農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)在秸稈還田中的應(yīng)用

王鴻山

（膠州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 青島 266300）

農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中有著重要地位。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施，國(guó)家越來(lái)越重視“三農(nóng)”發(fā)展，并逐步加大了“三農(nóng)”建設(shè)的投入力度。秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重要農(nóng)業(yè)廢棄物，以往農(nóng)村燃料短缺，秸稈往往都是被收集起來(lái)作為燃料使用，后來(lái)農(nóng)村燃料問(wèn)題得到解決后，農(nóng)民往往將秸稈一燒了之，造成了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)生態(tài)污染，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的一個(gè)老大難問(wèn)題。這不僅僅與綠色發(fā)展理念相違背，而且還造成了有機(jī)物資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前更加環(huán)保且符合當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)，這為解決秸稈污染和還田問(wèn)題提供了有力的支持[1-2]。

1 秸稈還田的優(yōu)勢(shì)

1.1 提高土壤肥力

秸稈還田能夠提升土壤的有機(jī)質(zhì)含量，從而提高土壤的肥力。秸稈中含有氮磷鉀鈣鎂等營(yíng)養(yǎng)豐富的元素。但是往年農(nóng)作物收獲后，秸稈一般都是堆在田間地頭，或者直接焚燒了事，這樣會(huì)導(dǎo)致空氣污染，秸稈長(zhǎng)期堆積在田間地頭甚至?xí)斐苫馂?zāi)等。但是如果秸稈還田后，被深翻到土壤中，將會(huì)被土壤中的細(xì)菌等微生物分解為有機(jī)質(zhì)，這樣就能夠很大程度上增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，從而提升土壤的肥力[3]。

1.2 改善土壤環(huán)境

秸稈被深耕深翻到土壤中分解為有機(jī)質(zhì)后，能夠增加土壤中各種酶的活性，從而進(jìn)一步促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng)。土壤中的固氮菌的含量將會(huì)增加，秸稈還田后能夠進(jìn)一步增加土壤的固氮能力，提高土壤的肥力，而且土壤中各種常量元素的增加還能夠進(jìn)一步平衡土壤的酸堿度，可以促進(jìn)土壤中的養(yǎng)分進(jìn)一步達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣能夠高效地解決農(nóng)作物種植過(guò)程中土壤的重茬問(wèn)題，從而促進(jìn)農(nóng)作物在第二年能夠高效地生長(zhǎng)。另外，農(nóng)作物秸稈被深翻到土壤中后，在各種土壤微生物的呼吸作用的促進(jìn)下，可以降低土壤的密度，提高土壤的通透性。即使土壤經(jīng)過(guò)一個(gè)氣溫較冷的冬天，土壤深處也不至于太過(guò)堅(jiān)硬而破壞土壤的物化結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致第二年春天無(wú)法進(jìn)行耕作。

1.3 減少化肥施用量

秸稈中含有大量的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等微量元素，秸稈在土壤中經(jīng)過(guò)土壤微生物的分解后，能夠很大程度地融入土壤中，從而改善土壤的肥力狀況。在第二年春天進(jìn)行播種時(shí)，土壤的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等元素的含量將比較豐富，耕作時(shí)不用再施用各種化學(xué)肥料，這樣不僅可以節(jié)省化肥，減少土壤污染和土壤板結(jié)，而且極大地降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本[4]。

1.4 實(shí)現(xiàn)秸稈資源化利用

以前農(nóng)耕時(shí)，農(nóng)民群眾很少知道秸稈的循環(huán)利用途徑，往往直接將秸稈處理掉或者焚燒。秸稈焚燒時(shí)會(huì)釋放大量的二氧化碳，造成空氣污染，燒死土壤中的微生物等，而秸稈還田可以很好地解決上述問(wèn)題，最大限度地實(shí)現(xiàn)秸稈資源化利用。

2 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)在秸稈中的應(yīng)用

在農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中，秸稈還田技術(shù)發(fā)揮著巨大的作用。秸稈還田技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用，有利于將農(nóng)作物秸稈這種廢棄的資源進(jìn)行循環(huán)利用。農(nóng)作物秸稈含有豐富的微量元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將其作為可再生資源還田到土壤中后，能夠有效地增加土壤中微量元素的含量，從而滿足大多數(shù)農(nóng)作物的生長(zhǎng)要求，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)的目的。但是，農(nóng)作物秸稈還田是一個(gè)系列的田間作業(yè)過(guò)程，要想發(fā)揮最大的作用，將這項(xiàng)技術(shù)更好地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中來(lái)，還需要農(nóng)機(jī)設(shè)備的支撐，也就是需要農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合[5]。

