論秸稈還田的技術(shù)手段及特點(diǎn)效用

王智卓

（遼寧省彰武縣東六家子鎮(zhèn)農(nóng)科農(nóng)機(jī)站 123211）

秸稈還田是當(dāng)今世界上普遍重視的一項(xiàng)培肥地力的增產(chǎn)措施，在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時(shí)還有增肥增產(chǎn)作用。秸稈還田能增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，使土壤疏松，孔隙度增加，容量減輕，促進(jìn)微生物活力和作物根系的發(fā)育。秸稈還田增肥增產(chǎn)作用顯著，一般可增產(chǎn)5%～10%，但若方法不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良現(xiàn)象。因此采取合理的秸稈還田措施，才能起到良好的還田效果。

1 技術(shù)原理

秸稈還田是把不宜直接作飼料的秸稈（麥秸、玉米秸和水稻秸稈等）直接或堆積腐熟后施入土壤中的一種方法。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程也是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。作物在生長(zhǎng)過(guò)程中要不斷消耗能量，也需要不斷補(bǔ)充能量，不斷調(diào)節(jié)土壤中水、肥、氣、熱的含量。秸稈中含有大量的新鮮有機(jī)物料，在歸還于農(nóng)田之后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的腐解作用，就可以轉(zhuǎn)化成有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分。既改善土壤理化性狀，也可供應(yīng)一定的鉀等養(yǎng)分。秸稈還田可促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)成本、增產(chǎn)、增效，在環(huán)保和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中應(yīng)受到充分重視。

2 技術(shù)要求

2.1 秸稈還田一般作基肥用。因?yàn)槠漯B(yǎng)分釋放慢，還田晚了當(dāng)季作物無(wú)法吸收利用。

2.2 秸稈還田數(shù)量要適中。一般秸稈還田量每畝折干草150～250千克為宜，在數(shù)量較多時(shí)應(yīng)配合相應(yīng)耕作措施并增施適量氮肥。

2.3 秸稈施用要均勻。如果施用不勻，則厚的地方很難耕翻入土，使田面高低不平，易造成作物生長(zhǎng)不齊、出苗不勻等現(xiàn)象。

2.4 適量深施速效氮肥以調(diào)節(jié)適宜的碳氮比。一般禾本科作物秸稈含纖維素較高，達(dá)30%～40%，還田后土壤中碳素物質(zhì)會(huì)陡增，一般要增加1倍左右。

因?yàn)槲⑸锏脑鲩L(zhǎng)是以碳素為能源、以氮素為營(yíng)養(yǎng)的，而有機(jī)物對(duì)微生物的分解適宜的碳氮比為25∶1，多數(shù)秸稈的碳氮比高達(dá)75∶1，這樣秸稈腐解時(shí)由于碳多氮少，比例失衡，微生物就必須從土壤中吸取氮素以補(bǔ)不足，也就造成了與作物共同爭(zhēng)氮的現(xiàn)象，因而秸稈還田時(shí)增施氮肥顯得尤為重要，可以起到加速秸稈快速腐解及保證作物苗期生長(zhǎng)旺盛的雙重功效。

3 技術(shù)方法

秸稈還田有多種形式，可分為5大類(lèi)：秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過(guò)腹還田。秸稈粉碎翻壓還田，就是把作物收獲后的秸稈，通過(guò)機(jī)械化粉碎，耕地，直接翻壓在土壤里。這樣的優(yōu)點(diǎn)有四：①改善土壤理化性質(zhì)。②把秸稈的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分的保留在土壤里。③提高化肥利用率。④提高作物抗旱抗鹽堿性。

秸稈還田按途徑分有直接還田和間接還田。間接還田包括一般堆漚還田、過(guò)腹還田。就地焚燒秸稈是不可取的。

3.1 炭化還田

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)成立“生物炭工程技術(shù)研究中心”，并研制出小型可移動(dòng)組合式“炭化爐”。在生物炭制備過(guò)程中，將含水量低于20%的秸稈放入爐中點(diǎn)燃，讓其在缺氧環(huán)境下燃燒，整個(gè)過(guò)程看不到明火，最后形成炭顆粒。燃燒產(chǎn)生的少量一氧化碳、甲烷和氫氣將回收再利用。生物炭工程技術(shù)研究中心利用生物炭，開(kāi)發(fā)出多種炭基緩釋肥和土壤改良劑用于還田，可在減少氮肥投入20%的基礎(chǔ)上提高作物產(chǎn)量10%。這項(xiàng)技術(shù)被列為中央財(cái)政農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項(xiàng)目和遼寧省農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)科技推廣項(xiàng)目，當(dāng)前已經(jīng)在遼寧的岫巖、法庫(kù)等地進(jìn)行推廣示范。

