玉米秸稈機械化粉碎還田技術(shù)的應用

王開生

我國最大種植面積的作物是玉米，而玉米秸稈屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，近些年來隨著種植結(jié)構(gòu)的改變，玉米秸稈的產(chǎn)量也隨之升高，因此為了減少資源的浪費，減輕對環(huán)境的污染，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需不斷提高玉米秸稈的綜合利用率。玉米秸稈綜合利用的主要途徑包括機械還田、秸稈青貯氨化、秸稈固化等方式，其中機械化還田的適應范圍最廣，占據(jù)玉米秸稈總利用面積的50%以上。

玉米秸稈機械化粉碎還田技術(shù)是指在收獲玉米的同時，采用機械的方式將秸稈粉碎潑灑在田間且及時進行掩埋的一項技術(shù)，是我國在20世紀80年代興起的一種立足抑制地力下降，恢復土壤肥力，增加土壤有機質(zhì)，促進土地生態(tài)平衡，促進糧食增產(chǎn)，維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大農(nóng)業(yè)工程，是一項顯著提高經(jīng)濟效益和社會效益的實用農(nóng)機新技術(shù)，廣泛的應用在玉米的種植生產(chǎn)過程中。秸稈機械化粉碎還田完成后在溫度、水分等條件的共同作用下，被微生物腐熟、分解轉(zhuǎn)化成氮、磷、鉀、有機物等微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)，可有效增強土壤對溫度、水分及空氣的調(diào)控能力，培增肥力，改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，為下茬作物的持續(xù)增產(chǎn)做鋪墊。

1.1 培肥地力，改善土壤團粒結(jié)構(gòu)和微生物活動環(huán)境

農(nóng)作物秸稈是豐富的肥料資源，其中包含農(nóng)作物必需的營養(yǎng)元素（氮、磷、鉀、鈣、硫等）。完成秸稈還田后，適時播種，隨著秸稈還田的連年積累，土壤的改善效果更加明顯。資料顯示，新鮮的玉米秸稈中含氮0.48%、磷0.38%、鉀1.67%，還含有鎂、鈣、硅等微量元素，直接粉碎還田后相當于施用350～450公斤氮肥、180～225公斤磷肥、450～675公斤鉀肥，當碎秸稈在土壤內(nèi)分解腐爛后，土壤有機質(zhì)含量增加，通氣性提高，耕作層土壤容重降低，微生物活性增強，土壤團粒結(jié)構(gòu)及保水、肥、溫、氣的能力得到改善，貯存水分、養(yǎng)分能力增強，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理土質(zhì)疏松。

1.2 蓄水保墑

秸稈粉碎還田可有效改善雨水滲入土壤，提高土壤含水量，減少水分蒸發(fā)，更有利于抵御干旱，涵養(yǎng)水分。

無論是南方還是北方，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是在不斷的往農(nóng)田里投入化肥，依靠化肥確實可以提高糧食產(chǎn)量，但這種產(chǎn)量的提高是不可持續(xù)的，屬于掠奪式經(jīng)營，投入多、成本大，糧食附加值低，增產(chǎn)不增收。土壤長期缺乏有機質(zhì)，產(chǎn)出能力越來越低，為了避免對耕地進行掠奪式經(jīng)營，保證生態(tài)平衡，促進良性循環(huán)，增強農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁，特別是在糧食主產(chǎn)區(qū)應積極引導農(nóng)民堅持以有機肥料為主，化肥為輔的原則，大力發(fā)展和推廣使用普及玉米秸稈機械化粉碎還田技術(shù)。據(jù)多年實踐和有關(guān)資料表明，玉米秸稈還田具有以下好處。

2.1 增加土壤活性

玉米的秸稈粉碎還田后能夠增加土壤的生物活性，改善土壤中腐殖質(zhì)的組成狀況，使土壤中有機質(zhì)含量明顯增加。據(jù)試驗測定，如果500公斤玉米秸稈還田后即相當于45.5公斤復合肥。1公頃秸稈還田后相當于施入農(nóng)家肥15噸。改善了土壤的物理性能，解決了多年施用化肥使土壤板結(jié)的問題，保持了土壤處于的疏松狀態(tài)。

2.2 可以保護地力

秸稈還田后土壤中的有機質(zhì)含量增加，溶質(zhì)減少，通氣透水性增強，抗早保墑能力增強，微生物活動能力增強，土壤溫度升高，苗期測定可提高地溫7.5℃。據(jù)實驗資料記載，玉米秸稈還田后可使20厘米以下土層的水分含量增加1.17%，20～40厘米土層增加1.57%。

2.3 減少化肥投入，降低糧食生產(chǎn)成本

秸稈機械化粉碎還田不僅可減少化肥使用量且提高作物產(chǎn)量，還可節(jié)省勞作成本，省去割、集、捆、運等操作工序。

3.1 合理，統(tǒng)籌安排

統(tǒng)一由相關(guān)部門安排、管理、協(xié)調(diào)，各部分配合協(xié)作，發(fā)揮推廣部門的作用，嚴格按照制定方案執(zhí)行。

3.2 集中投入，合力建設(shè)

要求由政府指導，整合資源和項目，集中投入資金，政府、企業(yè)與農(nóng)民多方合力建設(shè)。

3.3 結(jié)合科技，規(guī)模生產(chǎn)

堅持結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)機技術(shù)和先進的工藝體系，突出節(jié)能高效，規(guī)模高產(chǎn)及生態(tài)環(huán)保理念。

