黑龍江省玉米秸稈還田現(xiàn)狀及發(fā)展策略

劉海燕 孫善文 韓業(yè)輝 周 超 許 健

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，齊齊哈爾 161006）

黑龍江省作為我國產(chǎn)糧大省，玉米產(chǎn)量起著決定性的作用。目前，玉米播種面積位居全省糧食作物播種面積首位，產(chǎn)量占全省糧食總產(chǎn)量的59% 左右，位列全國之冠。作為玉米生產(chǎn)大省，黑龍江省也是玉米秸稈產(chǎn)出大省，秸稈產(chǎn)量位列全國第一，占全國秸稈產(chǎn)量的1/8 左右。作為一種有再生能力的有機(jī)質(zhì)能源，玉米秸稈還田是改善土壤基質(zhì)、培肥地力的主要手段之一，對玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和耕地的良性循環(huán)利用具有重要意義。

1 玉米秸稈還田現(xiàn)狀

從產(chǎn)量上看，2010 年黑龍江省玉米產(chǎn)量突破2500 萬t，此后不斷增長，2015 年突破4280.19 萬t，目前穩(wěn)定在3900 萬t。據(jù)測算，玉米秸稈與籽粒比約為1.3∶1，按此比例計算，黑龍江省每年會產(chǎn)生大量玉米秸稈。隨著農(nóng)村生活水平的提高和養(yǎng)殖業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，玉米秸稈作為家庭燃料和畜禽青飼料的比例逐漸減少，大量玉米秸稈廢棄在田地里。為不影響下一年播種，農(nóng)民不得不就地焚燒或清理到地邊焚燒，秸稈焚燒不僅易引發(fā)火災(zāi)，還會形成霧霾，影響空氣質(zhì)量、道路交通和航空安全。

近年來，隨著政府對秸稈綜合利用的扶持，秸稈作為工業(yè)原材料的比例逐年增加，而作為肥料的秸稈還田比例增長緩慢。2018 年黑龍江省玉米秸稈全量翻埋還田突破66.7 萬hm2，但僅占玉米耕種面積的10%，而美國和英國早在2010 年玉米秸稈還田比例就分別達(dá)到68%和73%[1]，與玉米種植大國相比，黑龍江省玉米秸稈還田比例仍然很低。為持續(xù)推進(jìn)黑龍江省秸稈還田工作，2020 年黑龍江省政府堅持“還田利用為主、離田利用為輔、各級財政支持、農(nóng)民等主體共擔(dān)”的原則，進(jìn)一步加大秸稈還田政策支持力度。在政府的大力支持下，隨著農(nóng)民種植觀念的轉(zhuǎn)變，玉米秸稈還田比例逐年提高。

2 玉米秸稈還田的限制因素

2.1 氣候條件制約秸稈的腐化進(jìn)程黑龍江省位于中國東北部，氣候?yàn)闇貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫僅在-5～5℃之間，無霜期在100～150d 之間，初霜凍在9 月下旬出現(xiàn)，終霜凍在4 月下旬至5 月上旬結(jié)束，年降水量在400～650mm 之間，生長季降水約為全年總量的83%～94%。玉米秸稈腐爛的最適條件是田間土壤含水量在田間持水量的60%～70%，溫度為28～35℃。黑龍江省耕地休田的季節(jié)正值寒冷干燥的冬季，日平均氣溫在0℃以下，土壤溫、濕度不能滿足玉米秸稈腐熟的溫濕度，秸稈無法腐化。次年，秸稈腐化與玉米生長同期，而秸稈在腐化分解的過程中需要大量的氮元素參與，導(dǎo)致土壤中暫時的碳氮比失衡[2-3]，因此，秸稈未腐熟不但不會為玉米提供養(yǎng)分，反而與其爭奪養(yǎng)分，一定程度上影響玉米的生長。

2.2 農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量差影響秸稈還田效果玉米秸稈還田的效果與秸稈粉碎質(zhì)量息息相關(guān)。若秸稈粉碎質(zhì)量差，不能與土壤充分混拌和覆蓋，秸稈就會很難分解，不但無法提高土壤肥力，甚至?xí)绊懼仓甑纳L[4]，因此，秸稈粉碎質(zhì)量是保證秸稈還田的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究顯示，玉米秸稈粉碎的長度小于10cm，破碎率在95%以上為宜。目前，黑龍江省大部分地區(qū)使用聯(lián)合收獲機(jī)裝配還田機(jī)械，收獲的同時完成秸稈粉碎[5]。由于秸稈還田機(jī)械多為聯(lián)合收獲機(jī)改裝，機(jī)械設(shè)備不配套，且收獲和秸稈粉碎同時進(jìn)行，作業(yè)質(zhì)量難以保證，因此造成秸稈粉碎質(zhì)量差，混拌覆蓋不充分；另外，為了降低機(jī)耕成本，農(nóng)戶往往只采取粉碎1 遍，經(jīng)常出現(xiàn)漏切、拋撒不均勻等現(xiàn)象，致使翻壓不實(shí)，影響下茬玉米的播種和生長。

2.3 秸稈還田對下茬玉米造成諸多不良影響由于秸稈粉碎不充分，部分秸稈過長，與土壤混拌、翻壓不均勻，秸稈當(dāng)季難以腐化，因此造成土壤懸空、土壤水分散失，致使種子發(fā)芽率下降，出苗不齊，根系不易扎根，植株易出現(xiàn)倒伏，影響玉米生長；秸稈腐熟過程中需吸收土壤中的氮元素，以滿足微生物活動的適宜碳氮比，由此造成土壤中氮素含量降低，出現(xiàn)黃苗現(xiàn)象，影響幼苗生長，甚至導(dǎo)致減產(chǎn)；秸稈粉碎與土壤混拌過程中，部分病殘體植株粉碎混入，土壤中病蟲害的蟲卵和病菌增多，被深埋到地下，為其休眠及繁殖提供了寄主，增加了次年病蟲害發(fā)生的風(fēng)險；因粉碎不充分，秸稈過長或還田量過大，導(dǎo)致翻埋不徹底，耕地表面仍殘留部分秸稈，次年無法播種，必須進(jìn)行二次粉碎或清理，增加生產(chǎn)成本。

