论秸秆还田的技术手段及特点效用

王智卓

（辽宁省彰武县东六家子镇农科农机站 123211）

秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育。秸秆还田增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%，但若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。因此采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。

1 技术原理

秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆（麦秸、玉米秸和水稻秸秆等）直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。农业生产的过程也是一个能量转换的过程。作物在生长过程中要不断消耗能量，也需要不断补充能量，不断调节土壤中水、肥、气、热的含量。秸秆中含有大量的新鲜有机物料，在归还于农田之后，经过一段时间的腐解作用，就可以转化成有机质和速效养分。既改善土壤理化性状，也可供应一定的钾等养分。秸秆还田可促进农业节水、节成本、增产、增效，在环保和农业可持续发展中应受到充分重视。

2 技术要求

2.1 秸秆还田一般作基肥用。因为其养分释放慢，还田晚了当季作物无法吸收利用。

2.2 秸秆还田数量要适中。一般秸秆还田量每亩折干草150～250千克为宜，在数量较多时应配合相应耕作措施并增施适量氮肥。

2.3 秸秆施用要均匀。如果施用不匀，则厚的地方很难耕翻入土，使田面高低不平，易造成作物生长不齐、出苗不匀等现象。

2.4 适量深施速效氮肥以调节适宜的碳氮比。一般禾本科作物秸秆含纤维素较高，达30%～40%，还田后土壤中碳素物质会陡增，一般要增加1倍左右。

因为微生物的增长是以碳素为能源、以氮素为营养的，而有机物对微生物的分解适宜的碳氮比为25∶1，多数秸秆的碳氮比高达75∶1，这样秸秆腐解时由于碳多氮少，比例失衡，微生物就必须从土壤中吸取氮素以补不足，也就造成了与作物共同争氮的现象，因而秸秆还田时增施氮肥显得尤为重要，可以起到加速秸秆快速腐解及保证作物苗期生长旺盛的双重功效。

3 技术方法

秸秆还田有多种形式，可分为5大类：秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、堆沤还田、焚烧还田、过腹还田。秸秆粉碎翻压还田，就是把作物收获后的秸秆，通过机械化粉碎，耕地，直接翻压在土壤里。这样的优点有四：①改善土壤理化性质。②把秸秆的营养物质充分的保留在土壤里。③提高化肥利用率。④提高作物抗旱抗盐碱性。

秸秆还田按途径分有直接还田和间接还田。间接还田包括一般堆沤还田、过腹还田。就地焚烧秸秆是不可取的。

3.1 炭化还田

沈阳农业大学成立“生物炭工程技术研究中心”，并研制出小型可移动组合式“炭化炉”。在生物炭制备过程中，将含水量低于20%的秸秆放入炉中点燃，让其在缺氧环境下燃烧，整个过程看不到明火，最后形成炭颗粒。燃烧产生的少量一氧化碳、甲烷和氢气将回收再利用。生物炭工程技术研究中心利用生物炭，开发出多种炭基缓释肥和土壤改良剂用于还田，可在减少氮肥投入20%的基础上提高作物产量10%。这项技术被列为中央财政农业技术推广项目和辽宁省农业综合开发科技推广项目，当前已经在辽宁的岫岩、法库等地进行推广示范。

3.2 过腹还田

这种形式就是把秸秆作为饲料，在动物腹中经消化吸收一部分营养，像糖类、蛋白质、纤维素等营养物质外，其余变成粪便，施入土壤，培肥地力，无副作用。而秸秆被动物吸收的营养部分有效地转化为肉、奶等，被人们食用，提高了利用率，这种方式最科学，最具有生态性，最应该提倡推广。

3.3 堆沤还田

堆沤还田是将作物秸秆制成堆肥、沤肥等，作物秸秆发酵后施入土壤。其形式有厌氧发酵和好氧发酵2种。厌氧发酵是把秸秆堆后、封闭不通风；好氧发酵是把秸秆堆后，在堆底或堆内设有通风沟。经发酵的秸秆可加速腐殖质分解制成质量较好的有机肥，作为基肥还田。

作物秸秆要用粉碎机粉碎或用铡草机切碎，一般长度以1～3厘米为宜，粉碎后的秸秆湿透水，秸秆的含水量在70%左右，然后混入适量的已腐熟的有机肥，拌均匀后堆成堆，上面用泥浆或塑料布盖严密封即可。过15天左右，堆沤过程即可结束。秸秆的腐熟标志为秸秆变成褐色或黑褐色，湿时用手握之柔软有弹性，干时很脆容易破碎。腐熟堆肥料可直接施入田块。

3.4 直接还田

采取直接还田的方式比较简单，方便、快捷、省工。还田数量较多，一般采用直接还田的方式比较普遍。直接还田又分翻压还田和覆盖还田两种。翻压还田是在作物收获后，将作物秸秆在下茬作物播种或移栽前翻入土中。覆盖还田是将作物秸秆或残茬，直接铺盖于土壤表面。

秸秆利用最简单的方法就是粉碎后直接还田，这也是各地大力推广、应用最多的模式。

1、秸秆还田的数量。无论是秸秆覆盖还田或是翻压还田，都要考虑秸秆还田的数量。如果秸秆数量过多，不利于秸秆的腐烂和矿化，甚至影响出苗或幼苗的生长，导致作物减产。过少达不到应有的目的。一般以每亩200千克为宜。

