阜陽(yáng)市秸稈綜合利用現(xiàn)狀及還田對(duì)策

曹 群

（阜陽(yáng)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，安徽阜陽(yáng) 236000）

關(guān)鍵字：秸稈；綜合利用；還田；對(duì)策

我國(guó)農(nóng)作物秸稈利用歷史悠久，近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)作物秸稈在生活中的利用大大減少，過(guò)多的秸稈在田間被直接焚燒或堆漚腐爛，導(dǎo)致大氣污染、土壤結(jié)構(gòu)破壞、水體污染等問(wèn)題。秸稈中含有大量的中微量元素，是物質(zhì)、能量和養(yǎng)分的載體，是一種多用途、可再生的寶貴生物資源，并含有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，是重要的工業(yè)材料和生物燃料的主要原料，利用潛力巨大。秸稈綜合利用就是將秸稈變“廢”為寶，充分挖掘秸稈優(yōu)勢(shì)，徹底解決秸稈過(guò)多的問(wèn)題。

2019年，阜陽(yáng)市農(nóng)作物秸稈產(chǎn)業(yè)化利用量達(dá)354.55萬(wàn)t，占收集總量的53.8%，其中秸稈還田257.4萬(wàn)t，占收集總量的40.8%，占比依然很大。研究表明，秸稈還田可有效改善土壤結(jié)構(gòu)［1，2］，提升土壤有機(jī)質(zhì)、有效養(yǎng)分含量，顯著提高接茬作物產(chǎn)量［3-5］。但在秸稈還田過(guò)程中，大量的秸稈不能立即融于土壤，還田初期，土壤間隙較大，播種時(shí)種子與土壤不能充分接觸，導(dǎo)致部分種子懸空，不能出苗或出苗率較低；且秸稈腐解過(guò)程中與作物爭(zhēng)奪養(yǎng)分，易出現(xiàn)黃苗、干苗等現(xiàn)象。陸寧海等研究認(rèn)為，秸稈還田增加了土壤微生物數(shù)量，其中真菌增長(zhǎng)幅度最大，加重了以真菌為主要病原的土傳病害［6］，如小麥基腐病、小麥赤霉?。?］、玉米紋枯?。?］等。

目前，秸稈還田利用仍是阜陽(yáng)市秸稈綜合利用最主要的途徑，在還田利用過(guò)程中，秸稈腐解受氣候條件、土壤類(lèi)型、還田量、還田方式等多種因素的影響［9］。如何充分利用秸稈資源優(yōu)勢(shì)，消除秸稈還田中對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響，是亟須解決的問(wèn)題。

1 阜陽(yáng)市農(nóng)業(yè)基本情況

1.1 自然條件阜陽(yáng)市位于黃淮海平原南端，是我國(guó)南北氣候過(guò)渡地帶，地勢(shì)平坦，四季分明，氣候溫和，年均氣溫14.5～15℃；雨量適中，年均降水量820～950mm，夏季最多，占年均降雨量的50%～60%；光照充足，無(wú)霜期210～222d；主要土壤類(lèi)型有砂姜黑土、潮土、棕壤和水稻土。

1.2 農(nóng)業(yè)及農(nóng)作物秸稈基本情況阜陽(yáng)是農(nóng)業(yè)大市，秸稈資源十分豐富。2019年，阜陽(yáng)市農(nóng)作物播種面積約103萬(wàn)hm2，農(nóng)作物秸稈資源實(shí)際收集總量約659.2萬(wàn)t。其中，小麥播種面積約50萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈302.3萬(wàn)t；玉米播種面積約26.9萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈256.1萬(wàn)t；水稻種植面積約7.8萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈43.9萬(wàn)t；豆類(lèi)播種面積約11.9萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈21.2萬(wàn)t；薯類(lèi)播種面積約2.1萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈18.9萬(wàn)t；油菜播種面積約1.5萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈6.1萬(wàn)t；其他谷物播種面積約1.1萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈3.2萬(wàn)t；花生播種面積約0.9萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈3.5萬(wàn)t；棉花播種面積約0.6萬(wàn)hm2，實(shí)際收集秸稈4萬(wàn)t。

