鹽城市稻麥秸稈全量還田存在問題及對策

劉洪進 李長亞 周 艷 王文彬 金 鑫 楊 力 任仲玲

(1.鹽城市糧油作物技術指導站，江蘇 鹽城 224002;2.江蘇沿海地區(qū)農(nóng)科所，江蘇 鹽城 224002)

現(xiàn)在秸稈發(fā)電、制板、造紙、沼氣等利用秸稈方法，消耗秸稈量小，不能解決面廣量大的秸稈處理和利用問題。秸稈還田是培肥地力，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效措施之一，大面積秸稈全量還田促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢。國務院2005年7月“關于做好建設節(jié)約型社會重點工作的通知”中指出“推廣機械化秸稈還田技術”，指明了秸稈資源還田利用的主體方向。2008年7月，國務院辦公廳下發(fā)了《關于加快推進農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》 (國辦發(fā)〔2008〕105號)，明確提出“認真落實資源節(jié)約和環(huán)境保護基本國策，把推進秸稈綜合利用與農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收結(jié)合起來”。為此要提高秸稈的利用率，必須大力提倡秸稈的全量還田。鹽城市是農(nóng)業(yè)大市，主要農(nóng)作物常年種植面積在100萬hm2左右，秸稈資源十分豐富，據(jù)測算，全市年產(chǎn)秸稈量600萬t以上，占全省秸稈總量15%以上，其中水稻和麥類秸稈數(shù)量最多，約 500萬 t，占總資源量的83.3%。近年來，隨著市政府對秸稈還田力度的加大，一系列新的問題不斷涌現(xiàn)，尤其是大量的秸稈還田，如果處理不好，對下茬作物有可能造成減產(chǎn)。我們通過多年的實踐發(fā)現(xiàn)，依靠農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合能夠很好的解決這一問題。

1 秸稈焚燒的危害

近年來，鹽城市稻麥連續(xù)增產(chǎn)，伴隨而來的秸稈量也越來越大，每逢夏、秋大忙季節(jié)，農(nóng)民為了下茬種植方便，常常焚燒秸稈，這樣做帶來了很多危害。

1.1 造成嚴重的大氣污染，危害人體健康

焚燒秸稈時，大氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物3項污染指數(shù)達到高峰值。當可吸入顆粒物濃度達到一定程度時，對人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激較大，輕則造成咳嗽、胸悶、流淚，嚴重時可能導致支氣管炎發(fā)生。

1.2 引發(fā)交通事故，影響道路交通和航空安全

焚燒秸稈形成的煙霧，造成空氣能見度下降，可見范圍降低，直接影響民航、鐵路、高速公路的正常運營，容易引發(fā)交通事故，影響人身安全。

1.3 引發(fā)火災，影響財產(chǎn)和生命安全

秸稈焚燒，極易引燃周圍的易燃物，一旦引發(fā)麥田大火，往往很難控制，造成巨大經(jīng)濟損失。

1.4 破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成農(nóng)田質(zhì)量下降

秸稈焚燒入地三分，地表中的微生物被燒死，腐殖質(zhì)、有機質(zhì)被礦化，田間焚燒秸稈破壞了這套生物系統(tǒng)的平衡，改變了土壤的物理性狀，加重了土壤板結(jié)，破壞了地力，加劇了干旱，農(nóng)作物的生長因而受到影響。

2 秸稈全量還田的益處

焚燒秸稈危害大，影響惡劣，鹽城市越來越重視查處秸稈禁燒，一直在努力為秸稈尋找出路。大面積秸稈全量還田促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢，具有很多益處。

(1)促進土壤有機質(zhì)及氮、磷、鉀等含量的增加。(2)提高土壤水分的保蓄能力，改善土壤性狀，增加團粒結(jié)構(gòu)。秸稈在耕翻入土之后，在分解過程中進行礦質(zhì)化，釋放養(yǎng)分，同時進行腐殖質(zhì)化，提高了土壤本身調(diào)節(jié)水、肥、溫、氣的能力。(3)改善植株性狀，提高作物產(chǎn)量。秸稈還田相當于給作物增加了養(yǎng)分的供應，使得干物質(zhì)積累增加，一般可增產(chǎn)5%～10%。

3 秸稈全量還田存在的問題

目前，我國積極開展秸稈全量還田技術的研究與實踐，但技術不盡到位，機具不夠配套，2013年鹽城市大面積出現(xiàn)了4個問題。

3.1 稻秸稈全量還田春季麥子嚴重凍害比例大幅增加

稻秸稈全量還田后，稻秸稈不能與土壤較好混合，麥種與土壤不能較好接觸，造成根系發(fā)育不良，遇到冷空氣抗凍能力較差，極易形成凍害。2013年春天倒春寒，使鹽城市的秸稈還田先進地區(qū)東臺、大豐、鹽都凍害比例達到還田面積的15%，而沒有還田的田塊基本無凍害。

3.2 麥秸稈全量還田導致水稻僵苗不發(fā)

