秸稈機(jī)械化還田技術(shù)優(yōu)勢及前景分析

曹應(yīng)平

摘 要：秸稈機(jī)械化還田能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤養(yǎng)分，提升農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，有效減少化學(xué)肥料的使用量，能夠快速有效解決農(nóng)作物秸稈對地表、水源及大氣的環(huán)境污染問題，符合當(dāng)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的需要，對于保護(hù)環(huán)境以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。該文通過含山縣2個(gè)對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了秸稈機(jī)械化還田技術(shù)對耕地土壤及農(nóng)作物產(chǎn)量等的影響，進(jìn)而對該技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：秸稈還田;機(jī)械化;農(nóng)藝;增產(chǎn)增收;遠(yuǎn)景

中圖分類號 S22文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）08-0139-02

秸稈機(jī)械化還田能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤養(yǎng)分，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，提升農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，有效減少對化學(xué)肥料的使用，能夠快速有效解決農(nóng)作物秸稈對地表、水源及大氣的環(huán)境污染問題，符合當(dāng)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展需要，對于保護(hù)環(huán)境以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 秸稈機(jī)械化還田概述

1.1 概念 秸稈機(jī)械化還田是指在農(nóng)作物收獲過程中或收獲后對其秸稈及留茬進(jìn)行機(jī)械化粉碎并旋埋還田的方法。常用的機(jī)械設(shè)備有收獲機(jī)械切碎裝置、旋耕機(jī)、反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)、秸稈粉碎還田機(jī)及水田埋茬起漿機(jī)等。

1.2 方法 （1）旋耕法：即用旋耕機(jī)進(jìn)行2遍旋耕，將已粉碎的秸稈及留茬翻埋入土中，從而達(dá)到還田的目的。（2）反旋法，即利用反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)的反旋耕功能，用反旋耕挖出的土壤對正旋耕所產(chǎn)生的土壤與秸稈的混合體進(jìn)行有效覆蓋，一次性完成秸稈還田。（3）滅茬旋耕法：即利用秸稈粉碎還田對秸稈留茬進(jìn)行粉碎并旋耕地，一次成型。（4）起漿埋茬法：即在田塊上水浸泡48h后，利用水田埋茬起漿機(jī)對留茬進(jìn)行起漿埋茬處理。具體使用何種方法，種植戶需要根據(jù)下茬農(nóng)作物（水稻、油菜等）種植要求及自身農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)條件進(jìn)行選擇。

2 秸稈機(jī)械化還田優(yōu)勢分析

2.1 對耕地土壤的影響 含山縣土肥站分別于2016年5月和10月對不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)、不同地點(diǎn)的油菜、水稻收獲后的土壤進(jìn)行了樣品采集，采樣深度為0～20cm，混合均勻后采用四分法留樣lkg，風(fēng)干后采用常規(guī)分析法對土壤容重（土壤容重用環(huán)刀法取樣，每個(gè)小區(qū)取2個(gè)環(huán)刀，烘干后稱重計(jì)算土壤容重。土壤容重與土壤質(zhì)地、壓實(shí)狀況、土壤顆粒密度、土壤有機(jī)質(zhì)含量及各種土壤管理措施有關(guān)，土壤越疏松多孔，容重越小，土壤越緊實(shí)，容重越大）、有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)與未做秸稈還田處理（空白處理）的土壤進(jìn)行了對比試驗(yàn)分析。分析結(jié)果見表1。

2.1.1 降低土壤容重 甲地秸稈還田處理前后土壤容重分別為1.35、1.31，空白處理土壤容重分別為1.33、1.34，乙地稈還田處理前后土壤容重分別為1.41、1.36，空白處理土壤容重分別為1.39、1.39，丙地秸稈還田處理前后土壤容重分別為1.43、1.41，空白處理土壤容重分別為1.38、1.39。從中可看出，秸稈還田處理土壤容重均表現(xiàn)有下降趨勢，而空白處理基本無變化。表明機(jī)收秸稈還田可降低土壤容重，有利于土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2.1.2 改善土壤pH值 甲、乙、丙各處理土壤pH值稍有增加，試驗(yàn)示范時(shí)間跨度較短，變化不顯著，但也體現(xiàn)出機(jī)收秸稈還田有利于土壤pH值改善。

