机械化秸秆还田技术应用与前景

●许玉理

机械化秸秆还田技术应用与前景

●许玉理

农作物秸秆是农业生产的副产品,主要包括麦秸、稻秸、玉米秸、大豆秸、棉花秸、油菜秸等,分布广,产量大。我国的秸秆资源拥有量居世界第一,年产量约为6.5亿吨,提高秸秆的综合利用率，不仅能减少资源的浪费和环境污染，还可以提高整个农业生产系统的产出水平，是实现可持续发展的重要内容。

农作物机械化秸秆还田技术主要是以机械粉碎、破茬、深耕和耕压等机械化作业为主，将农作物秸秆粉碎后直接还到土壤中去，增加土壤有机质，培肥地力，提高作物产量，减少环境污染，争抢农时季节的一项综合配套技术。

1 农作物秸秆大量焚烧的原因及解决办法

1.1 农业持续稳产、高产,农作物秸秆总量在增加,但是综合利用低,特别是工业化的利用滞后,秸秆出现过剩。

1.2 随着农民生活质量的提高，农民增加使用燃煤、液化气、电能及化肥,减少使用秸秆作燃料和肥料。

1.3 受农业机械性能及作业效率的影响,农作物秸秆留茬过高,灭茬整地机械、少耕和免耕播种机械在部分地区尚未得到大面积推广,农民为赶农时认为秸秆用处不大而焚烧。

1.4 秸秆还田是现阶段防止秸秆焚烧和增加土壤有机质的一种有效方式。

2 秸秆还田应用现状及其优点

目前我国农作物秸秆用于还田的仅占6%～7%，大部分地区由于没有采取有效的还田措施，致使耕地连年种植，土壤有效成份得不到及时补充，土壤有机质含量逐年下降，全国平均只有1.5%，不到美国土壤有机质平均含量的一半，农业生产处于重用轻养的掠夺式状态。同时由于化肥施用量逐年增大，我国占世界7%的耕地，化肥用量占世界施用化肥总量的27%，致使封板结，地力衰退，造成农作物营养不良和病虫害多的严重后果。因此，秸秆还田技术具有很大的发展潜力。经多年试验示范实践，农作物秸秆还田优越性非常明显。

2.1 增加土壤有机质，增肥地力。秸秆中含有氮、磷、钾、镁、钙及硫等元素，这些正是农作物生长所必需的营养元素。据测定，秸秆中有机质含量平均为15%左右，如按每hm2还田秸秆15t计算，则可增加有机质2 250kg/hm2。据有关资料统计，目前我国每年生产秸秆6亿t，其中含氮300多万 t，含磷 70 万 t，含钾 700 万 t，相当于我国目前化肥施用总量的1/4以上。可见农作物秸秆是一笔巨大的财富，付之一炬是资源的极大浪费。

2.2 形成有机质覆盖，抗旱保墒。秸秆还田可形成地面覆盖，具有抑制土壤水分蒸发，储存降水和提高地温等诸多优点。据测定，秸秆直接还田，土壤的保水、透气和保温能力大大增强，吸水率可提高 10倍，地温提高l℃～2℃；还田一亩鲜玉米秸秆(1 250kg)，相当于增施4 000kg土杂肥的有机质含量，相当于增施碳铵18 kg、过磷酸钙10kg、硫酸钾7kg。秸秆还田可使下茬作物平均增产10%～20%。

2.3 降低病虫害的发生率。由于根茬粉碎疏松和搅动表土，能改变土壤的理化性能，破坏玉米螟虫及其他地下害虫的寄生环境一般可使玉米螟虫的危害程度下降30%。

2.4 省工增产、争抢农时。一般情况下，机械化秸秆还田的作业成本仅为人工还田的1／3，而工效可比人工还田高50倍～150倍，还可增产增收。因此，机械化秸秆还田是大面积实现以地养地、建立高产稳产农田的有效途径。

2.5 改善土壤环境，改造中低产田。秸秆中含有大量的能源物质，还田后生物激增，土壤生物活性强度提高，接触酶活性可增加45%。随着微生物繁殖力的增强，生物固氮增加，碱性降低，促进了土壤的酸碱平衡，养分结构趋于合理。此外，秸秆还田土壤容重可降低0.05%～0.2%，孔隙度增加2%～8%，通气性提高，犁耕比阻减小，土壤结构明显改善。

