秸稈還田的特點(diǎn)與生態(tài)環(huán)境效果及其注意事項(xiàng)

王智卓

（彰武縣東六家子鎮(zhèn)農(nóng)科農(nóng)機(jī)站 123211）

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程也是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程。作物在生長過程中要不斷消耗能量，也需要不斷補(bǔ)充能量，不斷調(diào)節(jié)土壤中水、肥、氣、熱的含量。秸稈中含有大量的新鮮有機(jī)物料，在歸還于農(nóng)田之后，經(jīng)過一段時(shí)間的腐解作用，就可以轉(zhuǎn)化成有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分。既改善土壤理化性狀，也可供應(yīng)一定的鉀等養(yǎng)分。

1 秸稈還田的作用機(jī)理

秸稈還田可促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)成本、增產(chǎn)、增效，在環(huán)保和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中也應(yīng)受到充分重視。秸稈還田是一項(xiàng)培肥地力的增產(chǎn)措施，在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時(shí)還有增肥增產(chǎn)作用。秸稈還田能增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，使土壤疏松，孔隙度增加，促進(jìn)微生物活力和作物根系的發(fā)育。

秸稈還田就是把不宜直接作飼料的秸稈（麥秸、玉米秸和水稻秸稈等）直接或堆積腐熟后施入土壤中的一種方法。

2 秸稈還田的技術(shù)應(yīng)用要求

①秸稈還田一般作基肥用。因?yàn)槠漯B(yǎng)分釋放慢，晚了當(dāng)季作物無法吸收利用。②秸稈還田數(shù)量要適中。一般秸稈還田量每畝折干草150～250千克為宜，在數(shù)量較多時(shí)應(yīng)配合相應(yīng)耕作措施并增施適量氮肥。③秸稈施用要均勻。如果不勻，則厚處很難耕翻入土，使田面高低不平，易造成作物生長不齊、出苗不勻等現(xiàn)象。④適量深施速效氮肥以調(diào)節(jié)適宜的碳氮比。

3 主要特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：秸稈還田具有促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀等含量的增加，協(xié)調(diào)比例失調(diào)的矛盾；提高土壤水分的保蓄能力；秸稈還田技術(shù)是保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇。

通過秸稈還田，能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性狀，提高作物產(chǎn)量;改善土壤性狀，增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。秸稈還田的增肥增產(chǎn)作用顯著，一般可增產(chǎn)5%～10%，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高速，走可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑。但是要達(dá)到這樣的效果，并非易事。若方法不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良現(xiàn)象。因此采取合理的秸稈還田措施，才能起到良好的還田效果。

3.1 秸稈還田補(bǔ)充了土壤養(yǎng)分。作物秸稈含有一定養(yǎng)分和纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和灰分元素，既有較多有機(jī)質(zhì)，又有氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。如果把秸稈從田間運(yùn)走，那么殘留在土壤中的有機(jī)物僅有10%左右，造成土壤肥力下降。那么，只有通過施肥或秸稈還田等途徑才能得以補(bǔ)充。

3.2 秸稈還田促進(jìn)了微生物活動(dòng)。土壤微生物在整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有分解土壤有機(jī)質(zhì)和凈化土壤的重要作用。有機(jī)物的合成由植物葉綠素來完成，有機(jī)物的分解則由微生物來完成。秸稈還田給土壤微生物增添了大量能源物質(zhì)，各類微生物數(shù)量和酶活性也相應(yīng)增加；實(shí)行秸稈還田可增加微生物18.9%，接觸酶活性可增加33%，轉(zhuǎn)化酶活性可增加47%，尿酶活性可增加17%。這就加速了對(duì)有機(jī)物質(zhì)的分解和礦物質(zhì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，使土壤中的氮、磷、鉀等元素增加，土壤養(yǎng)分的有效性也有所提高。經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的纖維素、木質(zhì)素、多糖和腐殖酸等黑色膠體物，具有粘結(jié)土粒的能力，同黏土礦物形成有機(jī)與無機(jī)的復(fù)合體，促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤容量減輕，增加土壤中水、肥、氣、熱的協(xié)調(diào)能力，提高土壤保水、保肥、供肥的能力，改善土壤理化性狀。

3.3 秸稈還田可減少化肥使用量。農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家都很注重施肥結(jié)構(gòu)，如美國農(nóng)業(yè)化肥的施用量一直控制在總施肥量的1/3以內(nèi)，加拿大、美國大部分玉米、小麥的秸稈都還田。作物所吸收的氮主要來自土壤中的原有氮素。來自化肥的僅占23%～24%。這說明即使施用化肥，土壤有機(jī)物對(duì)作物生長仍是最重要的。所以，秸稈還田是彌補(bǔ)化肥長期使用缺陷的極好辦法。

3.4 秸稈還田可改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。農(nóng)村80%的秸稈主要采取燃燒處理，造成污染空氣、影響交通、土壤表層焦化等，有時(shí)還引起火災(zāi)。另外，秸稈隨意處置還會(huì)影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。所以秸稈還田有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用。

