玉米秸稈機械粉碎還田有關技術分析

安勝

摘 要：闡明了玉米秸稈機械粉碎還田的原因、優點和增產機理，指出了做好玉米秸稈的基本條件和農藝要求，揭示了當前玉米秸稈機械粉碎還田的技術問題和現狀，提出了改變玉米秸稈機械粉碎還田的技術方案。

關鍵詞：玉米秸稈；機械粉碎還田；翻轉犁；深松機

中圖分類號：S224.29文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.09.021

0 引言

玉米秸稈機械粉碎還田是20世紀80年代在我國興起的一種立足抑制地力下降，恢復土壤肥力，增加土壤有機質含量，促進土地生態平衡，維持農業可持續發展的重大農業工程措施。20世紀80年代初期的玉米秸稈還田方法，主要使用鍘草機將玉米秸稈鍘碎，由人工拋撒于田間，這種方法既浪費人力、物力、財力，又增加了人們的生產勞動強度，所獲效果也事倍功半。大約到了20世紀90年代初期，隨著科技進步和生產力水平的不斷提高，逐步研制生產出了玉米秸稈粉碎還田機械，在玉米摘穗收獲后，在田間用機械將秸稈粉碎直接還田，不僅極大地減輕了勞動強度，也取得了還田的好效果。但農機和農業科技人員并沒有停留在這一水平上，一直致力于解決玉米秸稈無法消化的問題，不斷用各種方法進行嘗試，最大限度地避免或禁止燒秸稈現象。

與此同時，我國農機工業也獲得迅猛發展，形成科研、教學、推廣、使用之合力，在突破玉米機械收獲長期徘徊的同時，也解決了玉米秸稈粉碎直接還田的問題。使用玉米聯合收獲機收獲玉米，可適當選擇不同的摘穗割臺和切碎裝置，從而實現了適合我國不同區域玉米種植模式的收獲作業要求。

機械一次進地同時完成摘穗、輸送、剝皮、裝箱和秸稈粉碎還田的全程收獲作業。既解決了玉米收獲問題又解決了玉米秸稈粉碎還田問題。不僅減輕了農民的勞動強度，又大大提高了生產效率；不僅使收獲作業時間縮短，騰出時間從事各種創收活動，增加了農民的收入，又使玉米秸稈還田得到充分利用，腐爛后增加了土壤有機質的含量，提高了土壤肥力，為玉米產量持續增加創造了條件。是一個可持續發展的技術措施，其推廣前景十分廣闊。因此，解決好玉米秸稈機械粉碎還田的有關技術問題是十分必要的。

1 實行玉米秸稈機械粉碎還田的必要性

我國的農業生產無論是南方還是北方，都在不斷的往農田里投入化肥，依靠化肥確實可以提高糧食產量，但這種產量的提高是不可持續的，屬于掠奪式經營，投入多、成本大，糧食附加值低，增產不增收。土壤長期缺乏有機質，產出能力越來越低。為了避免對耕地進行掠奪式經營，保證生態平衡，促進良性循環、增強農業發展后勁，特別是在糧食主產區的東北三省及內蒙大部分地區應積極引導農民堅持以有機肥料為主，化肥為輔的原則，大力發展和推廣使用普及玉米秸稈機械粉碎還田技術。據多年實踐和有關資料表明，玉米秸稈還田具有以下好處：

1.1 可提高土壤肥力

玉米的秸稈粉碎還田后能夠增加土壤的生物活性，改善土壤中腐殖質的組成狀況，使土壤中有機質含量明顯增加。據試驗測定，如果500 kg玉米秸稈還田后即相當于45.5 kg復合肥。1 hm2秸稈還田后相當于施入農家肥15 t。

1.2 可以保護地力

（1）提高地溫。由于土壤中有機質增加了，促進了土壤中的微生物活動能力的增強，從而使土壤溫度相對提高。苗期測定可提高地溫7.5 ℃。

（2）蓄水力增加。土壤有機質增加后土壤的溶質減少，土壤的通氣透水性加強，增強了抗旱保墑能力。據實驗資料記載：玉米秸稈還田后可使0～20 cm土層的水分含量提高1.17個百分點，20～40 cm土層提高1.57個百分點。

（3）改善了土壤的物理性能，解決了多年施用化肥使土壤板結的問題，保持了土壤處于的疏松狀態。

1.3 減少了化肥投入，降低了糧食生產成本

據業內人士推算，玉米秸稈還田數量增加和積累，土壤肥力提高，減少了化肥用量，相當于每畝減少化肥投入費用百元以上。三年以后每畝可增產15%左右。低產地塊可增產30%左右。

1.4 減少勞動強度

玉米摘穗環節直接由玉米聯合收獲機來完成，隨即將玉米秸稈直接粉碎拋向田間，一共省去了割、扒、捆、裝、運、垛等農活工序，大大地減輕了農民秋天繁忙緊張的勞作之苦。

2 玉米秸稈機械粉碎還田技術方案

所謂玉米秸稈機械粉碎還田技術，就是以大馬力輪式拖拉機配帶秸稈粉碎機，在玉米收獲摘穗后直接將放鋪在地上的玉米秸稈進行粉碎撒于地表，或用玉米聯合收獲機收獲玉米，同時進行秸稈粉碎還田，一次完成割倒、輸送、摘穗、剝皮、裝箱、秸稈粉碎多道工序。這項技術突破東北三省長期玉米收獲的空白，也越來越被農民認可和接受。

