冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田技术与效益分析

刘凡渝

在我国北方广大地区，冬小麦收获后一般要种植夏玉米，此时实施两茬秸秆直接还田技术，既能省工省力不误农时，又有利于增加土壤有机质，培肥地力，提高田地蓄水率，防止伏季“卡脖子”旱，还能避免因秸秆焚烧还田造成的环境污染。

目前，生产中应用的冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田技术主要包括3种模式，即小麦秸秆旋耕复播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式、小麦秸秆硬茬复播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式、小麦秸秆旋耕沟播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式。现将各类复播、还田模式的技术要点与操作方法介绍如下：

一、适宜的气候条件与土肥条件

1. 气候条件

一般年均气温在12℃以上、≥10℃的年有效积温在3 900℃～4 600℃、年降水量550毫米、无霜期180～210天的一年两熟冬小麦—夏玉米种植区，适宜推广应用本技术。

2. 土肥条件

冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田技术虽然对肥力没有特殊要求，但更适宜于壤土与黏土、具备灌溉条件（以水浇地为好）、能够实施机械化作业的地块。

二、各类复播、还田模式的操作方法

1. 小麦秸秆旋耕复播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式

①小麦收获及秸秆处理

成熟后的冬小麦采用联合收割机收获，留茬高度以20～30厘米为宜，并将机收小麦后吐出的麦秸均匀撒布在田间。

②夏玉米播种

采用旋耕播种机（用30～50马力拖拉机作牵引动力）一次性完成旋耕、覆盖和夏玉米播种，播种深度以5～6厘米为宜。

③适时中耕除草

加强中耕管理，人工除草与化学除草相结合，防止病蟲害侵袭。

④玉米收获

传统收获玉米时，需将玉米秆砍倒摘穗；采用本模式时，则直接在田间进行人工摘穗运穗，使玉米秆在田间保持直立状态，然后用秸秆粉碎机直接对直立的玉米秸秆进行粉碎。

⑤耕作整地

玉米秸秆粉碎后，用旋耕机将其浅旋入土，深度约6厘米。

⑥播种小麦

用55马力拖拉机配条带免耕施肥播种机播种，播种深度4～5厘米。

⑦田间管理

采用常规方法进行浇水、追肥、除草，并注意防治病虫害。

2. 小麦秸秆硬茬复播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式

①小麦收获

直接用联合收割机收获小麦，田间留茬高度以20厘米为宜。

②秸秆处理后复播夏玉米

将收割机吐出的麦秸撒匀或移出地块，待墒情适宜时，用30～50马力拖拉机带硬茬播种机播种夏玉米，播种深度5～6厘米。

③田间管理

适时进行中耕除草或化学除草，并注意防治病虫害。

④玉米收获与秸秆处理

收获时不砍倒玉米秆，直接在直立玉米秆上人工摘穗，然后用秸秆粉碎机对直立玉米秆直接进行粉碎。

⑤耕作整地

将粉碎的玉米秸秆深耕覆盖入土。如果使用的是旋耕机，耕作深度以6厘米为宜；如果使用的是深耕犁，耕作深度在25～30厘米。

⑥播种小麦

用条带免耕施肥播种机播种小麦，播深以4～5厘米为宜。

⑦田间管理

加强水肥管理，注意中耕除草和防治病虫害。

3. 小麦秸秆旋耕沟播玉米—玉米秸秆粉碎还田模式

①收获小麦

用联合收割机收获小麦，田间留茬高度在20～30厘米。

②秸秆处理及复播夏玉米

将收割后的小麦秸秆均匀撒布在田间，墒情适宜时用旋耕起垄播种机，一次性完成麦秸还田和夏玉米种植，玉米播种深度在5～6厘米。

③田间管理

加强水肥管理，适时中耕除草和化学除草，注意防治病虫害。

④玉米收获与秸秆处理

玉米收获时，直接在直立的玉米秆上人工摘穗，然后用秸秆粉碎机将玉米秸秆粉碎，再用旋耕机将秸秆浅旋入土，深度以6厘米为宜。

⑤小麦播种

耕作整地后，待墒情适宜时用55马力拖拉机配条带免耕施肥播种机实施播种，播种深度4～5厘米。

⑥田间管理

采用常规方法实施田间管理，适时浇水、追肥、除草，并加强病虫害防治。

此模式的特点是：适合小麦收获后复播夏玉米、豆类等多种作物，同时可大大节约灌溉用水，提高自然降水的利用率。

三、配套技术

1. 地温与品种要求

根据经验，实施上述各类秸秆还田模式时，要求前期的地温比传统耕作模式低0.5～2℃，同时选择生长期稍短且耐水肥的优良品种，以利于充分发挥秸秆还田的增产优势。

2. 适当增加播种量

实施冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田的地块，由于旋耕覆盖秸秆，对作物出苗会产生不同程度的影响，所以播种量要比常规播种量增加25%～30%，以提高出苗率。

