玉米秸秆还田对旱田土壤有机质提升效果的探索

刘春光 程正海 武俊男

（吉林省农业科学院，吉林长春 130033）

我国是农业生产大国，随着科学技术的不断发展，我国农业生产水平快速提升。但是，机械化程度和种植技术水平大幅度提高的同时，耕地资源缺乏和食品安全问题逐渐显现出来。因此，秸秆还田技术成为目前农业生产中广泛应用的培地技术，主要以玉米秸秆为材料，将其粉碎并堆积腐熟，施入土壤中，以改善土壤肥力，提高种植质量。相关调查显示，通过玉米秸秆还田技术能够有效优化土壤，有效调节土壤中多种元素含量，满足农作物生长发育所需的养分，对于改良旱田土壤具有重要作用。

1 玉米秸秆还田技术对土壤的积极作用

1.1 帮助旱田土壤储蓄水分每年焚烧秸秆导致的环境污染及资源浪费问题已经逐渐成为必须解决的民生问题。吉林省在2019年的秸秆利用产量为2 844万t，除了用于饲料和造纸之外，还作为优质的肥料用于提升土壤质量。此外，将玉米秸秆还田，并进行深耕操作，能够有效储存大气中的水分，避免旱田水分蒸发，促进旱田含水量提升[1]。

1.2 改善旱田土壤物理性状秸秆还田技术主要包括机械翻压和大面积覆盖两种技术，都能有效促进旱田土壤有机质含量增加，使土壤中多种元素含量大幅度增长，并快速促进农作物健康生长，和传统施化肥的方式相比作用力更高。同时，将玉米秸秆深埋于土壤中，能够促使土壤内部有机质和养分更为活跃，为农作物生长提供充分养料。

1.3 避免焚烧废弃物污染空气采用玉米秸秆还田技术能够有效减少焚烧玉米秸秆导致的环境污染问题。近年来，吉林省内烟雾及雾霾指数增长的主要因素就是农民大量焚烧玉米秸秆。采用玉米秸秆还田技术能够有效控制对空气造成的污染。

2 采用玉米秸秆还田技术提升旱田土壤有机质的策略

2.1 掌握玉米秸秆还田技术基础环节土壤中有机质含量有限，因此秸秆还田量不应该过多，要保证后期进行翻土整地的便利性。将玉米秸秆进行还田，需要在土壤湿度高于30%时进行，以利于秸秆快速腐化。如果条件允许，秸秆还田需连续多年进行，以提升土壤肥力及土壤有机质含量，提升增产效果。为了保障秸秆碎屑和土壤之间高度融合，需要将秸秆碎屑长度控制为5 cm左右，最长不得超过10 cm。整体来说，秸秆破碎率需大于90%，覆土率需大于75%，玉米短茎及根系清除率需大于99%[2]。

土壤中碳氮比对秸秆分解有极强的催化作用。一般来说，玉米秸秆自身碳氮比是（60～100）∶1，但土壤适宜微生物分解的碳氮比为（20～30）∶1，两者之间差距非常大，因此需要进行人工干预，对土壤碳氮比进行调整，使用尿素来补充氮元素。适当加深耕层深度，不仅能够促进玉米秸秆和土壤之间相互融合，加快秸秆腐化速度，还能够提高土壤锁水保肥效果及抗病性，提升土壤整体质量。因此，耕层深度需要从15 cm加深至25 cm左右，并且根据具体情况进行深松，以达到土壤上虚下实的效果，为提升土壤中有机质含量打好基础

2.2 加强病虫害防治工作的力度带病秸秆入土会引起病虫害问题，需要人们高度重视，在实行秸秆还田过程中，需要加强病虫害防治工作。在使用粉碎玉米秸秆机械设备前，需要进行原料高温堆肥处理，以达到杀死存在于秸秆原料中多数虫体的目的。还田整地过程中，还需要将多菌灵、苯醚甲环唑等杀虫剂和浓度为3%的辛硫磷按照标准混入土壤中，以杀死土壤中残留病虫及病菌，维持土壤中有机质含量，提高土壤抗病能力。

2.3 优化玉米秸秆还田环境控制玉米秸秆还田技术实施范围内土壤环境是确保土壤有机质含量提高的关键。因此，应科学合理运用秸秆还田技术配套施肥方式，保障化肥中的磷氮钾比例均衡。在进行秸秆还田后，农民还应针对该地区土壤中幼苗生长情况进行详细观察，如果出现生长较弱情况可适当调整化肥施用量，以确保土壤有机质含量能充分满足农作物生长需求，保障土壤中有机质含量增加。除了满足生长需求，农民还应控制秸秆还田技术的应用时间。应根据土壤实际情况，确定合理的应用时间[3]。

2.4 玉米秸秆还田技术优化方法玉米秸秆还田有很多方法，例如立茬还田、过腹还田和直接还田等。随着农业科学技术不断发展，农业专家对不同的还田方式进行了优化研究，并取得了一定成果。相关研究显示，在玉米秸秆还田技术中，立茬还田方法成效最为显著。最新研究表明，宽窄行立茬还田技术方法把从前普遍采取的平均65 cm匀垄变为宽垄90 cm和窄垄60 cm交替轮换种植，这种方式能获得比以往秸秆还田技术更好的效果，有效提高土壤有机质含量。玉米秸秆直接还田技术是当前普遍采用的秸秆还田技术，主要按照秸秆还田量划分，包括全部量及部分量两种。但在处理方法上，玉米秸秆也分为粉碎或整秆两种方式，还田方式也分为覆盖或翻埋两种[4]。

目前，相关学者还发现了玉米秸秆和禽畜类有机肥料混合运用的新式还田方法。此方法主要将猪粪或鸡粪等有机肥料和玉米秸秆混合进行还田，能够保证还田过程中相关pH值、氮元素和温度等符合要求，促使肥料温度高达65℃，充分保障此种混合肥得到分解，碳氮比提高11%以上，大幅度提高还田地区的土壤有机质含量[5]。

3 玉米秸秆还田技术的效益

吉林省作为粮食生产基地，2014年秸秆年产量达到4 400万t，实际进行回收利用大约4 000万t，主要以吉林省中西部为主，具有秸秆产量较高、分布较分散的特点。秸秆还田不仅能有效提高农作物产量，还对控制农业生产成本有利。将秸秆还田土地和正常耕种土地相比较发现，在秸秆还田土地上种植的农作物产量较高。同时，秸秆还田过后，可以有效提高土壤肥力，一定程度上减少化肥使用量，为农业生产节省成本，推动农作物经济效益提升。近年来，吉林省大力实行秸秆还田技术，增加了秸秆还田面积，直接、间接秸秆还田肥料化利用量较高，降低了农户耕种化肥使用量，使农户种植成本降低，农作物产量增加，进而使得农民收入提升。

4 结语

玉米秸秆还田技术能够有效改善旱田土壤环境，提升土壤肥力，进而实现农业产量提升。采用玉米秸秆还田技术，严格掌控玉米秸秆粉碎长度，增强玉米秸秆和旱田土壤的融合性，能够将旱田土壤中的碳氮比保持在适宜范围，提升旱田土壤活性及微生物、养分和有机质含量，为农作物生产创造优质环境。大力推行玉米秸秆还田技术能够提高农业生产效益，促进农业可持续发展，为我国经济发展提供助力。