淺析秸稈還田技術

高晗 張環宇 于雙成 楊松 陳猛

摘 要 秸稈中含有作物生長所需要的營養元素，并且在還田之后可以進一步改善土壤的物理、化學性質及生物學性狀，對于提升土壤肥力有著良好的作用。秸稈在經過適當處理之后，可以將其作為農田耕種的重要有機肥源之一，起到降本增效的作用。基于此，從秸稈還田技術作為切入點，研究推廣秸稈還田技術對于提升我國農業種植水平、提升土壤基礎肥力的作用，并依照國內農業種植現狀來分析秸稈還田技術中的注意要點，思考優化改進的辦法。

關鍵詞 農作物;秸稈還田;技術要點

中圖分類號：S141.4 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.32.081

秸稈還田技術旨在把不適合當作動物飼料的秸稈（通常為玉米、小麥秸稈等），采用直接或堆積腐熟等辦法施撒到農田當中，起到提升土壤肥力、加速生土熟化等作用。此外，秸稈還田還能提高土壤中有機質、氮磷鉀等含量，強化土壤對水分的保持能力，改善作物的性狀，提升作物的產量和質量。因此，適當的秸稈還田對于土壤的增肥增產作用十分有效，長期適當應用可以讓作物生產量提升5%～10%。由于國內相關技術不夠成熟，農民對于秸稈還田技術的理解使用還局限在直接還田或焚燒的辦法上，因此想要達到更好的效果并非易事。基于此，主要分析秸稈還田技術的相關要點，提出合理的秸稈還田技術措施，助力于積極改善農村地區的土壤情況。

1 秸稈還田的意義及可行性探究

1.1 意義

從我國生態研究網絡數據庫中的土壤肥力數據來看，全國肥沃高產田僅占30%，中低產田占70%。而從土壤養分情況來看，多數地區的土壤普遍存在缺少氮磷的情況，占比達到了總種植土壤面積的42%，而缺少鉀元素的土壤占據了21%。由于國內化肥生產體系中氮磷鉀的比例存在失調情況，國內北方土壤普遍缺少磷，而南方的土壤則普遍存在缺少鉀。各地區土壤磷鉀元素供應不足，也使得氮肥的肥效降低。在土壤肥力不良的情況下，國內農業部門大力推廣秸稈還田技術，根據實踐情況反饋來看，秸稈還田技術能夠有效提高土壤有機質含量，并能起到改善土壤肥力的作用[1]。其中，秸稈還田技術對國內南北地區土壤中氮磷鉀比例失調問題有明顯的改善作用。常年采用秸稈還田技術不僅可以增肥增產，還能持續保證土壤的肥力，因此此技術是較為經濟有效的改善土質的辦法，有助于國內農業走向穩產、可持續的發展道路。

1.2 可行性探究

影響秸稈還田可行性的問題主要有以下3點。1）秸稈中的碳氮（C/N）比值較高，導致秸稈在土壤中的分解效率不高，土壤中的微生物在分解秸稈時，還需要吸收一定量的氮素營養，土壤微生物與作物爭奪氮肥營養，影響作物的生長。2）部分地區采用的秸稈還田措施不當，導致秸稈還田的數量過于龐大，分解緩慢。另外，土壤中的水分不適合、秸稈粉碎程度不足、翻壓質量不好等都會影響到后續作物生長的質量，延緩種子出苗和幼苗的生長速度。3）國內農業機械化水平普遍不高。除部分大型的農田種植生產基地，很多地區的農田種植機械化程度并不高，缺少秸稈還田的配套工具，而且很多農村地區的技術普及推廣力度不足，很多農民并不熟悉此類技術。

隨著農業生產發展政策的推廣完善，以及工業和科技領域的高速發展，此類問題在現階段或未來也會被解決。1）國內氮素化肥工業在高速發展，氮肥的生產和用量也在大幅度上升，可以依靠氮素化肥來改善秸稈中的C/N比值，進而來加速秸稈的分解腐化[2]。2）中科院土肥研究所等單位對于秸稈還田的各類因素都進行了研究分析，制定出了秸稈還田的適宜方法、時間、數量、翻壓深度及土壤水分等措施，并制定了相應的技術規程，各地區政府應該結合實際加以應用，并將其在各個農村地區進行廣泛推廣傳播，使廣大農民相互傳遞學習。3）隨著我國工業規模的擴大，國內的農業機械化水平也在不斷提高，未來將收割機、粉碎機等機械化設備推廣到農村地區具有較大的可行性，可以為秸稈還田提供技術和效率保證。綜合來看，大面積推廣和實行秸稈還田技術是十分具有可行性的。

