農(nóng)作物秸稈直接還田技術(shù)

孟 欣，沈卓群

（遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，沈陽 110161)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為8 億t，其中可回收的秸稈資源量約為7 億t。 農(nóng)作物秸稈屬于有機(jī)質(zhì)含量相對較高的物料,其粗有機(jī)物含量占比80%左右。 秸稈還田能夠有效提升耕地有機(jī)物料歸還量,保持土壤活力[1]。對此，國家近年來采取一系列政策措施， 推動我國農(nóng)作物秸稈綜合資源化利用率不斷提高。其中，直接還田是農(nóng)作物秸稈利用的最簡單方法，具有簡單、方便、快捷、省工的特點(diǎn)，是遼寧農(nóng)作物秸稈資源化利用技術(shù)應(yīng)用的最普遍模式。用農(nóng)作物秸稈及殘茬覆蓋地表，結(jié)合少耕或免耕方法，能夠減少農(nóng)田土壤侵蝕和保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。推廣秸稈還田技術(shù)不僅是減少秸稈焚燒的重要措施，而且是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇[2]。

1 農(nóng)作物秸稈直接還田應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 實(shí)施背景

多年淺旋、深翻等不合理耕作方式，使農(nóng)田土壤性狀不斷惡化，主要表現(xiàn)為土壤結(jié)構(gòu)變差，有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀等養(yǎng)分含量快速下降。以遼寧為例，玉米收獲后至翌年春播前，有長達(dá)7 個(gè)月的耕地休閑期。 裸露的地表使富含養(yǎng)分的表土和土壤水分流失，導(dǎo)致土壤越來越瘠薄，保水保肥性能不斷減弱。 秸稈直接還田可以增加土壤有機(jī)質(zhì),釋放出氮、磷、鉀等養(yǎng)分,是補(bǔ)充和平衡土壤養(yǎng)分、培肥地力的有效辦法,還能改善土壤理化性狀,提高土壤生物活性,具有減少風(fēng)蝕、水蝕、保水、保土、保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的作用[3]。 為此，遼寧省制定并出臺了《遼寧省黑土地保護(hù)性耕作行動計(jì)劃實(shí)施方案（2020—2025 年）》《遼寧省縣級高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)性耕作應(yīng)用基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》《遼寧省2021 年黑土地保護(hù)性耕作項(xiàng)目實(shí)施方案》《遼寧省2022 年黑土地保護(hù)性耕作項(xiàng)目實(shí)施方案》等推進(jìn)黑土地保護(hù)的政策措施，全面推行以秸稈覆蓋還田、免（少）耕播種為主要內(nèi)容的保護(hù)性耕作技術(shù)。各地在原有試驗(yàn)示范的基礎(chǔ)上，實(shí)行整村、整鄉(xiāng)推進(jìn)和集中連片實(shí)施。

1.2 技術(shù)模式

農(nóng)作物秸稈直接還田主要有秸稈翻埋還田和秸稈覆蓋還田兩大類，是遼寧地區(qū)農(nóng)作秸稈資源化利用的重要措施之一。 在秸稈直接還田技術(shù)模式上，遼寧省以玉米為重點(diǎn)，兼顧大豆、花生、雜糧、小麥等作物，并根據(jù)秸稈覆蓋地表程度和地理特點(diǎn)，主要推廣秸稈大量覆蓋還田免（少）耕播種技術(shù)類型、秸稈部分覆蓋還田免（少）耕播種技術(shù)類型以及秸稈少量覆蓋還田免（少）耕播種技術(shù)類型，涵蓋3 種技術(shù)類型11 種技術(shù)模式，詳見表1。

表1 遼寧主推秸稈還田技術(shù)模式Table 1 Mainly promote straw returning technology mode in Liaoning province

其中， 秸稈少量覆蓋是指地表播種前有秸稈覆蓋，但覆蓋率在30%以內(nèi)；秸稈部分覆蓋是指地表播種前秸稈覆蓋率在30%～60%之間； 秸稈大量覆蓋是指地表播種前秸稈覆蓋率在60%及以上。 各地在確定秸稈還田模式時(shí),應(yīng)根據(jù)土壤、水分、積溫、種植方式、經(jīng)營規(guī)模等實(shí)際情況，因地制宜，優(yōu)化選擇。