2.1.3 增加土壤有機(jī)質(zhì)含量 甲地秸稈還田處理前后土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為19.82、20.69，空白處理土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為28.41、26.09，乙地秸稈還田處理前后土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為18.07、18.48，空白處理土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為16.82、15.44，丙地秸稈還田處理前后土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為21.68、17.78，空白處理土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為16.15、14.15，從中可看出甲、乙兩地秸稈還田處理土壤有機(jī)質(zhì)含量均有增加，丙地秸稈還田處理土壤有機(jī)質(zhì)含量雖有降低，但所有空白處理土壤有機(jī)質(zhì)含量也均有明顯下降，表明機(jī)收秸稈還田可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，有利于改良土壤。（注：另土壤堿解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量變化未在表1中列出。主要原因是上半年采土樣前茬為油菜，下半年采土樣前茬為水稻，季節(jié)不同，作物不同，水肥及耕作管理均不同，無可比性）。

2.2 對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響 秸稈機(jī)械化還田技術(shù)的應(yīng)用能夠有效促進(jìn)油菜、水稻等農(nóng)作物生產(chǎn)機(jī)械化、集約化及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，適應(yīng)農(nóng)時(shí)并提高生產(chǎn)效率，降低作業(yè)成本，能為農(nóng)作物增產(chǎn)增效提供保障。含山縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門于2016年選擇縣內(nèi)具有代表性的3個(gè)糧油種植試驗(yàn)示范區(qū)，在農(nóng)作物收獲時(shí)，采用隨機(jī)取樣法，對各試驗(yàn)示范區(qū)抽取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了測產(chǎn)，分析比較應(yīng)用秸稈還田處理的田塊與非秸稈還田（空白處理）田塊在產(chǎn)量上的差異。結(jié)果顯示：前茬為油菜的經(jīng)秸稈機(jī)械化還田技術(shù)處理其后茬水稻增產(chǎn)約420kg/hm2，示范區(qū)田塊共增產(chǎn)約146t，按2.6元/kg計(jì)算，可為種植戶實(shí)現(xiàn)增收37.96萬元;前茬為水稻的經(jīng)秸稈機(jī)械化還田技術(shù)處理其后茬油菜增產(chǎn)約75kg/hm2，示范區(qū)347.68hm2田塊共增產(chǎn)約26t，若按4.0元/hg計(jì)算，可為種植戶實(shí)現(xiàn)增收10.4萬元。

2.3 其他相關(guān)優(yōu)勢 一是能夠增加土壤養(yǎng)分，減少化肥使用量。秸稈含有豐富的微量元素，養(yǎng)分全面，能被作物直接吸收，不像施用化肥那樣易流失且污染環(huán)境。二是秸稈進(jìn)入土壤經(jīng)歷礦質(zhì)化和腐殖化過程后，提高了土壤的蓄水和蓄肥能力，改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤緩沖能力。三是秸稈中含有作物長發(fā)育的各種營養(yǎng)元素，是一種完全肥料，進(jìn)入土壤后，經(jīng)水分散及溫度調(diào)控，再通過微生物分解釋放出養(yǎng)分，其釋放速度與作物生長發(fā)育能基本保持一致，不會(huì)產(chǎn)生催生、催長、催熟現(xiàn)象，生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量高，品質(zhì)較好，上檔次。四是秸稈還田的機(jī)械化提高了工作效率，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，不僅不能增加作業(yè)環(huán)節(jié)，還降低了種植戶生產(chǎn)成本。農(nóng)作物秸稈經(jīng)機(jī)械化還田后，結(jié)合相關(guān)農(nóng)藝技術(shù)處理，不會(huì)對下茬作物的生產(chǎn)種植產(chǎn)生不利影響。

3 秸稈機(jī)械化還田對農(nóng)藝的要求

如上所述，簡單地將秸稈旋埋到土里而不作農(nóng)藝處理，往往產(chǎn)生不了增產(chǎn)增收的效果，甚至?xí)m得其反，這也是一些種植戶對秸稈還田持懷疑和反對態(tài)度的原因。秸稈被還田前后一般需要進(jìn)行鎮(zhèn)壓、腐化、浸泡等農(nóng)藝處理，并且針對下茬作物的不同種植需求其處理措施也有所區(qū)別。

