冀东稻区水稻秸秆全量还田技术与防伤苗措施

杜 琪，张 薇，耿雷跃，邹 拓，孟令启，李建广，韩民利，赵 辉,张启星*

（1 河北省农林科学院滨海农业研究所，河北 唐山 063299；2 唐山市曹妃甸区第五农场，河北 唐山 063205）

冀东稻区是河北省水稻种植的主要区域， 占河北省水稻总种植面积的80%以上。 水稻收获后产生大量秸秆，但目前利用率较低。 水稻秸秆中富含氮、磷、钾、硅等多种营养成分，秸秆直接还田能够将作物吸收的养分大部分归还到土壤中，不仅可以避免秸秆露天焚烧、改善环境质量，还可以培肥地力，从而减少化肥施用和提高资源循环利用率，这对实现农业产业绿色发展与推进社会主义生态文明建设意义重大。 但是，秸秆全量还田后易产生大量有毒物质和有害气体，严重影响水稻的正常生长发育，阻碍了冀东稻区秸秆还田技术的推广。通过多年对水稻秸秆还田技术研究，总结出适宜冀东稻区水稻秸秆全量还田的方法和防伤苗技术。

1 水稻秸秆还田优点及存在问题

1.1 秸秆还田的优点

1.1.1 减少化肥施用量 水稻秸秆含有机质78.6%、氮0.63%、磷0.11%、钾0.85%和钙、镁、硫、硅等多种养分及微量元素。 以冀东稻区每667 m2地还田秸秆700 kg 计算，相当于施用土杂肥3500 kg，尿素9.46 kg，过磷酸钙8.68 kg，硫酸钾6.65 kg，仅秸秆还田就可以减少化肥用量18.92%以上。 同时秸秆还田可提高肥料利用率，是水稻减肥中最简单、最有效、最经济方法，也是促进水稻生产机械化和良性循环，建立现代生态农业，保障可持续发展，降低环境污染的有利措施。

1.1.2 改善土壤理化性质，提升耕地地力水平 水稻秸秆还田能增强土壤团粒结构和土壤通透性、渗透性，提高地表温度、土壤释肥作用和蓄水能力，有利于提高水稻抗旱能力和洗盐效果。 同时秸秆还田增加了土壤有机质、养分含量和转化酶、葡聚糖酶、焦磷酸化酶的活性及微生物数量，连续秸秆还田可持续增加土壤质量，提升耕地地力水平［1，2］。

1.1.3 提高水稻产量，改善水稻品质 秸秆还田可使水稻增产3.00%～7.85%，随稻草还田量、还田时间延长，产量逐年增加，同时可提高水稻加工品质、外观品质和营养品质。

1.2 秸秆还田存在的问题

1.2.1 水稻秸秆碳氮比高 水稻秸秆碳氮比约为60～80：1，这使得秸秆在土壤中无法迅速分解，对水稻前期生长生产抑制作用［3］。 秸秆还田后引起土壤中微生物活动增加，使土壤中一部分氮被固持，推迟了养分释放，到了水稻生长中期和后期，大量养分释放，对水稻生长发挥促进作用。

1.2.2 秸秆还田腐解产生有毒物质和气体 秸秆还田腐解过程中，会产生一些有毒物质，如有机酸、芳香酸等和有毒气体，如甲烷、硫化氢、二氧化碳等，积累到一定程度后会对水稻根系产生一定抑制作用和损害，进而对水稻生长发育产生不利影响，水稻出现红苗、缩苗、死苗等现象［4］。

1.2.3 增加病虫害的发生 当年病虫害发生较重时，未能有效防治的， 秸秆还田地块来年病虫害有加重发生趋势。如科研育种田不能进行病虫害防治，秸秆还田后可能来年病虫害发生加重，应实行轮换用地［5］。

2 水稻秸秆还田要求

秸秆随机收全部粉碎还田地块进行秋耕或春耕，90%以上的高茬和秸秆翻入耕层中；秸秆切碎长度、留茬高度应小于15 cm，粉碎长度合格率90%以上；秸秆粉碎后应达到抛散均匀，不得有稻草的堆积，不得漏切；结合生产计划， 根据土壤适耕性确定耕作时间， 以土壤相对持水量75%左右时为宜，耕深≥20 cm，翻耕后秸秆覆盖要严密；秋耕时间从水稻收获秸秆粉碎还田后到耕层结冻，春耕时间从耕层解冻到距离水稻插秧30 d 以前；犁耕翻压前，可选择施用高效秸秆腐熟剂，促进秸秆腐熟。

3 水稻秸秆还田防伤苗措施

3.1 准确掌握初始腐解时间

经过2010～2019 年连续观察， 冀东稻区秸秆还田地块腐解初始时间在5 月下旬至6 月初开始（前期温度为关键因子），高峰期在6 月上中旬，此时正处水稻插秧或分蘖期，如不采取措施轻者造成水稻缩苗、分蘖减少和滞后，重者分蘖数显著减少、造成死苗，严重减产。

受当年温度影响，每年初始腐解时间不尽相同，不采用腐熟剂处理的地块从5 月20 日开始进行监测， 采用腐熟剂处理的从插秧后开始监测。

3.2 初始腐解时间预测方法

用锹或木棍插入土壤中出现气泡，说明开始腐解，腐解过程（气泡多少）呈抛物线型。

3.3 深耕结合秸秆腐熟剂措施

冀东稻区每年耕地1 次已形成了常态化， 建议秸秆还田地块实行深耕，耕深不低于20 cm。 秸秆还田后喷施腐熟剂能够加速秸秆腐解进程。与不喷施腐熟剂深耕地块相比，喷施腐熟剂处理的秸秆还田深耕地块前期已出现大量秸秆腐解，可显著降低对水稻苗的伤害，但未腐解的秸秆在插秧后会仍对水稻生长造成一定程度影响。 因此，单一深耕结合腐熟剂处理不能完全彻底解决伤苗问题。

3.4 水层调控措施

从2010 年开始连续多年对水层调控预防秸秆还田防伤苗研究，并研究出通过单一水层调控的方法有效解决秸秆全量还田后伤苗的问题，且不需要采用腐熟剂等处理。

3.5 秸秆直接还田地块具体措施

秸秆腐解初期保持浅水层 （2～3 cm）——自然落干3 d——浅水层（2～3 cm）——自然落干3 d，循环往复，直至腐解基本结束（腐解初期气泡水平）或不足以对水稻造成伤害程度为止。

3.6 救急措施

对于未能及时在初期采取措施，当稻苗出现红苗、缩苗等症状时，根据实际苗情情况采取相应补救措施：（1）根系变黄、稻苗处于生长停滞等症状时，先排水落干4～5 d，此后按照上面所述腐解初期程序进行；（2）根系由黄变黑、缩苗、叶片出现锈斑等症状时，先排水落干7～8 d（长出1 cm 新根为准），此后按照上面腐解初期程序进行；（3）全部为黑根、明显缩苗、叶片大量锈斑等症状时，先排水落干10～12 d（长出1 cm 新根为准），此后按照上面腐解初期程序进行。