秸稈還田綜合技術對土壤養分的影響初探

白建忠 丁永鋒 袁濤

摘 要 通過秸稈還田可以有效改善土壤結構，有利于提高土壤的理化性狀。同時，秸稈還田作為一項培肥地力的農藝措施，一方面可以促進秸稈的礦質化，為農作物生長發育提供速效養分；另一方面秸稈在土壤中增強了土壤中動物、植物和微生物的代謝活動，加快了土壤物質循環，提高了土壤養分的生物有效性。從而達到化肥減量增效的目的，實現化肥零增長。

關鍵詞 秸稈還田；還田量；土壤養分；化肥減量

1 技術內容

1.1 主要技術模式

技術模式主要為秸稈還田配施秸稈腐熟劑進行快速腐熟。秸稈機械還田技術模式是將作物秸稈經過機械粉碎（或切段）處理后直接翻入土壤，或直接將作物秸稈（根茬）深翻入土的技術模式。包括玉米秸稈粉碎還田、小麥秸稈粉碎還田、小麥秸稈直接還田、水稻（留高茬）秸稈還田等技術模式。

1.1.1 技術要點

通過機械粉碎并翻耕將作物秸稈深翻入土，使秸稈在土壤微生物和酶的作用下快速腐解，從而提高土壤有機質含量，改善土壤理化性質，增強土壤蓄水保墑能力，提高作物產量。

1.1.2 秸稈處理

秸稈用大型牽引機配套秸稈粉碎機就地粉碎，水稻秸稈切成10—15cm碎稈（主要以留高茬為主），玉米秸稈切成5-10cm碎稈。

1.1.3 耕作整地

用深耕深松機等機具將粉碎的秸稈深翻入土20cm左右，或用耕翻機將沒有粉碎的作物秸稈直接翻入土中25cm左右，在深翻前撒施秸稈腐熟劑2kg+尿素10kg。

1.2 配套技術

1.2.1 增施氮肥調節碳氮比

每畝施尿素5—10kg，將秸稈碳氮比調整到20：1左右。

1.2.2 增施腐熟劑

每畝2kg腐熟劑用土或肥料拌勻后立即撒施到有秸稈的田內，進行梨翻加快秸稈腐解。

2 效果評價

2.1 項目實施對土壤養分的影響

對土壤養分含量尤其是有機質含量的影響 ，每畝玉米秸稈還田750kg/畝（玉米秸稈養分含量：N=6.6g/㎏、P2O5=1.60g/㎏、K2O=11.25g/㎏），相當于畝施尿素10.76kg/畝、重過磷酸鈣2.6kg/畝、硫酸鉀16.88kg/畝。示范面積1.46萬畝玉米秸稈還田，還田量10950噸，相當于投入尿素157.1噸、重過磷酸鈣38噸、硫酸鉀246.4噸；

水稻秸稈每畝還田量350kg/畝（水稻秸稈養分含量：N=5.4g/㎏、P2O5=0.8g/㎏、K2O=14.6g/㎏），相當于畝施尿素4.11kg、重過磷酸鈣0.61kg、硫酸鉀10.22kg。1.14萬畝水稻秸稈還田，還田量3990噸，相當于投入尿素46.85噸、重過磷酸鈣6.95噸、硫酸鉀116.5噸。

根據對各監測點土壤樣品測試結果分析，各處理有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀平均值見下表：

從上表分析，國家級監測點秸稈還田后（連續四年監測平均值）有機質增加2.34g/kg、全氮增加0.16g/kg、有效磷增加6.4mg/kg、速效鉀增加13.0mg/kg、容重增加-0.04g/cm3；增施商品有機肥有機質增加2.89g/kg、全氮增加0.22g/kg、有效磷增加7.0mg/kg、速效鉀增加30mg/kg、容重增加-0.06g/cm3，從秸稈還田定位試驗分析（各處理定位連續三年測試結果平均值）：秸稈還田后有機質增加0.26g/kg、全氮增加0.06g/kg、有效磷增加-0.64mg/kg、速效鉀增加10.6mg/kg、容重增加-0.05g/cm3。

根據上述結果可以看出，耕地土壤化學性狀有所變化，而物理性狀變化不大。

2.2 項目實施對農業生產的影響

根據土肥站對田間試驗的調查統計（按秸稈還田量試驗的處理一和處理四的產量計算），秸稈還田后種植玉米，平均畝產1047.5公斤，比對照增產50公斤，增產率5.01%。由此可見，秸稈還田后，后作增產效果顯著，因秸稈中含有植物所需要的大量營養成分，這就為農作物高產提供了前提條件。