2.1 農(nóng)作物秸稈還田需要的農(nóng)機(jī)具

2.1.1 旋耕機(jī)

在農(nóng)作物秸稈還田過(guò)程中，旋耕機(jī)是使用最為頻繁的一個(gè)農(nóng)機(jī)具，旋耕機(jī)在使用和操作過(guò)程中有正反之分。正面的操作適用于土壤的耕旋，反面的操作還可以適用于秸稈還田，這些都可以根據(jù)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的融合和操作來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在秸稈還田過(guò)程，旋耕機(jī)的旋耕刀軸是反方向的，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中的效率顯著提高，能夠完成對(duì)農(nóng)作物秸稈滅茬、還田、碎土和覆蓋等一系列的農(nóng)機(jī)操作過(guò)程。

2.1.2 秸稈還田粉碎機(jī)

秸稈還田粉碎機(jī)的作業(yè)過(guò)程與旋耕機(jī)的作業(yè)過(guò)程比較類似，最大的區(qū)別在于秸稈還田粉碎機(jī)械作業(yè)過(guò)程中采用甩刀，但是旋耕機(jī)采用犁刀。當(dāng)秸稈還田粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)逆向的甩動(dòng)，可以將秸稈切斷粉碎然后再向后拋，從而達(dá)到粉碎的目的。目前，秸稈還田粉碎機(jī)采用的刀型有L型刀、直刀等。其中，直刀在作業(yè)過(guò)程中主要適用于小麥和水稻等農(nóng)作物秸稈，而L型刀主要適用于比較粗的玉米秸稈。此外，爪型刀主要適用于粉碎強(qiáng)度大且在操作過(guò)程中難以切碎的秸稈。在農(nóng)作物秸稈還田時(shí)，采取何種刀具，需要根據(jù)農(nóng)藝作業(yè)的具體要求而定，以避免在實(shí)際操作過(guò)程中對(duì)作業(yè)刀具造成損傷，從而影響作業(yè)的效果[6]。

2.2 農(nóng)作物秸稈還田配套的農(nóng)藝技術(shù)

2.2.1 秸稈腐解

目前，應(yīng)用到秸稈還田的秸稈，木質(zhì)化程度都比較低，在土壤中比較容易腐爛。在國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)，農(nóng)作物收割后大多數(shù)都是直接粉碎后還田，然后通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械深耕深翻繼續(xù)拌均勻，并且對(duì)秸稈還田的時(shí)間也有著嚴(yán)格的要求，要綜合考慮土壤的實(shí)際情況、農(nóng)作物種植的茬口情況以及種植的技術(shù)要求等。在農(nóng)作物秸稈還田過(guò)程中，農(nóng)作物秸稈的切碎、收割和土壤覆蓋等，能夠做到一系列流程全部連貫下來(lái)，這樣可以節(jié)約大量的農(nóng)耕時(shí)間，并且有利于秸稈養(yǎng)分的迅速轉(zhuǎn)變和吸收等，也對(duì)土壤的深耕深翻提出了更高的要求。

2.2.2 輔助微生物

農(nóng)作物秸稈還田后，要想達(dá)到預(yù)想的還田效果，需要將秸稈中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為土壤中的有機(jī)質(zhì)和肥料，這個(gè)過(guò)程需要加入微生物作為輔助。通常情況下，需要在實(shí)際操作過(guò)程中加入適量比例的氮肥、磷肥和水進(jìn)行充分的發(fā)酵。農(nóng)作物秸稈還田后，土壤還需要保持60%的濕潤(rùn)度。在夏季或者遇到炎熱的環(huán)境后，如果土壤水分散失比較嚴(yán)重，需要及時(shí)進(jìn)行澆灌。而加入適量的氮磷鉀肥，能夠確保耕作后種植的農(nóng)作物在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，能夠最大限度地吸收營(yíng)養(yǎng)成分。因此，在后續(xù)的田間管理過(guò)程中，還需要補(bǔ)充適量的磷肥和氮肥等，以便維持土壤中養(yǎng)分恒定，防止?fàn)I養(yǎng)元素的過(guò)量流失等[7]。