2 阜陽(yáng)市農(nóng)作物秸稈綜合利用情況

阜陽(yáng)市充分挖掘秸稈資源潛力，將利用方式逐步擴(kuò)展到肥料化、能源化、基料化、飼料化、原料化利用領(lǐng)域。2019年，綜合利用623.3萬(wàn)t，占可收集秸稈的94.6%。

2.1 秸稈肥料化秸稈肥料化以直接粉碎還田為主，部分秸稈用于有機(jī)肥生產(chǎn)。通過(guò)粉碎還田約257.4萬(wàn)t，高溫堆肥11.4萬(wàn)t，商品肥料化25.6萬(wàn)t，占秸稈利用總量的47.2%。

2.2 秸稈基料化采用生化處理，以秸稈為基料，生產(chǎn)食用菌菌棒、作物育苗基質(zhì)等，全市基料化利用企業(yè)13家，利用量達(dá)24.6萬(wàn)t，占秸稈利用總量的3.9%。

2.3 秸稈飼料化通過(guò)秸稈青（黃）貯、壓塊顆料、微生物發(fā)酵、直接粉碎等技術(shù)，保障全市93家畜牧養(yǎng)殖企業(yè)的飼料供給，利用秸稈121.5萬(wàn)t，占秸稈利用總量的19.5%。

2.4 秸稈原料化以秸稈為原料生產(chǎn)建筑材料、非木漿紙、包裝材料、餐具、人造板材、復(fù)合材料等產(chǎn)品。全市原料化利用企業(yè)6家，利用秸稈25.8萬(wàn)t，占秸稈利用總量的4.1%。

2.5 秸稈能源化發(fā)展秸稈電廠(chǎng)，積極推廣秸稈生物氣化、熱解氣化、固化成型、直燃發(fā)電等技術(shù)，全市規(guī)模能源化利用企業(yè)56家，利用秸稈157萬(wàn)t，占秸稈利用總量的25.2%。

3 秸稈還田對(duì)策

3.1 秸稈適量還田秸稈還田后腐解包括3個(gè)階段，即快速腐解期，緩慢腐解期和停滯期。在土壤水分為16%～20%時(shí)，秸稈的分解速率最快［10］，且秸稈在不同質(zhì)地的土壤腐解速度也不同［11］。劉義國(guó)等以小麥秸稈覆蓋6000kg∕hm2為比較適宜的秸稈覆蓋還田量［4］；張靜等研究認(rèn)為，玉米秸稈9000kg∕hm2的還田量較為適宜［3］；蔡麗君等研究認(rèn)為，在60%秸稈還田量時(shí)土壤酶活性達(dá)到較高值［12］。胡宏祥等研究認(rèn)為，隨著秸稈還田量的增加，腐解速率降低［13］。王漢朋等在田間調(diào)查玉米紋枯病病害流行時(shí)表明，病情指數(shù)隨秸稈還田量的增加而增大［8］?？梢?jiàn)，在秸稈還田利用時(shí)，要綜合考慮氣候特點(diǎn)、土壤特性和病蟲(chóng)害發(fā)生情況等，并不是還田量越大越好，2∕3左右的秸稈還田可以有效改善土壤質(zhì)量、緩解土壤養(yǎng)分流失、提高土壤供肥水平和土壤微生物活性［14］。阜陽(yáng)市的耕作制度是一年兩熟制，結(jié)合氣候特點(diǎn)、還田效率等，建議一季秸稈還田后下季不再還田或少量還田。