缺點(diǎn)：秸稈還田也有不足之處。

3.5 由于秸稈還田量過大或不均勻易發(fā)生土壤微生物(即秸稈轉(zhuǎn)化的微生物)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。所以一般每畝秸稈粉碎翻壓還田不超過300千克，最多不超過500千克，否則，會(huì)影響秸稈在土壤中的分解速度及作物產(chǎn)量。因此在秸稈直接還田時(shí)，一般還應(yīng)適當(dāng)增施一些氮肥，缺磷的補(bǔ)施磷肥，但這樣又會(huì)增加秸稈還田的成本。

3.6 秸稈翻壓還田后，使土壤變得過松，孔隙大小比例不均、大孔隙過多，導(dǎo)致跑風(fēng)。應(yīng)該采取的措施是適時(shí)灌水，或用石硫碾壓，使土壤與種子接觸緊密，能夠正常發(fā)芽。或者是加大粉碎細(xì)度，最好達(dá)到3.5厘米以下，但這樣就會(huì)增加能耗，加大成本。

3.7 易發(fā)生病蟲害。秸稈中的蟲卵、帶菌體等一些病蟲害，在秸稈直接粉碎過程中無法殺死，還田后留在土壤里，病蟲害直接發(fā)生或者越冬來年發(fā)生。現(xiàn)還沒有有效的措施進(jìn)行處理。

3.8 目前農(nóng)村的耕作制度，不適合大面積的機(jī)械作業(yè)。農(nóng)民都是一家一戶，土地面積小，大面積的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)還推廣不開，小面積的秸稈機(jī)械還田成本高，農(nóng)民不易接受而且技術(shù)不成熟，在晴朗干燥的天氣作業(yè)造成黃土飛揚(yáng)、塵埃滿天的污染。

4 注意事項(xiàng)

秸稈還田是當(dāng)今世界上普遍重視的一項(xiàng)培肥地力的增產(chǎn)措施，在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時(shí)還有增肥增產(chǎn)作用。但若方法不當(dāng)，可能會(huì)出現(xiàn)各種問題。對(duì)于麥田來說，一個(gè)明顯的例子，首先就是有礙主茬小麥的出苗和苗齊苗壯；如果農(nóng)田土壤保墑措施再跟不上，還會(huì)加速耕層土壤“綠水”的丟失，進(jìn)而對(duì)于冬小麥的創(chuàng)高產(chǎn)不利。可以說，秸稈還田的麥田出苗不齊和苗黃問題是秸稈還田操作不標(biāo)準(zhǔn)，連帶引起小麥播種質(zhì)量差所造成的。對(duì)于玉米田也會(huì)有同樣的問題，就是滅茬要好，保墑也要好才行。

為了避免來年不再產(chǎn)生秸稈還田引起出苗不好和麥苗發(fā)黃等問題，秸稈直接還田技術(shù)建議：

4.1 各類秸稈收割后最好立即耕翻入土，以避免水分損失而不易腐解，在水田上更應(yīng)注意。

4.2 秸稈還田后，在腐解過程中會(huì)產(chǎn)生許多有機(jī)酸，在水田中易累積，濃度大時(shí)會(huì)造成危害。因此在水田水漿管理上應(yīng)采取"干濕交替、淺水勤灌"的方法，并適時(shí)擱田，改善土壤通氣性。

4.3 應(yīng)使用無病健壯的植物秸稈還田，防止傳播病菌，加重下茬作物病害。

4.4 要用足夠馬力的機(jī)械將秸稈切碎，長度不超過10厘米，耕翻入土深度在15厘米以下，覆土要蓋嚴(yán)、鎮(zhèn)壓保墑，既可加速秸稈分解，又不影響播種出苗。

4.5 配合施用氮、磷肥。新鮮的秸稈碳、氮化大，施入田地時(shí)，會(huì)出現(xiàn)微生物與作物爭肥現(xiàn)象。秸稈在腐熟的過程中，會(huì)消耗土壤中的氮素等速效養(yǎng)分。在秸稈還田的同時(shí)，要配合施用碳酸氫銨、過磷酸鈣等肥料，補(bǔ)充土壤中的速效養(yǎng)分。

4.6 翻壓時(shí)間與水分管理。可邊收割邊耕埋，利用收獲時(shí)含水較多，及時(shí)耕埋利于腐解。土壤水分狀況是決定麥秸腐解速度的重要因素。在水分管理上，對(duì)土壤墑情差的，耕翻后應(yīng)立即灌水;而墑情好的則應(yīng)鎮(zhèn)壓保墑，促使土壤密實(shí)，以利于秸稈吸水分解。

4.7 深耕或深旋耕時(shí)可選擇高留茬，即留茬高度在15～20厘米，并使秸稈均勻撒在地面，以利耕作。少免耕田塊，可選擇矮留茬，并將作物秸稈均勻撒在地面，這樣既省力又利于出苗。4.8 預(yù)防病蟲害