麥秸稈還田量過大或不均勻易發(fā)生土壤微生物與作物幼苗爭奪養(yǎng)分的矛盾，甚至出現(xiàn)黃苗、死苗、減產(chǎn)等現(xiàn)象。水稻田里大量麥秸稈腐熟產(chǎn)生毒氣，水稻田不能做到及時上水和放水的循環(huán)，使產(chǎn)生的毒氣不能及時排出，最終對水稻苗產(chǎn)生毒害。

3.3 還田作業(yè)條件差、還田作業(yè)效率低、效益差

采用深旋阻力大、功耗高、作業(yè)效率低，機手為追求作業(yè)效率和作業(yè)效益不愿意加大作業(yè)深度。據(jù)調(diào)查，還田作業(yè)較淺旋作業(yè)效率至少降低五分之二，油耗增加225元/hm2左右。基于上述原因，鹽城市多年來一直推行淺旋耕種，耕作層過淺，造成還田效果差，不少農(nóng)民為此采取把田間浮草收集到田邊的辦法，結(jié)果又造成河水污染等后果。

3.4 中型拖拉機功率偏低，無法滿足作業(yè)要求

目前鹽城市大中型拖拉機中，20～50馬力的占36%，不能從事還田作業(yè);50～80馬力的占45%，勉強能夠從事還田作業(yè);80馬力以上的不到20%，適合還田作業(yè)，但絕大多數(shù)從事工程施工，適合還田作業(yè)的拖拉機與還田面積要求還有很大缺口。

4 秸稈還田的農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合的對策

4.1 增施肥水

土壤墑情好，水分充足是保證微生物分解秸稈的重要條件。麥秸稈還田的地塊，因為土壤更加疏松，需水量更大，要早澆水、澆足水，以利于秸稈充分腐熟分解。禾本科作物秸稈的碳氮比為80∶1至100∶1，而土壤微生物分解有機物需要的碳氮比為25∶1至30∶1。秸稈還田后需要補充大量的氮肥，否則微生物分解秸稈必然會與作物爭奪土壤中的氮素與水分，影響作物正常生長。秸稈還田的地塊在正常施肥外，還應趁早增施氮肥。一般情況下，收獲的有機質(zhì)占總體的40%～50%。也就是說，生產(chǎn)小麥7500 kg/hm2的糧田，收獲后可剩余秸稈7500 kg/hm2以上，要調(diào)整到最佳的分解碳氮比，需要補充尿素300～375 kg/hm2，才可達到較好的效果;生產(chǎn)水稻10500 kg/hm2的糧田，收獲后可剩余秸稈10500 kg/hm2以上，要調(diào)整到最佳的分解碳氮比，需要補充尿素450～525 kg/hm2。由于水稻的秸稈還田不同于小麥秸稈的集中分解，故不需要一次性施用，應在小麥的全生育期分階段施用。

4.2 深耕鎮(zhèn)壓

前茬稻、麥收割時，用聯(lián)合收割機留低樁10 cm左右收割，同時開動切碎裝置，切碎秸稈，稻、麥草長5～10 cm，并均勻分散于田面。有條件的地區(qū)可以粉碎秸稈再拋灑，使得更均勻。鹽城市秸稈還田具體的做法是:在水稻作物收獲時，機械切碎分散秸稈，機械埋草還田，由于還田量大，應選擇適宜的機械對還田后進行鎮(zhèn)壓，以防麥子播種后上層土壤被抬高，導致春天凍害嚴重。稻秸稈收獲后為秋冬季，后茬作物一般為小麥，低溫和旱作減緩秸稈的腐熟，秸稈腐熟過程的吸氮對小麥生長影響大幅增加。因此，必須通過增加耕深降低土壤的秸稈比例，減少秸稈與作物爭氮的影響，保證小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

5 麥秸稈機械化還田的技術方案

5.1 水耕水整秸稈還田作業(yè)

5.1.1 技術路線。聯(lián)合收割機適當留茬收獲小麥→麥秸稈切碎勻拋→施基肥 (增施氮肥)→放水泡田→水田秸稈還田機耕整地→水稻機插秧。

5.1.2 作業(yè)要求。聯(lián)合收割機收割留茬≤15 cm，秸稈切碎≤10 cm，均勻拋撒于田里，秸稈還田機作業(yè)深度≥15 cm。

5.1.3 機具配備。聯(lián)合收割機加裝相應的秸稈切碎拋撒裝置;一般采用65馬力以上拖拉機，匹配相應幅寬的秸稈還田機械;秸稈還田采用水田埋茬耕整機。

5.2 旱耕水整秸稈還田作業(yè)