3.2 采取適宜耕作方式耕作方式對(duì)還田秸稈的腐解規(guī)律有顯著的影響，腐解率表現(xiàn)為翻耕＞旋耕＞免耕［15］。劉單卿等研究認(rèn)為，在秸稈腐解過(guò)程中，翻埋還田在組成成分降解、養(yǎng)分釋放方面均優(yōu)于覆蓋還田［16］。趙亞麗等研究了黃淮海地區(qū)適宜的耕作方式，結(jié)果表明，深耕或深松結(jié)合秸稈還田有利于作物產(chǎn)量、水分利用效率［17］、土壤微生物數(shù)量和酶活性的提高［18］。深耕可減少病蟲(chóng)害，也能將雜草種子、地下根莖、病菌孢子、害蟲(chóng)卵塊等埋入深土層，抑制其生長(zhǎng)繁育，并能有效打破犁底層，改善土壤通氣性，促進(jìn)作物根系下扎，有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育［19］。韓上等在華北地區(qū)試驗(yàn)研究表明，在秸稈還田條件下，無(wú)論是旋耕還是深耕均提高了小麥和玉米的產(chǎn)量，在改善土壤理化性質(zhì)方面，0～10cm土層以旋耕+秸稈還田組合效果明顯，10～20cm土層深耕+秸稈還田組合具有較好的改良效果，并提出深耕配合秸稈還田的組合是華北平原南端砂姜黑土區(qū)玉米-小麥輪作下小麥季適宜的耕作措施［20］，且還田25cm更能促進(jìn)小麥生長(zhǎng)，為小麥分蘗、穗的形成打下了良好的基礎(chǔ)［21］。

3.3 適量增施氮肥秸稈的腐熟速率與秸稈還田到土壤后的C∕N密切相關(guān)，C∕N越小，秸稈腐熟速率越快［22］；C∕N較高，會(huì)出現(xiàn)微生物和農(nóng)作物爭(zhēng)氮的現(xiàn)象，所以秸稈還田時(shí)會(huì)配施適量氮肥。也有研究認(rèn)為，秸稈還田與化肥配施比單施秸稈或化肥的增產(chǎn)效應(yīng)顯著［23］，可提高土壤質(zhì)量［24］及肥料利用率［25］。劉義國(guó)等在秸稈還田下不同氮肥用量的耦合試驗(yàn)研究中表明，與單施氮肥處理相比，秸稈還田能明顯改善冬小麥的光合性能，提高千粒重，進(jìn)而提高產(chǎn)量，其中以秸稈還田配施N 225kg∕hm2為宜［26］。李瑋等以秸稈還田定位試驗(yàn)為平臺(tái)，明確砂姜黑土玉米秸稈全量還田，小麥生長(zhǎng)季玉米稈秸全量還田適宜的氮肥配施量為202.5～243.0kg∕hm2［27］。因此，在秸稈還田時(shí)要施足底肥，偏施氮肥，加快秸稈腐解速率，釋放養(yǎng)分，確保農(nóng)作物生長(zhǎng)前期營(yíng)養(yǎng)充足。

3.4 添加腐熟劑秸稈腐熟劑中含有大量的酵母菌、霉菌、細(xì)菌和芽孢桿菌等，隨秸稈還田到土壤后，增加了土壤中可降解秸稈的微生物數(shù)量，促進(jìn)秸稈較快腐解［28］。秸稈還田時(shí)配施腐熟劑，可改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤酶活性和產(chǎn)量，并通過(guò)優(yōu)化根際土壤微生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)，減輕病原菌的生長(zhǎng)和侵染［29］。研究表明，施用腐熟劑配施尿素可加快秸稈的腐解速度［30］。在選擇秸稈腐熟劑時(shí)，不同質(zhì)地土壤秸稈還田配施腐熟劑要因地制宜［31］，在秸稈粉碎后，按每1t秸稈用腐熟劑4kg以上與適量潮濕的細(xì)砂土混勻，加入5kg尿素混拌后均勻地撒施在作物秸稈上，采用深（旋）耕與土壤充分混合并及時(shí)耙實(shí)保墑［32］。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，秸稈粉碎還田依然是阜陽(yáng)市主要的秸稈利用方式，有效的秸稈還田方式不僅可以使秸稈資源利用最大化，還能改善土壤微生態(tài)環(huán)境，提高耕地質(zhì)量和農(nóng)作物產(chǎn)量。在實(shí)際還田過(guò)程中，還要根據(jù)具體的土壤類(lèi)型、氣候特點(diǎn)、病蟲(chóng)害發(fā)生情況等選擇適宜的還田方式。