3.1 油稻輪作油菜秸稈還田 油稻輪作指油菜收獲后的下茬作物是水稻的種植模式。其農(nóng)藝要求需按照施肥上水—機(jī)械還田—薄水沉淀—控田控水的順序來進(jìn)行。即在秸稈還田作業(yè)前，先對田塊增施基氮肥，每hm2增施75kg尿素或225kg碳銨，30kg腐熟劑，以調(diào)節(jié)碳氮比，促進(jìn)秸稈腐爛，并上水泡田48h后（軟化土壤和秸稈）再進(jìn)行機(jī)械還田作業(yè)。作業(yè)后田間需維持薄層水，讓土壤沉淀沉實(shí)，7d后讓水層自然落干（或保持1～2cm水層），以利于秸稈腐化所產(chǎn)生的有害氣體排放。秧苗機(jī)插后要及時(shí)灌淺水護(hù)苗活棵，其后7d內(nèi)需薄水灌溉并適當(dāng)晾田，確保扎根立苗。

3.2 稻油輪作水稻秸稈還田 稻油輪作指水稻收獲后的下茬作物是油菜的種植模式。其農(nóng)藝要求需按照機(jī)械還田—播種鎮(zhèn)壓—溝灌洇水的順序來進(jìn)行（此要求也適合稻麥輪作）。即先對水稻秸稈進(jìn)行機(jī)械化還田，然后使用帶開溝器的播種機(jī)進(jìn)行播種，播種后實(shí)施鎮(zhèn)壓，防止部分已還田的秸稈架空土層造成失墑。播種后若天氣少雨，應(yīng)及時(shí)向溝內(nèi)灌水洇田，沉實(shí)土層，增大種子和土壤的有效接觸，促使油菜籽粒整齊出苗。

4 秸稈機(jī)械化還田技術(shù)應(yīng)用前景分析

綜上所述，秸稈機(jī)械化還田能夠充分改良土壤，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn)增收并能有效提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，潛力大，效益顯著，但必須要有農(nóng)藝方面的處理方法作為其技術(shù)支撐，只有農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝結(jié)合起來，才能稱其為“秸稈機(jī)械化還田技術(shù)”。過去傳統(tǒng)的農(nóng)作物收獲方式不利于秸稈還田，農(nóng)民之所以選擇焚燒秸稈主要是由于缺乏相應(yīng)的秸稈還田機(jī)械設(shè)備，對秸稈處理束手無策。如今在秸稈禁燒的大背景下，隨著國家農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼政策的持續(xù)深入推進(jìn)，各種針對秸稈還田的如切碎、旋埋、滅茬及粉碎等先進(jìn)適應(yīng)機(jī)械設(shè)備得到開發(fā)、被補(bǔ)貼和推廣應(yīng)用，加上地方政府針對秸稈切碎裝置及秸稈還田作業(yè)補(bǔ)助政策的陸續(xù)出臺，秸稈機(jī)械化還田技術(shù)正逐步受到廣大種植戶的歡迎。

2018年，國務(wù)院《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》明確指出“大力支持保護(hù)性耕作、秸稈還田離田等綠色高效機(jī)械裝備和技術(shù)的示范推廣”，可以預(yù)見秸稈機(jī)械化還田技術(shù)前景廣闊，為此各級政府特別是各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化對秸稈機(jī)械化還田技術(shù)應(yīng)用的扶持力度，通過出臺作業(yè)補(bǔ)貼、鼓勵(lì)擴(kuò)大作業(yè)面積、組織開展秸稈還田社會(huì)化服務(wù)、在重點(diǎn)區(qū)域開展以村為單位的秸稈還田機(jī)械作業(yè)試點(diǎn)等措施，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向綠色、環(huán)保、低碳、可持續(xù)發(fā)展，切實(shí)讓秸稈機(jī)械化還田技術(shù)落到實(shí)處，促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]熊元清.稻麥油輪作秸稈還田機(jī)械化技術(shù)淺析[J].農(nóng)機(jī)科技推廣，2016，01：36-38. （責(zé)編：張宏民）