2.4 生產(chǎn)成本的增加影響農(nóng)民秸稈還田積極性為堅決杜絕秸稈焚燒，加大秸稈的綜合利用力度，政府出臺了多種形式的秸稈綜合利用的補(bǔ)貼政策，如秸稈離田作業(yè)補(bǔ)貼、秸稈離田機(jī)購置補(bǔ)貼等。秸稈還田作業(yè)補(bǔ)貼多包含在機(jī)耕補(bǔ)貼中，秸稈粉碎機(jī)械多由收獲機(jī)械裝配，粉碎不均勻，無法完全翻埋到土壤中，二次粉碎或清理秸稈增加生產(chǎn)成本；另外，通過秸稈還田培肥地力，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是長期的過程，王應(yīng)等[6]經(jīng)過多年多點(diǎn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈還田3 年、6 年和9年后，土壤有機(jī)質(zhì)含量分別提高0.05%～0.09%、0.06%～0.10%、0.09%～0.12%，玉米產(chǎn)量的提高也是緩慢的過程。由于生產(chǎn)成本的增加影響了農(nóng)民對玉米秸稈還田的積極性，阻礙了秸稈還田的推進(jìn)。

3 發(fā)展策略

3.1 提高農(nóng)戶玉米秸稈還田的意識秸稈還田雖然有培肥地力、促進(jìn)微生物活動等作用，但這是個持久的過程。一方面，農(nóng)民面對生產(chǎn)成本的不斷上漲，只見投入不見經(jīng)濟(jì)效益，主觀上很難接受；另一方面，農(nóng)民重用地輕養(yǎng)地，對秸稈還田好處的認(rèn)知程度較低，環(huán)保意識薄弱，所以玉米秸稈還田難以普及和推廣。為了保證黑龍江省玉米產(chǎn)量的持續(xù)增長，應(yīng)注重提高農(nóng)民養(yǎng)地的意識，促進(jìn)玉米秸稈還田的有效實(shí)施。對此，相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門要加強(qiáng)對玉米秸稈還田的宣傳，普及玉米秸稈還田相關(guān)的知識和技術(shù)，提高農(nóng)民的秸稈還田意識。同時委派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，因地制宜地傳授切實(shí)可行的秸稈還田技術(shù)，保障玉米秸稈還田工作順利有序推進(jìn)。

3.2 建立完善的秸稈還田技術(shù)體系黑龍江省土壤類型眾多，氣候條件復(fù)雜，各玉米種植區(qū)耕作栽培方式迥然不同，選用的玉米秸稈還田方式必然有所區(qū)別，因此應(yīng)建立完善的秸稈還田技術(shù)體系，使這項(xiàng)生態(tài)栽培技術(shù)更好地為玉米產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展服務(wù)。各地應(yīng)結(jié)合不同玉米種植區(qū)的水分、溫度、土壤等環(huán)境因子，將秸稈還田、植保、水肥高效利用等技術(shù)進(jìn)行集成；加強(qiáng)種質(zhì)的改良和創(chuàng)新，選育高產(chǎn)、抗病、宜機(jī)收的優(yōu)良玉米品種，減少玉米病蟲害的發(fā)生；建立合理的輪作體系，將秸稈產(chǎn)量低的豆科等作物納入輪作體系，在減少秸稈產(chǎn)量的同時補(bǔ)充土壤中的氮素含量，緩解秸稈還田帶來的副作用。

3.3 加快配套農(nóng)機(jī)裝備的聯(lián)合攻關(guān)玉米秸稈具有體積大、產(chǎn)量高、處理難的特點(diǎn)。目前，秸稈粉碎機(jī)械多與聯(lián)合收獲機(jī)等機(jī)械同時使用，由于機(jī)械不配套，秸稈粉碎質(zhì)量差是秸稈還田限制因素之一，因此，應(yīng)加快秸稈還田農(nóng)機(jī)裝備及配套技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)，在功能、產(chǎn)品升級、新工藝等方面進(jìn)行研發(fā)，保證配套技術(shù)的順利實(shí)施，推進(jìn)玉米秸稈還田的步伐，實(shí)現(xiàn)黑土保護(hù)性耕作，促進(jìn)黑龍江省玉米循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。

3.4 增加秸稈還田專項(xiàng)補(bǔ)貼秸稈還田雖然促進(jìn)玉米增產(chǎn)、減少農(nóng)業(yè)污染、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用[7-8]，但其是個長效機(jī)制，鑒于此，為保證秸稈還田工作長期有序地推進(jìn)，應(yīng)設(shè)立專項(xiàng)補(bǔ)貼，制訂秸稈還田的長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，保證玉米持續(xù)增產(chǎn)和耕地的保護(hù)性利用同步進(jìn)行。政府相關(guān)部門準(zhǔn)確把握還田時間，及時落實(shí)農(nóng)民補(bǔ)貼，并做好相關(guān)監(jiān)督反饋工作。同時，專項(xiàng)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)秸稈還田成本的變化實(shí)時調(diào)整，切實(shí)減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，確保秸稈還田高質(zhì)量 持續(xù)。