3. 实施配方施肥

冬小麦—夏玉米两茬作物秸秆直接还田耕作技术对土壤养分的要求比较严格，需要根据两季作物的目标产量、田间土壤养分的测定结果，科学确定氮、磷、钾肥的施用量；同时，在配方施肥的基础上，适当增加氮肥施用量（一般增加15%～20%），以调整碳氮比。如果是肥力较低的地块，可在秋季冬小麦播种时每亩施入农家肥1 000千克；如果是后期脱肥，可适量追施氮肥。

4. 加强病虫草害防控

为避免地下害虫危害，保证苗齐苗壮，要求种子进行包衣，并结合前期整地药物处理土壤（比如用10%锌拌磷可湿性粉剂进行土壤处理）。在玉米生长后期，要加强地上害虫如玉米螟的防治。中耕管理时，进行人工除草，草害严重时实施化学除草，避免来年实施秸秆直接还田后，杂草在田间蔓延。

5. 其他注意事项

实施冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田的地块，早春时节一般地温偏低，要通过中耕提高地温。实施本模式的地块容易发生草害，所以在人工中耕除草时，还应选择适宜的化学除草剂除草。长期实施本模式的地块，应每隔2～3年深耕1次，确保土壤上下层的养分均匀分布。

四、效益分析

山西省从20世纪90年代就开始推广小麦、玉米两茬秸秆直接还田技术，近年来技术内容不断完善和创新，应用范围逐步扩大，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

1. 经济效益可观

实施冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田保护性耕作技术，既能减少作业次数及成本，又能提高作物产量，其经济效益明显高于传统耕作方法。多年的试验结果表明，其每亩纯收益比传统耕作普遍增加500元以上。特别是在十年九旱的北方大部分地区，越是干旱的年份，实施保护性耕作带来的增产幅度越大，小麦平均增產达到20%以上，玉米达到30%～40%。

2. 生态效益和社会效益明显

实施冬小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田同小麦、玉米秸秆单茬直接还田等保护性耕作技术一样，均具有显著的蓄水保墒、培肥地力、提高水分利用率等优势。具体而言，可以减少地表径流，降低水分蒸发，提高水分利用率；改善土壤团粒结构，增加土壤中的有机质含量，减少化肥的施用量。这些都有利于绿色种植的可持续发展，生态效益与社会效益非常明显。

①减少地表径流

下雨时田间地表覆盖的秸秆和残茬，不仅对雨滴起到缓冲和吸附作用，避免土壤表面板结，利于水分渗入土壤，还能减少径流的发生，提高水分渗入率。经过多年的试验测定，秸秆还田比传统耕作累计的径流量减少70%左右。

②降低水分蒸发

生产试验表明，无论是在作物生育期还是在土壤休闲期，采用保护性耕作技术，土壤水分蒸发损失可以降低20%左右，自然降水保蓄率可以提高25%左右。

分析原因：一是地表被秸秆残茬覆盖后，能够减少阳光的直射，使地表温度降低；二是可以减弱地面风速，有利于保护墒情。根据某地试验，实施秸秆直接还田技术，小麦地休闲期水分蒸发量下降了8个百分点；试验区小麦播种后持续半年干旱，测定土壤含水率，实施秸秆还田的地块比传统耕作地块提高了3个百分点。

③提高水分利用率

多年研究测定，实施保护性耕作可以使土壤含水量提高2～5个百分点，自然降水利用率提高16个百分点。

作物在整个生育过程中，需要连续不断地吸收水分，实施保护性耕作后，由于大量作物秸秆进入耕作层，有利于天然降水就地拦蓄快速入渗；同时，作物秸秆经过生物发酵后空隙增加，能够改善土壤团粒结构，增加土壤中的毛细管，不仅可以提高田间持水能力，还可以使水分沿毛细管移动，作物需要少时上移得慢，需要多时上移得快，保证作物在整个生育过程中均衡用水。

④提高土壤肥力

根据调查测定，实施小麦—夏玉米两茬秸秆直接还田的地块，土壤肥力改善明显，一般土壤有机质含量增加0.5～1克/千克，有效磷增加25毫克/千克，速效钾增加35～40毫克/千克，土壤容重下降0.01～0.05克/厘米3。

（作者联系地址：山西省阳城县农机服务中心局 邮编：048100 ）