2 秸稈還田技術的具體措施

傳統的秸稈還田方法一般有堆漚還田、直接還田、過腹還田。此類技術是以往農業技術尚未發展時農村地區的常用辦法，成本和使用難度較低。1）堆漚還田主要是將農作物的秸稈堆積后，制成堆肥、漚肥等，然后讓作物的秸稈逐漸發酵再埋入到土壤當中。2）直接還田的方法則較為簡單，易于操作，省時省力，使用較為普遍，即直接將農作物的秸稈殘渣覆蓋到土壤表面，灑水堆肥等待自然腐化。當然也可以使用翻壓還田的方式，即在農作物收獲之后將秸稈適時的翻入到土層中，利用土壤微生物來進行腐化。3）過腹還田是將秸稈簡單剁碎處理后喂養給家禽、牲畜，然后將牲畜的糞便作為肥料施入到土中。

2.1 直接還田的技術措施

2.1.1 控制秸稈還田的數量

無論是采用覆蓋或翻壓的方法都需要考慮到秸稈的數量。如果數量過多，不利于秸稈之后的腐化，甚至還會影響到農作物幼苗的生長。所以通常需要將量控制在每667 m2約200 kg，最好將秸稈均勻鋪灑在農田的各個地方。

2.1.2 適當配合氮磷肥料

秸稈埋入土壤后，在腐熟的過程中會逐漸消耗土壤中的氮素等養分，所以需要在秸稈還田時適當配合使用碳酸氫銨、過磷酸鈣等肥料，以便可以及時補充土壤中的流失養分[3]。

2.1.3 秸稈翻埋時間的選擇

通常需要在農作物收獲之后就立即將秸稈翻埋到土壤當中，防止秸稈被太陽曝曬后水分流失，影響腐熟速度。

2.1.4 適當加入石灰粉

新鮮的秸稈在腐熟的過程中可能會產生大量的有機酸，對農作物的根系產生毒害作用。因此，在透氣性較差和酸性強的土壤中，可以適當施入一些石灰粉對有機酸進行中和。一般石灰粉的使用量為每667 m2約40 kg。

2.2 堆漚還田的技術措施

在堆漚還田的過程中，如果將有病的作物秸稈直接還田，其中的病菌可能會傳染病害，影響農作物健康，因此需要采取高溫堆制的方式來殺滅病菌。先將作物秸稈剁碎，長度可以控制在3 cm以內，將剁碎后的秸稈泡水濕透，保證秸稈的含水量達到70%左右即可[4]。再加入適當已經腐熟的有機肥，均勻成堆，用塑料布蓋住密封。經過14 d左右的時間堆漚結束。觀察秸稈的腐熟標準就是秸稈的顏色變成褐色或是黑褐色，用手握會感覺到柔軟有彈性。腐熟后的堆肥料可以直接施入到農田當中。

在應用堆漚還田的技術過程中，注意以下3點。1）秸稈中的養分釋放速度較慢，因此一般秸稈還田是當作土壤的基肥使用，施入時間較晚，無法被當季的農作物吸收。2）保證秸稈施用時要均勻。如果播散不均，可能會導致在土壤層厚的地方很難被翻耕入土，使田面高低不平，導致出現農作物幼苗生長效率降低、出苗不均勻等問題。3）秸稈還田時要適當施入一定量的速效氮肥，確保土壤中碳氮比適宜。通常情況下，禾本科農作物中的秸稈纖維素含量比較高，可以達到35%～40%，所以可能會導致將其還田后土壤中的碳素比例迅速提升。土壤中的微生物一般都是以碳素為能源、氮素為營養。利于微生物分解的適宜碳氮比為25∶1，但是多數情況下，秸稈的碳氮比遠遠要高于此，會導致秸稈在土壤中腐化后，出現碳多氮少的情況。而土壤中微生物的增長也需要氮素，因此就造成微生物與農作物為了生存而爭取氮素的問題。為了防止出現此類問題，需要在秸稈還田過程中施入一定量的氮素，既可以保證秸稈腐化速度，也可以保證農作物的正常生長。

