玉米秸秆与根茬全量还田作业模式和机具选择初探

王珏 赵立新 周华 孙淑波

摘 要：在秸秆禁烧与恢复土壤肥力国家政策的大背景下，东北三省如何找到一种合适的组合作业模式，在满足当地农业种植农艺要求下，既落实国家政策，又节省资源（包括降低一次性购买机具与作业成本），是亟待解决的问题。玉米秸秆与根茬全量还田模式选择、最佳效果的合理选用是目前解决上述问题最有效的方法，具有广泛推广应用的价值。

关键词：全量还田;整地;机具

中图分类号：S345        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.119

目前，随着农村劳动力的转移和新型农村经营主体的出现，土地大规模流转之后形成了集约化经营，在东北秸秆禁烧与黑土地保护、改善农村人居环境等国家政策的大背景下，这些要素强烈要求东北玉米秸秆与根茬的全量还田作业模式进行适应性选择，以达到省水、省肥、增产、增效等多重效益。

1 作业效果

秸秆与根茬全量还田后，必须达到的四个效果：（1）给后期播种作业创造条件，利于播种机工作时的顺利通过性;（2）使秸秆与根茬快速腐烂，增加土壤有机质含量;（3）有效减少病虫害;（4）尽量减少拖拉机在田间作业次数、节省购机成本与作业成本（包括油料消耗）。

2 现存模式效果

现在，在东北三省不外乎有以下几种型式，即秸秆深翻作业、秸秆归行（加免耕播种）作业、先秸秆还田与后灭茬旋耕相结合作业。

（1）使用深翻犁进行秸秆深埋模式。普通深翻犁作业后，将生土翻在上面、熟土翻在下面，会使当年玉米减产;另外，根据权威机构测算，秸秆深埋后，形成隔离层，土壤水分不容易被作物根部吸收到;而且，深翻犁作业后，必须再使用碎土整平机具作业一遍，将田间“大坷垃”粉碎，并将一边的“犁沟”整平，这样就又出现了问题，深翻犁作业后，必须尽快地用碎土整平机作业。不然，会迅速跑墒使土壤失去水分，那些“大坷垃”会迅速变硬，为后期碎土整平作业带来明显负面影响，同时土壤墒情变坏。另外，作为深翻，也是不应该年年进行的。

（2） 秸秆归行（加免耕播种）模式。这样达到免耕作业目的，但是，附着在秸秆上的虫卵与阴面的有害病菌得不到有效治理，秸秆在后期的腐烂仅在土壤表面，难以增加土壤里面的有机质。

（3）秸秆还田机作业一遍，灭茬旋耕机作业一遍。这种方法就增加了作业成本（人力与油料），特别是在选择的灭茬旋耕机作业效果不好的情况下，还要进行二次灭茬旋耕作业。

以上三种模式，尽管可以满足后期播种的农艺要求，但是，都不能使秸秆腐烂得到加速，不能有效治理虫卵与有害病菌，有的作业成本加高（特别是深翻犁作业+碎土整平作业最为明显）。

在秸秆根茬全量还田条件下，已经在东北实际实施的运用模式：喷洒有益菌+秸秆粉碎灭茬混土组合模式，将有益菌从拖拉机前部的罐体中导出，在拖拉机前部下面高速喷洒于秸秆上面，再由拖拉机牵引的秸秆粉碎灭茬混土还田整地机作业。

由于使用的是有益菌，将有害菌（农作物根腐病的重要来源）及虫卵实施灭杀，同时作为秸秆腐烂的“催化剂”。这样，既减少了后期种植玉米的病虫害，又为秸秆腐烂速度地加快而创造条件。

3 常用机型选择分析

秸秆全量还田“喷洒有益菌+秸秆粉碎灭茬混土组合模式”机具的选择由山东理工大学和山东颐元农机制造有限公司联合研制的1GJH-230型组合式秸秆粉碎灭茬混土还田机。其功能与优点如下：

（1）将农作物秸秆粉碎成柔软的细丝状还田混土，既能使粉碎后的秸秆很容易腐烂变成腐殖质而快速增加土壤肥力，又因为没有较长和坚硬秸秆而利于播种镇压时很好地压实。

（2）特制的集灭茬和旋耕于一身的”灭茬旋耕”刀，既能将根茬切碎得很短、很细后混土，又能耕地。比双轴灭茬旋耕机的作业效果更好、更节省动力消耗，购买和使用农机成本更低。

（3）通过调整机具前端限深轮和后端拖平地滚筒，很方便快捷地调整耕地和混土深度。

（4）当调整旋耕混土深度在3～5 cm之内作业时（传统的秸秆粉碎还田机是将粉碎的秸秆抛洒在地表，造成秸秆飞扬和流失，而这是将粉碎的秸秆做精细处理成细丝状混在土壤里），可实施免耕播种或旋耕播种作业;当调整旋耕混土深度在12 cm以上时，可使用不设置旋耕机的施肥播种机作业，播种机采用圆盘式或铲式开沟施肥播种器均可。

（5）该机型是组合机具，拆开就是一台高效秸秆粉碎还田机和一台灭茬旋耕机，组合起来用就是秸秆粉碎还田灭茬混土整地机，真正做到一机多用。

秸秆全量还田情况下，通过机具作业：将地表秸秆与地下根茬做精细处理成为柔软的细丝状，然后混合在土壤里面。这样的好处是：（1）利于秸秆和根茬快速腐烂变成有机质而增加土壤肥力;（2）将附着在秸秆上的部分虫卵破坏，减少了后期的农作物虫害;（3）在后期播种作业时，既解决了秸秆和根茬拥堵，又便于镇压压实，从而利于种子发芽、扎根、生长;（4）相比较两遍作业节省购机与作业成本。

由于机具秸秆粉碎灭茬混土还田整地机的功能设计优点，在玉米联合收获机作业时，卸掉其配载的秸秆还田机，进行收获机作业后直接用该机具作业即可。当然，直接收获玉米籽粒的玉米联合收获机就不能配载秸秆还田机了。

这样的好处是，减少了玉米联合收获机作业负荷，降低了联合收获机作业成本，也提高了玉米联合收获机作业速度，而且由于半站立的秸秆比平铺在地面更有利于有益菌的均勻喷洒。