2 影響秸稈還田效果的主要因素

秸稈覆蓋還田可以減少地表裸露面積，防止大風(fēng)帶走水分和表土，解決春季風(fēng)沙大、墑情不足等問題，保土、保水、增肥效果明顯。 該模式的技術(shù)路線為：機(jī)械收獲+秸稈覆蓋還田→免耕/少耕播種→病蟲草害防治。 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，影響秸稈覆蓋還田效果的主要因素有還田時(shí)機(jī)、割茬高度、秸稈鋪放、翻埋效果、整地質(zhì)量等。

作物秸稈青綠時(shí)及早還田并耕翻入土，利于秸稈粉碎、腐解和轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)質(zhì)肥料。 一般小麥秸稈留茬高度≥20 cm，玉米留茬高度≥30cm。 玉米秸稈粉碎長度≤10 cm，小麥、水稻秸稈粉碎長度≤5cm，長度合格率90%以上。 秸稈均勻鋪撒可避免播種機(jī)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象。

若采用秸稈翻埋還田模式，犁耕深度應(yīng)≥25cm。秸稈混埋還田時(shí)，旋耕深度應(yīng)為15～20 cm，整地深度為 10～12 cm。 在實(shí)施秸稈還田的前 1～2 a，應(yīng)在相應(yīng)地塊增施氮肥，一般增施尿素5～10 kg/667 m2。 同時(shí)，部分肥力不足的地塊還應(yīng)補(bǔ)施磷鉀肥和硫肥。

3 秸稈還田機(jī)具的應(yīng)用

近年來，我國相繼研發(fā)出多種類型的玉米秸稈還田機(jī)具，例如秸稈及根茬粉碎還田機(jī)、根茬粉碎及掩埋機(jī)、根茬粉碎深松(施肥)起壟機(jī)、水田秸稈還田機(jī)等。從結(jié)構(gòu)型式看，還田機(jī)具主要以臥式、側(cè)邊傳動為主。從適應(yīng)性看，秸稈還田機(jī)具的適應(yīng)性尚需加強(qiáng)，雖然能夠滿足玉米秸稈還田作業(yè)要求，但對小麥、水稻秸稈還田作業(yè)的適應(yīng)性較差。

在保護(hù)性耕作巡回指導(dǎo)過程中發(fā)現(xiàn)，部分地區(qū)尤其在干旱、半干旱地區(qū)常常因?yàn)檗r(nóng)機(jī)裝備配套不完整而導(dǎo)致秸稈還田覆蓋率較低，無法體現(xiàn)保護(hù)性耕作的技術(shù)優(yōu)勢。 根據(jù)秸稈還田推廣應(yīng)用要求，應(yīng)以技術(shù)創(chuàng)新為出發(fā)點(diǎn)，開發(fā)復(fù)式作業(yè)機(jī)型，如收獲+秸稈粉碎還田、秸稈粉碎還田+旋耕+深松等形式，以減少拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)。同時(shí)，提高機(jī)具安全性和作業(yè)可靠性，凸顯稈粉碎還田機(jī)械化技術(shù)的綜合效益。

4 結(jié)語

遼寧地區(qū)推廣應(yīng)用秸稈還田技術(shù)實(shí)踐表明，作物秸稈直接還田是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的一種秸稈處理方式和培肥地力措施[4]，是實(shí)現(xiàn)秸稈資源化利用和黑土地保護(hù)的有效技術(shù)途徑。 在技術(shù)實(shí)施過程中，應(yīng)以保障糧食穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)為目標(biāo)，遵循多覆蓋、少動土的原則，盡量增加農(nóng)作物秸稈覆蓋量[5]。 需要關(guān)注的是，農(nóng)作物秸稈直接還田方式雖然增肥、 增產(chǎn)效果顯著,但秸稈還田方法不當(dāng),會出現(xiàn)病害發(fā)生加重和缺苗等各種問題。