2.2.3 后續(xù)養(yǎng)護(hù)

在秸稈還田后，需要高度重視后續(xù)的養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)造成負(fù)面的影響。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，在進(jìn)行深耕深翻時(shí)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些秸稈沒(méi)有被深埋到土壤中而架空的現(xiàn)象，這部分秸稈因?yàn)闆](méi)有接觸到土壤而無(wú)法腐爛。因此，在這種情況下就需要做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)地對(duì)秸稈還田后的農(nóng)田進(jìn)行巡查，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行澆水。在澆水后，沒(méi)有完全覆蓋的秸稈將在接觸水分和微生物的條件下腐爛。但是在部分降雨量比較大的地區(qū)，關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)是對(duì)土壤進(jìn)行通風(fēng)，避免出現(xiàn)水的堆積，從而出現(xiàn)有機(jī)酸的囤積等。在田間排水不暢的情況下，需要加入一些堿性的肥料，以改善土壤性狀。

3 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)在秸稈還田應(yīng)用中的問(wèn)題

3.1 農(nóng)民認(rèn)識(shí)不足

經(jīng)過(guò)多年的普及，農(nóng)民群眾對(duì)秸稈還田的認(rèn)識(shí)和接受程度也越來(lái)越高。但是部分農(nóng)民群眾依然將農(nóng)作物秸稈看作是一種廢棄物，沒(méi)有意識(shí)到秸稈的用途。再加上秸稈還田耕作后需要支付的費(fèi)用增加，遠(yuǎn)不如直接焚燒省事，因此，農(nóng)民群眾對(duì)秸稈還田的接受程度并不高，更談不上對(duì)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合秸稈還田的認(rèn)識(shí)[8]。

3.2 技術(shù)應(yīng)用不成熟

在秸稈還田過(guò)程中，我國(guó)不少地區(qū)雖然大幅度推廣了農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合的配合使用，但是由于相關(guān)的理論認(rèn)識(shí)程度不足，還存在一些研究的不足之處。比如，由于技術(shù)應(yīng)用的不到位，一部分秸稈分解不徹底，這會(huì)影響第二年的春播。而目前對(duì)此還沒(méi)有很好的解決對(duì)策，這導(dǎo)致不少農(nóng)民群眾對(duì)秸稈還田的可行性持懷疑的態(tài)度。

3.3 政策措施不配套

目前，實(shí)行機(jī)械化還田，能夠在秸稈還田過(guò)程中使用的農(nóng)機(jī)的種類并不多，而且農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械的價(jià)格也比較高，一般的農(nóng)民群眾難以承受，購(gòu)買農(nóng)機(jī)的積極性不高。

4 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)在秸稈還田中的應(yīng)用途徑

4.1 加大新型農(nóng)機(jī)具的研發(fā)力度

要想在秸稈還田中廣泛地應(yīng)用秸稈機(jī)械化還田技術(shù)，就需要加大對(duì)新型還田機(jī)的研發(fā)力度，特別是應(yīng)該研發(fā)一些工作效率高、使用簡(jiǎn)單和性能比較好的農(nóng)機(jī)具。在具體的研發(fā)過(guò)程中，需要進(jìn)行強(qiáng)化試驗(yàn)，多選擇一些不同的地形進(jìn)行耕作試驗(yàn)，選出最適合的秸稈機(jī)械化還田機(jī)，并進(jìn)行廣泛的推廣，讓廣大農(nóng)民群眾能夠接受[9-10]。

4.2 完善機(jī)械化還田技術(shù)路線

對(duì)農(nóng)作物秸稈還田的農(nóng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行多次總結(jié)和驗(yàn)證，對(duì)其使用過(guò)程不斷進(jìn)行修正和完善，特別是對(duì)秸稈還田的技術(shù)路線進(jìn)行總結(jié)，使其前景更加明顯和廣闊，只有這樣才能夠提高廣大人民群眾的接受程度。在技術(shù)水平和資金有限的情況下，可以采取建立示范區(qū)的方式推廣秸稈還田農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)。在條件允許的情況下，建立現(xiàn)場(chǎng)展示區(qū)，事后進(jìn)行相關(guān)方面的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并以示范區(qū)為中心進(jìn)行相關(guān)秸稈還田農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)的示范和推廣等。