3.2 過(guò)腹還田

這種形式就是把秸稈作為飼料，在動(dòng)物腹中經(jīng)消化吸收一部分營(yíng)養(yǎng)，像糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、纖維素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，其余變成糞便，施入土壤，培肥地力，無(wú)副作用。而秸稈被動(dòng)物吸收的營(yíng)養(yǎng)部分有效地轉(zhuǎn)化為肉、奶等，被人們食用，提高了利用率，這種方式最科學(xué)，最具有生態(tài)性，最應(yīng)該提倡推廣。

3.3 堆漚還田

堆漚還田是將作物秸稈制成堆肥、漚肥等，作物秸稈發(fā)酵后施入土壤。其形式有厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵2種。厭氧發(fā)酵是把秸稈堆后、封閉不通風(fēng)；好氧發(fā)酵是把秸稈堆后，在堆底或堆內(nèi)設(shè)有通風(fēng)溝。經(jīng)發(fā)酵的秸稈可加速腐殖質(zhì)分解制成質(zhì)量較好的有機(jī)肥，作為基肥還田。

作物秸稈要用粉碎機(jī)粉碎或用鍘草機(jī)切碎，一般長(zhǎng)度以1～3厘米為宜，粉碎后的秸稈濕透水，秸稈的含水量在70%左右，然后混入適量的已腐熟的有機(jī)肥，拌均勻后堆成堆，上面用泥漿或塑料布蓋嚴(yán)密封即可。過(guò)15天左右，堆漚過(guò)程即可結(jié)束。秸稈的腐熟標(biāo)志為秸稈變成褐色或黑褐色，濕時(shí)用手握之柔軟有彈性，干時(shí)很脆容易破碎。腐熟堆肥料可直接施入田塊。

3.4 直接還田

采取直接還田的方式比較簡(jiǎn)單，方便、快捷、省工。還田數(shù)量較多，一般采用直接還田的方式比較普遍。直接還田又分翻壓還田和覆蓋還田兩種。翻壓還田是在作物收獲后，將作物秸稈在下茬作物播種或移栽前翻入土中。覆蓋還田是將作物秸稈或殘茬，直接鋪蓋于土壤表面。

秸稈利用最簡(jiǎn)單的方法就是粉碎后直接還田，這也是各地大力推廣、應(yīng)用最多的模式。

1、秸稈還田的數(shù)量。無(wú)論是秸稈覆蓋還田或是翻壓還田，都要考慮秸稈還田的數(shù)量。如果秸稈數(shù)量過(guò)多，不利于秸稈的腐爛和礦化，甚至影響出苗或幼苗的生長(zhǎng)，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。過(guò)少達(dá)不到應(yīng)有的目的。一般以每畝200千克為宜。

2、直接耕翻秸稈時(shí)，應(yīng)施加一些氮素肥料，以促進(jìn)秸稈在土中腐熟，避免分解細(xì)菌與作物對(duì)氮的競(jìng)爭(zhēng)，在秸稈還田的同時(shí)，要配合施用碳酸氫銨、過(guò)磷酸鈣等肥料，補(bǔ)充土壤中的速效養(yǎng)分。

3、翻埋時(shí)期。一般在作物收獲后立即翻耕入土，避免因秸稈被曬干而影響腐熟速度，旱地應(yīng)邊收邊耕埋，水田應(yīng)在插秧前15天左右施入。

4、施入適量石灰。新鮮秸稈在腐熟過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種有機(jī)酸，對(duì)作物根系有毒害作用。因此，在酸性和透氣性差的土壤中進(jìn)行秸稈還田時(shí)，應(yīng)施入適量的石灰，中和產(chǎn)生的有機(jī)酸。施用數(shù)量以30～40千克/畝為宜，以防中毒和促進(jìn)秸稈腐解。

5、有病的植物秸稈帶有病菌，直接還田時(shí)會(huì)傳染病害，可采取高溫堆制，以殺滅病菌。

3.5 翻壓還田

秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)機(jī)械化秸稈粉碎直接還田技術(shù)，就是用秸稈粉碎機(jī)將摘穗后的玉米、高粱及小麥等農(nóng)作物秸稈就地粉碎，均勻地拋撤在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解。這樣能把秸稈的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，培肥了地力，而且改良了土壤結(jié)構(gòu)，減少病蟲(chóng)危害。

技術(shù)要求：①要提高粉碎質(zhì)量。秸稈粉碎的長(zhǎng)度應(yīng)小于10厘米，并且要撒勻。②作物秸稈被翻入土壤中后，在分解為有機(jī)質(zhì)的過(guò)程中要消耗一部分氮肥，所以配合施足速效氮肥。③澆足蹋墑水。為夯實(shí)土壤，加速秸稈腐化，在整好地后一定要澆好蹋墑水。

3.6 覆蓋還田

秸稈覆蓋一般有以下幾種方式：①直接覆蓋。秸稈直接覆蓋和免耕播種相結(jié)合，蓄水、保水和增產(chǎn)效果明顯。②高留茬覆蓋還田。小麥、水稻收割時(shí)留高茬20～30厘米，然后用拖拉機(jī)犁翻入土中，實(shí)行秋冬灌及早春保墑。③帶狀免耕覆蓋。用帶狀免耕播種機(jī)在秸稈直立狀態(tài)下直接播種。④淺耕覆蓋。用旋耕機(jī)或旋播機(jī)對(duì)秸稈覆蓋地進(jìn)行淺耕地表處理。