3.4 抓住重點，因地制宜

時刻把工作積極性高、財力保障得力、較高的機械化程度和干群積極性作為項目實施的必備條件。

4.1 機具作業(yè)要求

在滿足下茬農(nóng)作物的種植基礎(chǔ)上，嚴格遵守操作流程，根據(jù)種植模式，地表平整和土壤堅實度等情況調(diào)節(jié)作業(yè)深度；根據(jù)秸稈的特點和長勢，選擇和調(diào)整合適的作業(yè)速度。

4.2 秸稈粉碎時間

為了確保秸稈中的水分得到充分利用，應結(jié)合實際發(fā)展趨勢，適時提早進行秸稈粉碎，最佳時間是在秸稈呈青綠色，實際含水量超過30%時，此時的秸稈含糖量高，自身含水率大、更容易粉碎，還田后的腐爛速度快。

4.3 秸稈粉碎適宜

一般秸稈的粉碎長度在10厘米以上，更容易與土壤混合均勻。要提高秸稈切割覆蓋率，注意調(diào)整作業(yè)擋位和留茬高度，防止漏切；設(shè)備與地面間的距離控制在5厘米以上，確保設(shè)備的安全性。還田數(shù)量過大或還田不均勻會降低分解速度，影響根系生長，出現(xiàn)秸稈微生物與幼苗爭搶養(yǎng)分的現(xiàn)象，影響作物產(chǎn)量。

5.1 提高土壤有機質(zhì)含量，改善土壤環(huán)境

秸稈中含有大量在農(nóng)作物生長過程中所必需的營養(yǎng)元素（氮、磷、鉀、硫等），秸稈粉碎還田后經(jīng)過微生物腐解轉(zhuǎn)化成易被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠有效補充所需養(yǎng)分，增強土壤的固氮能力，促進土地的酸堿平衡，土壤環(huán)境得到改善。

5.2 病蟲害減少，改善土壤結(jié)構(gòu)

玉米秸稈機械化粉碎時，表層土壤被機械攪動至疏松，病蟲害的生存環(huán)境遭到破壞，逐漸減少。秸稈還田釋放出的養(yǎng)分使得部分有機物形成腐殖質(zhì)，結(jié)構(gòu)復雜，土壤的基本結(jié)構(gòu)受到影響，自身的的溫、肥、水、氣的調(diào)節(jié)能力得到改善。

5.3 減少空氣污染，凈化生態(tài)環(huán)境

秸稈機械化粉碎還田技術(shù)可有效降低肥料使用量，提高土壤基礎(chǔ)肥力，避免了傳統(tǒng)焚燒方式造成的環(huán)境污染、空氣污染等問題，使得生態(tài)環(huán)境得以凈化，切實的解決了玉米種植過程中產(chǎn)生的秸稈問題。

在進行秸稈還田作業(yè)中，盡量注意對行收獲，時刻觀察行進速度和發(fā)動機動力情況，當發(fā)動機超負荷時應降低前進速度，緩慢前進，注意整體操作的流暢度，避免作業(yè)時出現(xiàn)堵塞、卡頓的情況；確保作業(yè)質(zhì)量，時刻觀察地表是否平整和果穗高度，及時調(diào)整作業(yè)高度；時刻觀察果穗是否充滿，及時安排卸車，避免出現(xiàn)溢出或卡堵情況。收獲機械在作業(yè)中不可倒退，在轉(zhuǎn)彎時需將秸稈還田機提起，無論行走快慢，需時刻采取大油門作業(yè)，對田塊中的壟臺、溝渠予以平整，對不顯眼障礙（如水井、電桿拉線等）提前做好標志，安全作業(yè)且保證作業(yè)質(zhì)量。

7.1 趁青粉碎

適當提早收獲，完成收獲后第一時間開始粉碎，趁青將秸稈粉碎，加快秸稈分解，盡量避免糖分損失，提高土壤養(yǎng)分。

7.2 加施少量氮、磷化肥

玉米秸稈的腐解過程需要從土壤中吸收水分，氮素和磷素。若出現(xiàn)底肥不足的情況，腐解秸稈會與農(nóng)作物爭搶肥、水，影響農(nóng)作物的生長發(fā)育。若每0.067公頃還出秸稈500公斤，大約需增施純氮4.5公斤和純磷1.5公斤。

7.3 及時采取后續(xù)作業(yè)

秸稈粉碎完成后應立即對土地進行深翻，均勻分散的與土壤混合，更有利于秸稈腐解，避免在地表集堆的現(xiàn)象出現(xiàn)。

8.1 經(jīng)濟效益

秸稈還田可充分利用土壤水分，節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水，提高農(nóng)作物的抗旱能力。有實驗表明：與深翻土地相比，秸稈還田可提高15%～18%的雨水利用率；與裸露地表相比，秸稈還田可減少30%～40%的水分損失。測定結(jié)果顯示，每100公斤鮮玉米稈中含0.48公斤氮，1.67公斤鉀，相當于2.4公斤氮肥、3.4公斤鉀肥。

8.2 改善土壤的物理性能

秸稈還田之后，其中含有的多糖物質(zhì)可加快形成土壤微團粒，增加土壤中水穩(wěn)定團聚體，土壤對水分、溫度和空氣的調(diào)控能力得以提高，土壤空隙度提高5%，土壤容重平均下降0.12%。土壤中的微生物具有較強的生長繁殖能力，可加快溶解釋放土壤有機質(zhì)中的礦質(zhì)化和難溶性養(yǎng)分。