng)的最關(guān)鍵因素，也是農(nóng)田生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、提高耕地綜合生產(chǎn)能力的重要研究課題之一就是科學(xué)合理地利用農(nóng)作物秸稈。經(jīng)過多年的研究與實踐發(fā)展，秸稈還田技術(shù)的普遍應(yīng)用取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 惠東縣秸稈還田現(xiàn)狀

每年廣東省惠東縣產(chǎn)生各種秸稈約35萬t。秸稈中包含多種元素，如半纖維素、養(yǎng)分纖維素等，還包含鉀、氮、磷等元素。調(diào)查顯示，禾本科作物秸稈的鉀含量豐富，豆科植物秸稈的氮含量較多，禾本科作物秸稈、豆科植物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的有機(jī)肥。以目前的秸稈產(chǎn)量來計算，35萬t秸稈中鉀、氮、磷養(yǎng)分含量相當(dāng)于2 333 t硫酸鉀、4 083 t尿素、2 333 t過磷酸鈣。近年來，惠東縣秸稈還田技術(shù)發(fā)展快速，目前該縣一年的秸稈還田量已經(jīng)超過16萬t，約占46%的秸稈總量?，F(xiàn)如今，秸稈還田已成為惠東縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項非常重要的內(nèi)容［1］。

2 秸稈還田對土壤的作用

2.1 提高土壤肥力

秸稈還田后，秸稈附近的微生物大量繁殖，形成土壤微生物活動層，加速對秸稈中有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的釋放，不僅改善了土壤結(jié)構(gòu)，而且使得土壤的水、肥、氣、熱狀態(tài)更加平衡，有助于形成良好的生態(tài)環(huán)境。而且秸稈在夏季炎熱潮濕的環(huán)境下迅速腐爛，可成為富含氮磷鉀等元素的有機(jī)肥，增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤肥力。

2.2 蓄水保墑

秸稈翻壓直接還田，不僅可以儲存自然降水，還可以保證深層地下水不流失。在秋季深耕30 cm，可加深自然降水的下滲深度，減少地表徑流。與此同時，在秸稈的攔蓄作用下，土壤能更均衡、有效地接納自然降水，抑制土壤中水分的蒸發(fā)，達(dá)到有效蓄水的作用。

2.3 改善土壤的物理性質(zhì)

利用深耕的方式將秸稈埋在深層土壤中，可促進(jìn)微生物活動，加速深土層礦化度，降低土壤容重，增厚土層，加深作物根部下扎的深度［2］。土壤中的碳酸鈣、有機(jī)物和多糖類物質(zhì)對土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著非常重要的作用。機(jī)械直接翻壓還田或者秸稈覆蓋還田，既可產(chǎn)生較多的五碳糖和六碳糖，也可增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，所以其作用明顯比廄肥更顯著。

3 秸稈還田對作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響

農(nóng)作物的生長發(fā)育情況關(guān)系到其產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，要想收獲優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品，就要提供優(yōu)質(zhì)的環(huán)境，以便作物能更好地生長發(fā)育。相關(guān)調(diào)查研究顯示，秸稈還田有利于農(nóng)作物的生長，是因為其能促進(jìn)農(nóng)作物更好地吸收氮元素。植物吸收氮元素分2種途徑，一種為地上途徑，植物用葉片吸收空氣中的氮氣，但吸收量極少；另一種是地下途徑，主要通過生物固氮作用。秸稈在土壤中降解后，釋放出來的氮元素被農(nóng)作物吸收，促進(jìn)其健康生長。具體來看，實施秸稈還田，可以獲得更優(yōu)質(zhì)的大米，因為在秸稈還田技術(shù)的推動下水稻籽粒中蛋白質(zhì)的含量增多；把碳氮比較高的秸稈施于肥力較高的土壤上，調(diào)整土壤的通透性，有效幫助馬鈴薯協(xié)調(diào)碳氮代謝，從而生產(chǎn)出高質(zhì)量、高品質(zhì)的馬鈴薯。

4 農(nóng)作物秸稈還田的方法

4.1 直接還田

秸稈直接還田分為覆蓋還田（見圖1）和翻壓還田2種。覆蓋還田是指在農(nóng)作物收獲前，套播下茬作物，將秸稈粉碎或整稈直接均勻覆蓋在地表，或?qū)⑹斋@的秸稈覆蓋到其他田塊，從而起到調(diào)整地溫、減少土壤水分的蒸發(fā)、抑制雜草生長，增加土壤有機(jī)質(zhì)的作用；翻壓還田指的是在作物收獲后，用秸稈粉碎機(jī)將摘穗后的玉米、高粱及小麥等農(nóng)作物秸稈就地粉碎，均勻地拋灑在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解。這種方法需要把作物秸稈壓在農(nóng)田的淺層土壤中，需要借助翻耕機(jī)來實現(xiàn)［3］。直接還田有很多優(yōu)點，如人工成本的消耗較少、土壤中有機(jī)質(zhì)含量可以快速提升等。這些優(yōu)點都有利于土壤的改良與農(nóng)作物的生長發(fā)育。

圖1 秸稈覆蓋還田

4.2 間接還田

農(nóng)作物間接還田主要分為過腹還田和堆腐還田2種。過腹還田指的是秸稈經(jīng)過牲畜的腸胃消化排泄后，將其作為肥料施入田地；堆腐還田則指的是將粉碎后的作物秸稈（見圖2）與動物的糞尿混合且進(jìn)行堆積處理，隨后在其表面封一層泥土，經(jīng)過各類技術(shù)加工使其腐爛分解速度加快，最終形成優(yōu)質(zhì)的肥料。間接還田技術(shù)更有利于秸稈腐解，更易于被作物吸收利用，使用效果更好［4］。

5 秸稈還田的經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

圖2 秸稈機(jī)械化切碎還田

2018年惠東縣秸稈理論生產(chǎn)值為35萬t，還田量為16萬t。秸稈還田率占秸稈資源的46%，相當(dāng)于節(jié)省化肥施用量8 749 t。因此，使用秸稈還田技術(shù)后不僅增加了土壤肥力，還減少了肥料的使用量，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量與產(chǎn)值［5］。

5.2 生態(tài)效益

秸稈中含有大量的營養(yǎng)元素，如鉀、氮、磷、各種有機(jī)物等，秸稈還田可以有效提高土壤的含水量和有機(jī)質(zhì)含量，提高微生物活性，提高農(nóng)業(yè)用地的肥力，保證土壤養(yǎng)分平衡。另外，秸稈還田可減少化肥施入量，防止秸稈的二次污染，同樣降低生產(chǎn)成本和秸稈處理費用，具有可觀的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，可兼顧環(huán)境保護(hù)與農(nóng)民收益。

綜上所述，實施農(nóng)作物秸稈還田，能充分利用自然資源，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤蓄積水分保濕的能力，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，為農(nóng)作物的生長提供良好的農(nóng)田環(huán)境。而且實施農(nóng)作物秸稈還田，避免了由于秸稈焚燒而出現(xiàn)的資源浪費及環(huán)境污染等問題，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)均衡發(fā)展。因此，今后應(yīng)將這項技術(shù)更大范圍地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。