阜陽市秸稈綜合利用現狀及還田對策

曹 群

（阜陽市農業技術推廣中心，安徽阜陽 236000）

關鍵字：秸稈；綜合利用；還田；對策

我國農作物秸稈利用歷史悠久，近些年來，隨著經濟的發展，農作物秸稈在生活中的利用大大減少，過多的秸稈在田間被直接焚燒或堆漚腐爛，導致大氣污染、土壤結構破壞、水體污染等問題。秸稈中含有大量的中微量元素，是物質、能量和養分的載體，是一種多用途、可再生的寶貴生物資源，并含有豐富的纖維素、半纖維素和木質素，是重要的工業材料和生物燃料的主要原料，利用潛力巨大。秸稈綜合利用就是將秸稈變“廢”為寶，充分挖掘秸稈優勢，徹底解決秸稈過多的問題。

2019年，阜陽市農作物秸稈產業化利用量達354.55萬t，占收集總量的53.8%，其中秸稈還田257.4萬t，占收集總量的40.8%，占比依然很大。研究表明，秸稈還田可有效改善土壤結構［1，2］，提升土壤有機質、有效養分含量，顯著提高接茬作物產量［3-5］。但在秸稈還田過程中，大量的秸稈不能立即融于土壤，還田初期，土壤間隙較大，播種時種子與土壤不能充分接觸，導致部分種子懸空，不能出苗或出苗率較低；且秸稈腐解過程中與作物爭奪養分，易出現黃苗、干苗等現象。陸寧海等研究認為，秸稈還田增加了土壤微生物數量，其中真菌增長幅度最大，加重了以真菌為主要病原的土傳病害［6］，如小麥基腐病、小麥赤霉病［7］、玉米紋枯病［8］等。

目前，秸稈還田利用仍是阜陽市秸稈綜合利用最主要的途徑，在還田利用過程中，秸稈腐解受氣候條件、土壤類型、還田量、還田方式等多種因素的影響［9］。如何充分利用秸稈資源優勢，消除秸稈還田中對農業生產的不利影響，是亟須解決的問題。

1 阜陽市農業基本情況

1.1 自然條件阜陽市位于黃淮海平原南端，是我國南北氣候過渡地帶，地勢平坦，四季分明，氣候溫和，年均氣溫14.5～15℃；雨量適中，年均降水量820～950mm，夏季最多，占年均降雨量的50%～60%；光照充足，無霜期210～222d；主要土壤類型有砂姜黑土、潮土、棕壤和水稻土。

1.2 農業及農作物秸稈基本情況阜陽是農業大市，秸稈資源十分豐富。2019年，阜陽市農作物播種面積約103萬hm2，農作物秸稈資源實際收集總量約659.2萬t。其中，小麥播種面積約50萬hm2，實際收集秸稈302.3萬t；玉米播種面積約26.9萬hm2，實際收集秸稈256.1萬t；水稻種植面積約7.8萬hm2，實際收集秸稈43.9萬t；豆類播種面積約11.9萬hm2，實際收集秸稈21.2萬t；薯類播種面積約2.1萬hm2，實際收集秸稈18.9萬t；油菜播種面積約1.5萬hm2，實際收集秸稈6.1萬t；其他谷物播種面積約1.1萬hm2，實際收集秸稈3.2萬t；花生播種面積約0.9萬hm2，實際收集秸稈3.5萬t；棉花播種面積約0.6萬hm2，實際收集秸稈4萬t。

2 阜陽市農作物秸稈綜合利用情況

阜陽市充分挖掘秸稈資源潛力，將利用方式逐步擴展到肥料化、能源化、基料化、飼料化、原料化利用領域。2019年，綜合利用623.3萬t，占可收集秸稈的94.6%。

2.1 秸稈肥料化秸稈肥料化以直接粉碎還田為主，部分秸稈用于有機肥生產。通過粉碎還田約257.4萬t，高溫堆肥11.4萬t，商品肥料化25.6萬t，占秸稈利用總量的47.2%。

2.2 秸稈基料化采用生化處理，以秸稈為基料，生產食用菌菌棒、作物育苗基質等，全市基料化利用企業13家，利用量達24.6萬t，占秸稈利用總量的3.9%。

2.3 秸稈飼料化通過秸稈青（黃）貯、壓塊顆料、微生物發酵、直接粉碎等技術，保障全市93家畜牧養殖企業的飼料供給，利用秸稈121.5萬t，占秸稈利用總量的19.5%。

2.4 秸稈原料化以秸稈為原料生產建筑材料、非木漿紙、包裝材料、餐具、人造板材、復合材料等產品。全市原料化利用企業6家，利用秸稈25.8萬t，占秸稈利用總量的4.1%。

2.5 秸稈能源化發展秸稈電廠，積極推廣秸稈生物氣化、熱解氣化、固化成型、直燃發電等技術，全市規模能源化利用企業56家，利用秸稈157萬t，占秸稈利用總量的25.2%。