2.6 优化环境、防治污染。机械化秸秆还田使秸秆中的有机质得到充分的利用，避免了长期以来农民大量焚烧秸秆而造成的环境污染，有利于生态农业和环保农业的发展。

3秸秆还田的社会、经济和生态效益及其应用前景分析

3.1 社会经济效益。实施秸秆还田技术不仅可增加粮食产量6%～16%，而且由于逐步增加了土壤肥力，实现大面积以地养地，促进粮食产量的持续增加。此外，机手可在农机作业中获得-定的收入，秸秆机械粉碎还田的作业成本仅为人工还田作业成本的1／3，而工效提高了50倍～150倍。实施秸秆还田技术，无论从宏观上还是从微观上看，都具有较好的经济效益。

3.2 生态效益。秸秆机械化还田技术既解决了大量剩余秸秆的出路，避免了秸秆因废弃霉烂和焚烧造成的大气、河流等环境污染，又增加了土壤有机质含量，避免过量施用化肥造成的农业环境和生态环境的污染。同时，机械化秸秆还田技术在旱作农业区实施，增加了土壤含水率，改良了土壤结构，使土质疏松，提高了土壤吸纳雨水的能力，减少径流损失，最大限度地保存和利用了自然降水，使旱作农业区生态环境趋于好转。

3.3 推广应用前景分析。秸秆还田具有独特的技术优势和良好的社会经济效益和生态效益，是提高土壤有机质含量，推进农业可持续发展的一项重要措施。根据试验测定，每亩每年还田秸秆400kg，可提供有机质 60kg，就可以补偿土壤有机质的损耗，并且可逐年提高有机质含量，满足作物生长的需要。因而秸秆还田是一项需要长期应用的技术，具有广阔的应用前景。

4秸秆还田技术应用中存在的问题及对策

4.1 尽管秸秆还田具有较好的经济效益、社会效益及广阔的推广应用前景，但仍存在一些不容忽视的问题。

（1）如还田后的秸秆不易腐烂，影响下茬播种质量。

（2）有些农民对秸秆还田的重要性认识不足，没有长效观念，“三夏”后视秸秆为负担、麻烦，往往采取在田间一烧了之的处理办法，秸秆焚烧后,会散发大量的有害物质,空气中悬浮颗粒浓度是全年平均值的7倍以上,CO2浓度是全年平均值的9倍以上,污染了环境,浪费了资源,致使土壤养分得不到及时补充，有机质含量逐年下降。

（3）秸秆还田机具价格偏高、性能不稳，利用率低等，使推广该项技术存在一定的难度。

为保证秸秆还田技术可持续发展应采取以下措施：

（1）加大宣传力度，提高农民认识。通过对比试验，用科学的数据，如土壤有机质含量、作物产量、经济效益对比核算，让农民看到秸秆还田的好处；通过现场演示、技术培训、科技下乡等多种形式，加大新型机具宣传推介力度，引导广大群众购买新机具、更新老设备；转变农民思想观念，纠正长期单纯依赖化肥的思想，帮助他们树立环保意识，改变落后的耕作习惯，逐步建立用地养地相结合的良性循环机制。让农民真正认识到机械化秸秆还田带来的好处，使秸秆还田成为广大农民自发的行为。

（2）加强领导，采用强有力的行政和法律措施。各级政府要把推广秸秆还田纳入当地经济发展的总体规划，把秸秆还田、培肥地力提高到发展质量效益型农业和绿色农业的高度来抓，为大力推广机械化秸秆还田技术，创造良好的社会环境。

（3）加大投入，优化机制。积极争取政府大力支持，加大行政推动力度，疏堵结合，以堵促疏。鼓励个人投资购机，协调有机户为无机户服务，开展跨区作业，这样既节省了大量资金，又大大提高了机械的利用率，可充分调动广大购机户的积极性。

（4）加大先进适用机具的引进、推广、更新力度。要切实加强新型机具和设备的引进，按照符合国家产业政策和环境保护的要求，重点引进技术含量高、适用性强的机具和设备，加快适销对路秸秆还田机具的推广应用。

机械化秸秆还田技术的推广应用还任重而道远。农民旧的观念意识逐步转变，环境意识不断增强，秸秆还田配套作业机具进一步改善，机械化秸秆还田这项既培肥地力、又减少环境污染、利国利民的农业技术将具有很广阔的推广前景。

江苏省沛县张庄农技中心 221637）