2.1 工藝流程

這項技術的工藝流程是：秋季摘穗后將秸稈用粉碎還田機直接粉碎并拋撒在地面，然后用圓盤耙重耙一遍，第二年可直接用免耕播種機直接播種；如果沒有免耕播種機可用旋耕機旋耕一遍，再用普通播種機進行播種；如果用玉米聯合收獲機收獲玉米，則可直接完成秸稈粉碎任務。可用免耕播種機在第二年春天進行播種，如果沒有免耕播種機，則可用普通播種機在旋耕的基礎上進行播種。

2.2 增產機理

玉米秸稈機械粉碎還田技術，對土壤環境條件的水、肥、氣、熱進行合理調節，形成了最有利作物生長的壞境，保證了作物的正常生長不受挫折。水是作物生長必不可少的，作物生長和蒸騰需要水，傳輸營養也需要水。粉碎后的秸稈覆蓋地表，冬季阻滯風雪，夏季減少降雨經流，同時阻隔陽光直射，減少蒸發，起到蓄水保水作用，為作物生長提供水分并形成良性循壞。肥是作物生長所需的營養物質。秸稈粉碎還田，秸稈中的有機質、有效元素隨雨水入滲土壤，增加了土壤肥力。氣是秸稈粉碎還田后，耙或旋耕使土壤表層松動，增加了土壤的總孔隙度，使土壤通透性好，促進了作物根系呼吸作用和微生物活動。熱是作物生長不可缺少的，是作物生活條件之一，秸稈粉碎還田覆蓋地表，不會影響地表溫度過大，相反，前期幼苗雖生長緩慢一些，但后期生長加快。所有上述條件的具備為促進玉米產量增加奠定了物質基礎和環境條件。

2.3 基本條件和農藝要求

2.3.1 基本條件

（1）使用自走式玉米聯合收獲機收獲玉米，將玉米秸稈直接粉碎拋撒地表，隨后用翻轉犁對土壤進行深翻。春天使用園盤耙對翻后的地表進行耙地作業，使之達到播種狀態。

（2）使用自走式玉米聯合收獲機收獲玉米，將玉米秸稈直接粉碎還田，隨既用大馬力拖拉機配帶深松機對土壤進行深松。春季再用大馬力拖拉機配帶旋耕機旋耕，使之達到播種狀態。

（3）使用自走式玉米聯合收獲機收獲玉米，然后再用大馬力拖拉機配帶深松旋耕聯合整地機進行整地作業。使之達到播種前的狀態。

（4）玉米收獲過程中，經常檢查秸稈切碎裝置，更換磨損嚴重的切碎刀片，使之達到農機技術要求，滿足農藝要求。

（5）隨機多備用秸稈切碎刀片。

（6）玉米收獲作業前要培訓好農機手，作業前要進行機收實驗，達到會調整、會排除玉米收獲機及秸稈切碎裝置的一般故障。

（7）機組要配足配齊人員，每臺機組最好配備3～4人，至少配備2～3人，做到歇人不停車，盡量縮短收獲期。

2.3.2 農藝要求

（1）玉米收獲時間，東北地區要在9月25—10月15日左右。

（2）玉米收獲后，要及時進行相應的深翻、深松或深松旋耕聯合整地作業，達到播種前狀態，深翻深松達到25 cm以上，深松深度要達到30～40 cm；聯合整地深松要達到35 cm左右，旋耕深度達到18～20 cm，達到播前狀態。

（3）玉米秸稈粉碎長度不大于5 cm，粉碎后均勻覆蓋地表。

（4）玉米收獲后進行的整地最好安裝有深施化肥裝置，同時深施底肥，頭兩年作業每畝施用的混合肥料不應小于50 kg；第三年適當減之，每隔3年深翻或深松一次。

2.4 適時把握玉米秸稈還田時間

由于東北地區秋季晝夜溫差較大，從南到北，無霜期不盡相同，收獲時間大體應在9月25日左右開始，最早在9月20日前后開始收獲，最晚在10月1日開始收獲。到10月20日基本結束。總之，各地應根據當地自然特點適時進行玉米收獲或進行玉米秸稈粉碎還田。

秋收時如遇連雨天應停止收獲，待田間風干后視情況收獲；但對于沙性土質的地塊應根據雨量情況進行收獲作業，特別是使用勇猛牌玉米聯合收獲機作業，則更具有頂雨作業的優勢（大雨除外）。

2.5 嚴格控制收獲行走速度

因為收獲速度過快，容易出現收不凈，損失浪費糧食；切碎秸稈效果會受到很大影響，所以必須控制好機車作業速度。

2.6 保證秸稈粉碎質量

秸稈粉碎的越細越好，秸稈粉碎長度在5～10 cm以下的量應占覆蓋地表的85%以上，切碎長度一般以不大于5 cm為宜。不得超過12 cm。

2.7 及時整地

粉碎后的地表應立即實施整地，最好是在收獲秸稈還田后隨即進行整地作業。玉米秸稈及時深埋地下，并均勻與土壤混合，趁青、趁濕粉碎的秸稈不易散失掉水分和糖分，在地下可以加速其腐爛分解。

（1）用大型輪式拖拉機配帶翻轉犁及時對收獲后土壤和粉碎后秸稈的地塊進行深埋深翻。

（2）用大型輪式拖拉機配帶深松機及時對收獲后和粉碎后的玉米秸稈的地塊進行深松作業，然后及時進行旋耕作業，以翻埋粉碎后的秸稈，也有利于春季播種作業。

（3）用大馬力輪式拖拉機配帶深松旋耕聯合整地機對收獲和粉碎后秸稈的地塊進行深松旋耕作業，為春季播種作業創造條件。