秸稈還田后進(jìn)行連作，病蟲害有加重發(fā)生的趨勢。因此，秸稈還田更適合建立在輪作的基礎(chǔ)上，這樣秸稈還田的效果才能充分發(fā)揮。在輪作的基礎(chǔ)上進(jìn)行秸稈還田，是不會(huì)造成病蟲害大發(fā)生的。如果在連作情況下還田秸稈，可考慮采用秸稈翻耕還田的方法，而不能采用秸稈耙耕淺層還田的方法。同時(shí)，必須要加強(qiáng)病蟲害防治，以確保農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

另外，由于秸稈還田增強(qiáng)了土壤微生物活性，加快了除草劑等在土壤中的降解速度，縮短了藥劑的殘效期。因此，在秸稈還田的土壤中施用化學(xué)除草劑等，特別是播前施用的，其有效施用劑量應(yīng)適當(dāng)提高。

4.9 合理補(bǔ)水補(bǔ)氮

土壤墑情好，水分充足是保證微生物分解秸稈的重要條件。秸稈還田的地塊，因?yàn)橥寥栏邮杷桑杷扛螅鐫菜沧闼瑸槲⑸锘顒?dòng)創(chuàng)造一個(gè)合適的環(huán)境條件，以利于秸稈充分腐熟分解。

補(bǔ)氮肥：小麥、玉米等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(jī)物需要的碳氮比為25∶1至30∶1。也就是說，秸稈還田后需要補(bǔ)充大量的氮肥。否則，微生物分解秸稈必然會(huì)與作物爭奪土壤中的氮素與水分，影響作物正常生長。所以，秸稈還田的地塊在正常施肥外，還應(yīng)趁早增施氮肥。一般情況下，小麥、玉米收獲的有機(jī)質(zhì)占總體的40%～50%。也就是說，畝產(chǎn)小麥500千克的糧田，收獲后可剩余秸稈500千克以上，要調(diào)整到最佳的分解碳氮比，需要額外補(bǔ)充尿素20～25千克（或每畝底肥施用15-15-15復(fù)合肥100～150千克），才可達(dá)到較好的效果。

玉米秸稈還田技術(shù)逐步得到普及，但中國部分農(nóng)民對(duì)這一技術(shù)掌握得不夠全面，應(yīng)用中出現(xiàn)了一些問題，甚至產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，部分田塊出現(xiàn)小麥出苗率低、苗黃、苗弱甚至死苗現(xiàn)象。主要原因是碳氮比失調(diào)、秸稈粉碎過粗、土壤過松，生產(chǎn)上應(yīng)加以防范。

防碳氮比失調(diào)。玉米秸稈碳氮比為65～85∶1，而適宜微生物活動(dòng)的碳氮比為25∶1，秸稈還田后土壤中氮素不足，微生物與作物爭奪氮素，麥苗會(huì)因缺氮而黃化、瘦弱，生長不良。解決辦法:秸稈粉碎后，在秸稈表面每畝撒施碳酸氫銨50千克或尿素20千克，然后耕翻。

4.10 防秸稈粉碎過粗。有的地塊粉碎后的秸稈過長，長度大于10厘米，不利于耕翻，影響播種。解決辦法：使用馬力相對(duì)較大的大型秸稈粉碎機(jī)，這樣秸稈粉碎得細(xì)，而且旋耕較深，秸稈與土壤混和均勻。

4.11 防土壤過松。秸稈還田后，土壤過于疏松，大孔隙多，小麥種子不能與土壤緊密接觸，影響發(fā)芽生長，扎根不牢，甚至出現(xiàn)“吊根”現(xiàn)象。

除采取以上措施外，還要注意以下幾個(gè)方面：①提高土壤墑情。②提高播種質(zhì)量。③根，可避免小麥吊根現(xiàn)象。④消滅病原體。帶病的秸稈不能直接還田，否則夏季玉米易發(fā)生病害，這類秸稈應(yīng)銷毀或高溫堆腐后再施用。

5 建議秸稈還田應(yīng)采取的幾種具體可行措施

秸稈還田有多種形式，可分為5大類：秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過腹還田。

秸稈粉碎翻壓還田，就是把作物收獲后的秸稈，通過機(jī)械化粉碎，耕地，直接翻壓在土壤里。優(yōu)點(diǎn)：改善土壤理化性質(zhì)。把秸稈的營養(yǎng)物質(zhì)充分的保留在土壤里。提高化肥利用率。提高作物抗旱抗鹽堿性。

秸稈還田按途徑分有直接還田和間接還田。間接還田包括一般堆漚還田、過腹還田。

秸稈利用最簡單的方法就是粉碎后直接還田，這也是各地大力推廣應(yīng)用最多的模式。由于化肥的大量施用，有機(jī)肥的用量越來越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸稈經(jīng)粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤內(nèi)的有機(jī)質(zhì)，增強(qiáng)土壤微生物活性，提高土壤肥力。

秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)。機(jī)械化秸稈粉碎直接還田技術(shù)，就是用秸稈粉碎機(jī)將摘穗后的玉米、高粱及小麥等農(nóng)作物秸稈就地粉碎，均勻地拋撤在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解。這樣能把秸稈的營養(yǎng)物質(zhì)完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，培肥了地力，而且改良了土壤結(jié)構(gòu)，減少病蟲危害。