4.3 加大宣傳力度

為了提高對(duì)農(nóng)村環(huán)境的保護(hù)力度，積極推廣秸稈機(jī)械化還田機(jī)的應(yīng)用，需要加大宣傳和推廣力度。這就需要做好以下幾方面的工作：一是通過(guò)電視、報(bào)紙和網(wǎng)絡(luò)等，開設(shè)一些免費(fèi)的培訓(xùn)班等，讓農(nóng)民群眾進(jìn)行試用體驗(yàn)；二是要入鄉(xiāng)入戶進(jìn)行宣傳，開展相關(guān)的秸稈還田農(nóng)機(jī)使用宣傳講座，讓更多的農(nóng)民群眾了解秸稈還田農(nóng)機(jī)的使用，同時(shí)積極宣傳秸稈焚燒帶來(lái)的危害等；三是對(duì)相關(guān)的農(nóng)機(jī)合作社和農(nóng)機(jī)大戶進(jìn)行宣傳，農(nóng)機(jī)合作社和農(nóng)機(jī)大戶是最需要農(nóng)作物秸稈還田機(jī)械的一線人員，只有讓他們接受了相關(guān)的秸稈還田機(jī)械，才能夠廣泛地推廣相關(guān)的秸稈還田機(jī)械。

4.4 堅(jiān)持示范推廣

為了讓更多的農(nóng)民群眾接受秸稈還田機(jī)械，要在日常生活中堅(jiān)持先行示范，特別是在推廣過(guò)程中要樹立明確的推廣路線，用典型帶動(dòng)的方法鼓勵(lì)更多農(nóng)民群眾加入示范活動(dòng)中來(lái)，推廣相關(guān)機(jī)械的示范應(yīng)用。

4.5 加大政策扶持力度

各級(jí)政府應(yīng)該對(duì)秸稈還田機(jī)械的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合加大支持力度，制定相關(guān)的完善政策、加大財(cái)政支持力度，通過(guò)財(cái)政資金的引導(dǎo)，積極地推廣秸稈還田機(jī)械。同時(shí)，鼓勵(lì)和扶持農(nóng)機(jī)大戶、農(nóng)機(jī)合作社等，積極推出更多的秸稈還田服務(wù)內(nèi)容，以便秸稈還田機(jī)械的推廣和使用。此外，鼓勵(lì)引導(dǎo)農(nóng)機(jī)合作社和農(nóng)機(jī)大戶加大資金投入力度，通過(guò)政策貸款和農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼等，購(gòu)買先進(jìn)的秸稈還田機(jī)械等，形成完善的社會(huì)化服務(wù)體系，以便更好地推廣秸稈還田機(jī)械等[11]。

4.6 開展多種形式的農(nóng)機(jī)培訓(xùn)

為了讓農(nóng)民群眾能夠更好、更高效地操作秸稈還田機(jī)械和理解農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)，應(yīng)該加大對(duì)他們的技術(shù)培訓(xùn)力度，開展多種形式的秸稈還田農(nóng)機(jī)操作培訓(xùn)。同時(shí)，聘請(qǐng)一些專業(yè)的技術(shù)人員和專家，對(duì)農(nóng)戶和農(nóng)機(jī)合作社理事長(zhǎng)等進(jìn)行培訓(xùn)。這就需要政府方面加大支持力度，在通過(guò)農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼和貸款支持政策幫助農(nóng)戶購(gòu)買秸稈還田機(jī)械后，還要邀請(qǐng)相關(guān)的技術(shù)人員和專業(yè)人士等在村里開展相關(guān)的農(nóng)機(jī)培訓(xùn)。并且培訓(xùn)人員要深入到田間地頭，在培訓(xùn)理論知識(shí)后再對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行專業(yè)農(nóng)機(jī)操作的培訓(xùn)，從而達(dá)到使農(nóng)戶能夠熟練操作農(nóng)機(jī)設(shè)備的目的。

5 結(jié)論

秸稈還田是一種循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念在農(nóng)業(yè)農(nóng)村方面的實(shí)踐，對(duì)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)有巨大的促進(jìn)作用。因此，各級(jí)政府和相關(guān)農(nóng)業(yè)工作者要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，在秸稈還田農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)推廣實(shí)踐過(guò)程中有選擇性地對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和條件進(jìn)行改進(jìn)，爭(zhēng)取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨于自動(dòng)化、機(jī)械化和科技化，并且在具體生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，不斷地探索新機(jī)械和新技術(shù)應(yīng)用到秸稈還田過(guò)程中的途徑，從而推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。