3 秸稈還田對策

3.1 秸稈適量還田秸稈還田后腐解包括3個階段，即快速腐解期，緩慢腐解期和停滯期。在土壤水分為16%～20%時，秸稈的分解速率最快［10］，且秸稈在不同質地的土壤腐解速度也不同［11］。劉義國等以小麥秸稈覆蓋6000kg∕hm2為比較適宜的秸稈覆蓋還田量［4］；張靜等研究認為，玉米秸稈9000kg∕hm2的還田量較為適宜［3］；蔡麗君等研究認為，在60%秸稈還田量時土壤酶活性達到較高值［12］。胡宏祥等研究認為，隨著秸稈還田量的增加，腐解速率降低［13］。王漢朋等在田間調查玉米紋枯病病害流行時表明，病情指數隨秸稈還田量的增加而增大［8］。可見，在秸稈還田利用時，要綜合考慮氣候特點、土壤特性和病蟲害發生情況等，并不是還田量越大越好，2∕3左右的秸稈還田可以有效改善土壤質量、緩解土壤養分流失、提高土壤供肥水平和土壤微生物活性［14］。阜陽市的耕作制度是一年兩熟制，結合氣候特點、還田效率等，建議一季秸稈還田后下季不再還田或少量還田。

3.2 采取適宜耕作方式耕作方式對還田秸稈的腐解規律有顯著的影響，腐解率表現為翻耕＞旋耕＞免耕［15］。劉單卿等研究認為，在秸稈腐解過程中，翻埋還田在組成成分降解、養分釋放方面均優于覆蓋還田［16］。趙亞麗等研究了黃淮海地區適宜的耕作方式，結果表明，深耕或深松結合秸稈還田有利于作物產量、水分利用效率［17］、土壤微生物數量和酶活性的提高［18］。深耕可減少病蟲害，也能將雜草種子、地下根莖、病菌孢子、害蟲卵塊等埋入深土層，抑制其生長繁育，并能有效打破犁底層，改善土壤通氣性，促進作物根系下扎，有利于作物生長發育［19］。韓上等在華北地區試驗研究表明，在秸稈還田條件下，無論是旋耕還是深耕均提高了小麥和玉米的產量，在改善土壤理化性質方面，0～10cm土層以旋耕+秸稈還田組合效果明顯，10～20cm土層深耕+秸稈還田組合具有較好的改良效果，并提出深耕配合秸稈還田的組合是華北平原南端砂姜黑土區玉米-小麥輪作下小麥季適宜的耕作措施［20］，且還田25cm更能促進小麥生長，為小麥分蘗、穗的形成打下了良好的基礎［21］。

3.3 適量增施氮肥秸稈的腐熟速率與秸稈還田到土壤后的C∕N密切相關，C∕N越小，秸稈腐熟速率越快［22］；C∕N較高，會出現微生物和農作物爭氮的現象，所以秸稈還田時會配施適量氮肥。也有研究認為，秸稈還田與化肥配施比單施秸稈或化肥的增產效應顯著［23］，可提高土壤質量［24］及肥料利用率［25］。劉義國等在秸稈還田下不同氮肥用量的耦合試驗研究中表明，與單施氮肥處理相比，秸稈還田能明顯改善冬小麥的光合性能，提高千粒重，進而提高產量，其中以秸稈還田配施N 225kg∕hm2為宜［26］。李瑋等以秸稈還田定位試驗為平臺，明確砂姜黑土玉米秸稈全量還田，小麥生長季玉米稈秸全量還田適宜的氮肥配施量為202.5～243.0kg∕hm2［27］。因此，在秸稈還田時要施足底肥，偏施氮肥，加快秸稈腐解速率，釋放養分，確保農作物生長前期營養充足。

3.4 添加腐熟劑秸稈腐熟劑中含有大量的酵母菌、霉菌、細菌和芽孢桿菌等，隨秸稈還田到土壤后，增加了土壤中可降解秸稈的微生物數量，促進秸稈較快腐解［28］。秸稈還田時配施腐熟劑，可改善土壤理化性質，提高土壤酶活性和產量，并通過優化根際土壤微生物數量和結構，減輕病原菌的生長和侵染［29］。研究表明，施用腐熟劑配施尿素可加快秸稈的腐解速度［30］。在選擇秸稈腐熟劑時，不同質地土壤秸稈還田配施腐熟劑要因地制宜［31］，在秸稈粉碎后，按每1t秸稈用腐熟劑4kg以上與適量潮濕的細砂土混勻，加入5kg尿素混拌后均勻地撒施在作物秸稈上，采用深（旋）耕與土壤充分混合并及時耙實保墑［32］。

4 結語

目前，秸稈粉碎還田依然是阜陽市主要的秸稈利用方式，有效的秸稈還田方式不僅可以使秸稈資源利用最大化，還能改善土壤微生態環境，提高耕地質量和農作物產量。在實際還田過程中，還要根據具體的土壤類型、氣候特點、病蟲害發生情況等選擇適宜的還田方式。