2.3 項目實施對化肥施用品種和數量的影響

秸稈還田后，秸稈里養分迅速礦化，并積累在耕層，滿足作物生長的需要，特別是秸稈釋放的氮素和鉀肥，對玉米的生長等起到很大的作用，雖然前期要追施少量氮素，但中后期釋放大量氮素，這樣就達到了少施速效肥尿素，以施緩效肥為主。并且秸稈中還含有大量的磷、鉀、有機質、微生物等營養元素，供作物吸收利用，化肥總施用量就明顯減少，平均每畝要減少化肥7.53kg（折尿素7.44kg、過磷酸鈣1.61kg，硫酸鉀13.55kg），項目區共減少使用化肥195.78噸[1]。

2.3.1 玉米秸稈還田氮肥減施量

計算方法如下：根據土壤有機質的增加量，估算秸稈還田的土壤固碳量：

（1）土壤固碳（C）量（kg/畝）=（土壤中年終有機質量-土壤年初有機質量）*150000/（1000*1.724）式中，150000表示耕層20cm土壤的干重為15萬kg，1000為土壤有機質含量的單位g/kg轉化為kg/ kg，1.724為土壤有機質與其有機碳（C）量的換算系數。

（2）秸稈還田增加的土壤固定N量（kg/畝）=土壤固碳（C）量/20。

（3） N肥減施量（kg/畝）=土壤固定N量×5%式中，20表示土壤有機質C：N=20：1； 5%表示土壤有機N平均礦化率。

根據土壤化驗結果，項目實施前土壤有機質平均含量15.9g/kg，項目實施后土壤有機質平均含量16.5g/kg，代入上述公式得出秸稈還田后增加的土壤固定N量2.61kg/畝，N肥減施量為0.13kg/畝。

2.3.2 秸稈還田增加的土壤磷量

計算方法如下：玉米秸稈還田增加的土壤P量（kg/畝）=秸稈含P205量×秸稈畝還田量（干重）=1.60g/kg×750kg/畝/1000=1.2kg/畝，即每畝投入750kg玉米秸稈土壤五氧化二磷量增加1.2kg。

2.3.3秸稈還田增加的土壤鉀量：

計算方法如下：玉米秸稈還田增加的土壤K量（kg/畝）=秸稈含鉀量×秸稈畝還田量（干重）=11.25g/kg×750kg/畝/1000=8.4kg/畝。即每畝投入750kg玉米秸稈土壤氧化鉀量增加8.4kg。

3 對經濟、社會、生態效益

3.1 經濟效益

今年共實施面積2.6萬畝， 據調查與測算，每畝減少化肥用量7.53kg/畝（折尿素7.44kg、過磷酸鈣1.61kg，硫酸鉀13.55kg），減少化肥支出21.31元/畝，共計減少化肥用量195.78噸，減少化肥支出55.41萬元；項目區玉米畝平均增產50kg/畝，可增產玉米1300噸，增收208萬元。總計增收+節支280.22萬元。

3.2社 會效益

實施玉米秸稈還田后，減少了土層結構破壞，維持了良好的土體（團粒）結構，減少了水土流失，比未實施還田的土壤抗旱能力提高5天左右，防止了土壤沙化，提高了土壤水、肥、氣、菌（微生物）的涵養能力，增強了土壤活性，進一步提高了土壤肥力基礎，培肥了地力，提高了耕地質量，促進了土地綜合生產能力和可持續發展能力的提高，確保了糧食高產和安全[2]。

4 問題與建議

4.1 缺乏勞動力，群眾認識不足

由于部分青壯年外出務工，農村勞動力缺乏，一部分群眾認識不足，造成項目實施難度大，建議項目實施過程中加大宣傳力度的同時，加強機械化作業程度[3]。

4.2 項目經費不足

由于本項目涉及農戶多，技術培訓、指導、資料等費用不足。請求安排項目經費，重點用于辦點示范、宣傳培訓等方面的工作，以保證項目的順利實施。

4.3 項目機械投入不足

項目區缺乏玉米秸稈還田機械，而項目本身對機械耕作量的要求比較高，缺乏機械造成項目實施難度大，耕作費用極高。為項目的順利實施，希望配備玉米收割還田機械。

參考文獻：

[1]劉強崇.玉米秸稈還田的作用及注意事項[J].河南農業，2015（24）：46+50.

[2]李巖.玉米秸稈還田效益研究[J].中國農業信息，2015（02）：77+157.

[3]侯芳慧.玉米秸稈還田中存在的問題及對策[J].農機科技推廣，2014（11）：35.