3.7 機(jī)械還田

機(jī)械化秸稈還田包括秸稈粉碎還田、根茬粉碎還田、整桿翻埋還田、整桿編壓還田等多種形式，具有便捷、快速、低成本、大面積培肥地力的優(yōu)勢(shì)，是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)。

4 主要特點(diǎn)及效用分析

4.1 優(yōu)點(diǎn)

秸稈還田具有促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀等含量的增加，協(xié)調(diào)比例失調(diào)的矛盾;提高土壤水分的保蓄能力；秸稈還田技術(shù)是保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇。通過(guò)秸稈還田，能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性狀，提高作物產(chǎn)量；改善土壤性狀，增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。秸稈還田的增肥增產(chǎn)作用顯著，一般可增產(chǎn)5%～10%，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高速，走可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑。但是要達(dá)到這樣的效果，并非易事。若方法不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良現(xiàn)象。因此采取合理的秸稈還田措施，才能起到良好的還田效果。

4.2 缺點(diǎn)

4.2.1 由于秸稈還田量過(guò)大或不均勻易發(fā)生土壤微。秸稈還田生物（即秸稈轉(zhuǎn)化的微生物）與作物幼苗爭(zhēng)奪養(yǎng)分的矛盾，甚至出現(xiàn)黃苗、死苗、減產(chǎn)等現(xiàn)象。所以一般每畝秸稈粉碎翻壓還田不超過(guò)300千克，最多不超過(guò)500千克，否則，會(huì)影響秸稈在土壤中的分解速度及作物產(chǎn)量。因此在秸稈直接還田時(shí)，一般還應(yīng)適當(dāng)增施一些氮肥，缺磷的補(bǔ)施磷肥，但這樣又會(huì)增加秸稈還田的成本，有時(shí)農(nóng)民也不樂(lè)意。

4.2.2 秸稈翻壓還田后，使土壤變得過(guò)松，孔隙大小比例不均、大孔隙過(guò)多，導(dǎo)致跑風(fēng)。我們應(yīng)該采取的措施是適時(shí)灌水，或用石硫碾壓，使土壤與種子接觸緊密，能夠正常發(fā)芽?；蛘呤羌哟蠓鬯榧?xì)度，最好達(dá)到3.5厘米以下，但這樣就會(huì)增加能耗，加大成本。

4.2.3 易發(fā)生病蟲(chóng)害。秸稈中的蟲(chóng)卵、帶菌體等一些病蟲(chóng)害，在秸稈直接粉碎過(guò)程中無(wú)法殺死，還田后留在土壤里，病蟲(chóng)害直接發(fā)生或者越冬來(lái)年發(fā)生?，F(xiàn)還沒(méi)有有效的措施進(jìn)行處理。

4.2.4 中國(guó)農(nóng)村的耕作制度，不適合大面積的機(jī)械作業(yè)，農(nóng)民都是一家一戶，土地面積小，大面積，的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)還推廣不開(kāi)，小面積的秸稈機(jī)械還田成本高，農(nóng)民不易接受而且技術(shù)不成熟，在晴朗干燥的天氣作業(yè)造成黃土飛揚(yáng)、塵埃滿天的污染。

5 防病蟲(chóng)害

據(jù)試驗(yàn)一般條件下，秸稈還田后進(jìn)行連作，病蟲(chóng)害有加重發(fā)生的趨勢(shì)。如在北方，麥秸還田后春小麥根腐病加重，在南方則小麥全蝕病加重;大豆秸稈還田后大豆根腐病和蟲(chóng)害率提高。因此，秸稈還田更適合建立在輪作的基礎(chǔ)上，這樣秸稈還田的效果才能充分發(fā)揮。在輪作的基礎(chǔ)上進(jìn)行秸稈還田，是不會(huì)造成病蟲(chóng)害大發(fā)生的。如果在連作情況下還田秸稈，可考慮采用秸稈翻耕還田的方法，而不能采用秸稈耙耕淺層還田的方法。同時(shí)，必須要加強(qiáng)病蟲(chóng)害防治，以確保農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

6 補(bǔ)水補(bǔ)氮

土壤墑情好，水分充足是保證微生物分解秸稈的重要條件。秸稈還田的地塊，因?yàn)橥寥栏邮杷?，需水量更大，要早澆水、澆足水，為微生物活?dòng)創(chuàng)造一個(gè)合適的環(huán)境條件，以利于秸稈充分腐熟分解。秸稈還田后需要補(bǔ)充大量的氮肥。否則，微生物分解秸稈必然會(huì)與作物爭(zhēng)奪土壤中的氮素與水分，影響作物正常生長(zhǎng)。所以，秸稈還田的地塊在正常施肥外，還應(yīng)趁早增施氮肥。