5.2.1 技術路線。聯(lián)合收割機適當留茬收獲小麥→麥秸稈切碎勻拋→施基肥 (增施氮肥)→秸稈還田機旱作滅茬還田→放水泡田→平田整地→水稻機插秧。

5.2.2 作業(yè)要求。聯(lián)合收割機收割留茬≤15 cm，秸稈切碎≤10 cm，并均勻拋撒于田間，秸稈還田機作業(yè)深度≥15 cm。

5.2.3 機具配備。聯(lián)合收割機加裝相應的秸稈切碎拋撒裝置;一般采用65馬力以上拖拉機，匹配相應幅寬的秸稈還田機械;秸稈還田采用反轉(zhuǎn)滅茬旋耕機、埋茬耕整機。

5.3 犁耕水整秸稈還田作業(yè)

5.3.1 技術路線。聯(lián)合收割機適當留茬收獲小麥→麥秸稈切碎勻拋→施基肥 (增施氮肥)→鏵式犁(或圓盤犁等)耕翻→旋耕機碎垡 (或重型耙碎垡)→放水泡田→水田平整→水稻機插秧。

5.3.2 作業(yè)要求。收割前茬作物的收獲機要求配備秸稈切碎、勻拋裝置，秸稈長度≤15 cm;聯(lián)合收割機收獲時，留茬高度≤20 cm;犁耕深度≥22 cm，耕深穩(wěn)定性≥85%，碎土率≥80%，覆蓋率≥80%。

5.3.3 機具配備。聯(lián)合收割機加裝相應的秸稈切碎拋撒裝置;根據(jù)鏵犁數(shù)量和土壤情況配備相應的動力，一般采用75馬力以上拖拉機;耕翻采用1L系列鏵式犁、1LY系列圓盤犁、犁旋一體復式機;水田驅(qū)動耙等。

5.4 水氣調(diào)節(jié)

水稻移栽返青后，立即采用露田脫水，以便土壤氣體交換和釋放有害氣體，促進根系生長和分蘗;此后應進行淺水勤灌的濕潤灌溉法，使后水不見前水，保持干干濕濕。

6 稻秸稈機械化還田的技術方案

稻秸稈還田的關鍵在于切碎、勻拋、與土壤的均勻混合及播種后的鎮(zhèn)壓。

6.1 旋耕滅茬秸稈還田作業(yè)

6.1.1 技術路線。聯(lián)合收獲機適當留茬收獲水稻。秸稈切碎均勻拋撒→施用基肥 (增施氮肥)→旋耕還田→機械播種→鎮(zhèn)壓→機械開溝。

6.1.2 作業(yè)要求。收割前茬作物的收獲機要求配備秸稈切碎、勻拋裝置，秸稈長度10 cm以下;聯(lián)合收割機收獲時，留茬高度≤15 cm;耕作深度≥15 cm，覆蓋率≥80%;建議應用反旋滅茬機旋耕作業(yè)。

6.1.3 機具配備。聯(lián)合收割機加裝相應的秸稈切碎拋撒裝置;一般采用75馬力以上拖拉機;可采用旋耕播種施肥鎮(zhèn)壓復式作業(yè)機;少 (免)耕條播機等。

6.2 犁耕深翻秸稈還田作業(yè)

6.2.1 技術路線。聯(lián)合收獲機適當留茬收獲水稻→秸稈切碎均勻拋撒→施用基肥 (增施氮肥)→鏵式犁 (或圓盤犁等)耕翻→旋耕機碎垡 (或重型耙碎垡)→機械播種→鎮(zhèn)壓→機械開溝。

6.2.2 作業(yè)要求。收割前茬作物的收獲機要求配備秸稈切碎、勻拋裝置，秸稈長度≤15 cm;聯(lián)合收割機收獲時，留茬高度≤20 cm;耕深≥18 cm，耕深穩(wěn)定性≥85%，碎土率≥80%，覆蓋率≥80%。

6.2.3 機具配備。聯(lián)合收割機加裝相應的秸稈切碎拋撒裝置;根據(jù)鏵犁數(shù)量和土壤情況配備相應的動力，一般采用75馬力以上拖拉機;耕整地可采用1L系列鏵式犁、1LY系列圓盤犁、犁旋一體復式機;旋耕播種施肥鎮(zhèn)壓復式作業(yè)機;少 (免)耕條播機等。

6.3 秸稈粉碎還田作業(yè)

6.3.1 技術路線。聯(lián)合收割機適當留高茬收獲水稻、秸稈切碎均勻拋撒→大中拖配秸稈還田機粉碎田間留茬及秸稈→施用基肥 (增施氮肥)→旋耕還田→機械播種→鎮(zhèn)壓→機械開溝。

6.3.2 作業(yè)要求。聯(lián)合收割機要求配備秸稈切碎、勻拋裝置，秸稈長度10 cm以下;聯(lián)合收割機收獲時，留茬高度≤30 cm;耕作深度≥15 cm，覆蓋率≥80%。

6.3.3 機具配備。聯(lián)合收割機加裝相應的秸稈切碎拋撒裝置;一般采用75馬力以上拖拉機;可采用旋耕播種施肥鎮(zhèn)壓復式作業(yè)機;少 (免)耕條播機等。