2.3 秸稈粉碎翻壓還田

通過將秸稈進行機械化粉碎之后，再耕地翻壓到土壤之中，可以充分將秸稈中的營養成分保留在土壤當中。在此過程中，需要操作人員先明確其中的弊端，并盡可能地規避，從而保證粉碎翻壓還田的有效性。1）秸稈還田量過大或是施撒不均勻導致微生物與農作物爭奪養分，出現死苗、減產等問題。因此應注意粉碎秸稈還田量需要控制在每667 m2撒施300～450 kg，如果量過多可能會導致秸稈在土壤中的分解速度降低。在秸稈還田過程中，還需要適當補充一定量的氮肥，如果缺磷則可以補充磷肥。2）秸稈粉碎翻壓再施撒到土壤當中可能會使土壤變得稀松，土壤中的空隙過多且大小不均勻，出現土壤跑風的情況，從而可能會導致種子無法與土壤緊密接觸，影響種子發芽。如果種植的是小麥，可能會導致幼苗扎根不牢，出現吊根的問題，因此需要注意進行適當的灌水或碾壓緊土，保證土壤可以和種子充分接觸，而通常秸稈的粉碎細度需要控制在3 cm內。3）可能會導致病蟲害傳染的問題。如果將發病的秸稈還田，秸稈中存在的蟲卵、病菌等會繼續潛藏在秸稈內部，粉碎還田后被留在土壤當中，在作物播種后可能發生病蟲害傳熱的問題[5]。此問題暫時沒有具體辦法根治，但是可以利用對農作物噴灑藥劑來防治病蟲害。

3 現代機械化秸稈還田技術

針對大面積的農業種植生產區域，采用機械化秸稈還田技術十分適宜，其中包括秸稈粉碎、根茬粉碎、整稈編壓等多種還田措施。采用機械化方式非常高效、便捷，尤其對于大面積的農田，能有效降低經濟成本，其相關技術當前也較為成熟。

機械化秸稈還田的主要優勢和特點在于直接利用流程化的機械設備來進行操作，可以一次性完成多道工序，節省了時間、人力。相比于傳統的人工作業，效率提升了上百倍，不僅可以爭搶農時，還可以增強土壤肥力，帶來良好的經濟效益和社會效益。1）完善的機械化秸稈還田技術體系在機械化收割小麥的同時直接將秸稈粉碎還田，省去了其中的時間和工序。還可以免耕播種，比如機械化播種玉米，播種的同時補充氮磷肥，并用高柱犁來深耕翻埋。此技術在整地之后就可以繼續播種其他作物，適合在北方小麥或南方麥稻的主產區大范圍推廣。2）對玉米根茬進行機械化還田。待到玉米收獲之后，玉米的秸稈可以用于加工禽畜飼料或是生活燃料等。采用根茬粉碎機直接將壟上的玉米根茬粉碎之后，混拌到10 cm的土層當中。這類技術適合實行輪番耕種制的東北壟作區域。

4 結語

對當前國內農業領域研究推廣秸稈還田技術的意義和可行性進行分析，明確了其對于農業可持續發展、增產穩產有重要意義，同時隨著工業領域和科技領域的高速發展，秸稈還田技術在技術方面或是經濟方面都有著較高的可行性。目前，可以被廣泛采用的有直接還田、堆漚還田、秸稈粉碎還田、機械化還田等技術措施，其中前3種辦法都是成本消耗較低的還田辦法，可以在各地農村區域進行大范圍普及，幫助農民改善土壤環境，提升土壤肥力，對于全面推動我國農業發展有很好的社會效益。

參考文獻：

[1] 周穎，周清波，王立剛，等.秸稈還田技術的外溢效益價值評估研究綜述[J].生態經濟，2019，35（8）：128-135.

[2] 王麗嬌，閆大明.水稻秸稈還田技術研究[J].現代化農業，2020（4）：62-63.

[3] 施波，周華萍，應金耀.小麥、水稻秸稈還田技術應用效果分析[J].浙江農業科學，2020，61（2）：219-220.

[4] 許威.農作物秸稈還田技術模式探析[J].現代農業科技，2019（18）：131.

[5] 薩如拉，楊恒山，邰繼承，等.秸稈還田條件下腐熟劑對不同質地土壤真菌多樣性的影響[J].中國生態農業學報，2020，28（7）：121-131.

（責任編輯：劉寧寧）