2、直接耕翻秸秆时，应施加一些氮素肥料，以促进秸秆在土中腐熟，避免分解细菌与作物对氮的竞争，在秸秆还田的同时，要配合施用碳酸氢铵、过磷酸钙等肥料，补充土壤中的速效养分。

3、翻埋时期。一般在作物收获后立即翻耕入土，避免因秸秆被晒干而影响腐熟速度，旱地应边收边耕埋，水田应在插秧前15天左右施入。

4、施入适量石灰。新鲜秸秆在腐熟过程中会产生各种有机酸，对作物根系有毒害作用。因此，在酸性和透气性差的土壤中进行秸秆还田时，应施入适量的石灰，中和产生的有机酸。施用数量以30～40千克/亩为宜，以防中毒和促进秸秆腐解。

5、有病的植物秸秆带有病菌，直接还田时会传染病害，可采取高温堆制，以杀灭病菌。

3.5 翻压还田

秸秆粉碎翻压还田技术机械化秸秆粉碎直接还田技术，就是用秸秆粉碎机将摘穗后的玉米、高粱及小麦等农作物秸秆就地粉碎，均匀地抛撤在地表，随即翻耕入土，使之腐烂分解。这样能把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有机质含量，培肥了地力，而且改良了土壤结构，减少病虫危害。

技术要求：①要提高粉碎质量。秸秆粉碎的长度应小于10厘米，并且要撒匀。②作物秸秆被翻入土壤中后，在分解为有机质的过程中要消耗一部分氮肥，所以配合施足速效氮肥。③浇足蹋墒水。为夯实土壤，加速秸秆腐化，在整好地后一定要浇好蹋墒水。

3.6 覆盖还田

秸秆覆盖一般有以下几种方式：①直接覆盖。秸秆直接覆盖和免耕播种相结合，蓄水、保水和增产效果明显。②高留茬覆盖还田。小麦、水稻收割时留高茬20～30厘米，然后用拖拉机犁翻入土中，实行秋冬灌及早春保墒。③带状免耕覆盖。用带状免耕播种机在秸秆直立状态下直接播种。④浅耕覆盖。用旋耕机或旋播机对秸秆覆盖地进行浅耕地表处理。

3.7 机械还田

机械化秸秆还田包括秸秆粉碎还田、根茬粉碎还田、整杆翻埋还田、整杆编压还田等多种形式，具有便捷、快速、低成本、大面积培肥地力的优势，是一项较为成熟的技术。

4 主要特点及效用分析

4.1 优点

秸秆还田具有促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增加，协调比例失调的矛盾;提高土壤水分的保蓄能力；秸秆还田技术是保护环境、促进农业可持续发展的战略抉择。通过秸秆还田，能有效增加土壤有机质含量，改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性状，提高作物产量；改善土壤性状，增加团粒结构等优点。秸秆还田的增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%，是促进农业稳产、高产、高速，走可持续发展道路的重要途径。但是要达到这样的效果，并非易事。若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。因此采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。

4.2 缺点

4.2.1 由于秸秆还田量过大或不均匀易发生土壤微。秸秆还田生物（即秸秆转化的微生物）与作物幼苗争夺养分的矛盾，甚至出现黄苗、死苗、减产等现象。所以一般每亩秸秆粉碎翻压还田不超过300千克，最多不超过500千克，否则，会影响秸秆在土壤中的分解速度及作物产量。因此在秸秆直接还田时，一般还应适当增施一些氮肥，缺磷的补施磷肥，但这样又会增加秸秆还田的成本，有时农民也不乐意。

4.2.2 秸秆翻压还田后，使土壤变得过松，孔隙大小比例不均、大孔隙过多，导致跑风。我们应该采取的措施是适时灌水，或用石硫碾压，使土壤与种子接触紧密，能够正常发芽。或者是加大粉碎细度，最好达到3.5厘米以下，但这样就会增加能耗，加大成本。

4.2.3 易发生病虫害。秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害，在秸秆直接粉碎过程中无法杀死，还田后留在土壤里，病虫害直接发生或者越冬来年发生。现还没有有效的措施进行处理。

4.2.4 中国农村的耕作制度，不适合大面积的机械作业，农民都是一家一户，土地面积小，大面积，的农业机械作业还推广不开，小面积的秸秆机械还田成本高，农民不易接受而且技术不成熟，在晴朗干燥的天气作业造成黄土飞扬、尘埃满天的污染。

5 防病虫害

据试验一般条件下，秸秆还田后进行连作，病虫害有加重发生的趋势。如在北方，麦秸还田后春小麦根腐病加重，在南方则小麦全蚀病加重;大豆秸秆还田后大豆根腐病和虫害率提高。因此，秸秆还田更适合建立在轮作的基础上，这样秸秆还田的效果才能充分发挥。在轮作的基础上进行秸秆还田，是不会造成病虫害大发生的。如果在连作情况下还田秸秆，可考虑采用秸秆翻耕还田的方法，而不能采用秸秆耙耕浅层还田的方法。同时，必须要加强病虫害防治，以确保农作物优质高产。

6 补水补氮

土壤墒情好，水分充足是保证微生物分解秸秆的重要条件。秸秆还田的地块，因为土壤更加疏松，需水量更大，要早浇水、浇足水，为微生物活动创造一个合适的环境条件，以利于秸秆充分腐熟分解。秸秆还田后需要补充大量的氮肥。否则，微生物分解秸秆必然会与作物争夺土壤中的氮素与水分，影响作物正常生长。所以，秸秆还田的地块在正常施肥外，还应趁早增施氮肥。