農機農藝融合技術在秸稈還田中的應用

王鴻山

（膠州市農業農村局，山東 青島 266300）

農業是我國的基礎性產業，在國民經濟體系中有著重要地位。隨著鄉村振興戰略的實施，國家越來越重視“三農”發展，并逐步加大了“三農”建設的投入力度。秸稈是農作物生產過程中產生的重要農業廢棄物，以往農村燃料短缺，秸稈往往都是被收集起來作為燃料使用，后來農村燃料問題得到解決后，農民往往將秸稈一燒了之，造成了嚴重的農業生態污染，成為農業生產中面臨的一個老大難問題。這不僅僅與綠色發展理念相違背，而且還造成了有機物資源的嚴重浪費。隨著科學技術的發展，目前更加環保且符合當前現代農業發展的農機農藝技術也在不斷涌現，這為解決秸稈污染和還田問題提供了有力的支持[1-2]。

1 秸稈還田的優勢

1.1 提高土壤肥力

秸稈還田能夠提升土壤的有機質含量，從而提高土壤的肥力。秸稈中含有氮磷鉀鈣鎂等營養豐富的元素。但是往年農作物收獲后，秸稈一般都是堆在田間地頭，或者直接焚燒了事，這樣會導致空氣污染，秸稈長期堆積在田間地頭甚至會造成火災等。但是如果秸稈還田后，被深翻到土壤中，將會被土壤中的細菌等微生物分解為有機質，這樣就能夠很大程度上增加土壤的有機質含量，從而提升土壤的肥力[3]。

1.2 改善土壤環境

秸稈被深耕深翻到土壤中分解為有機質后，能夠增加土壤中各種酶的活性，從而進一步促進土壤微生物的生長。土壤中的固氮菌的含量將會增加，秸稈還田后能夠進一步增加土壤的固氮能力，提高土壤的肥力，而且土壤中各種常量元素的增加還能夠進一步平衡土壤的酸堿度，可以促進土壤中的養分進一步達到平衡狀態，這樣能夠高效地解決農作物種植過程中土壤的重茬問題，從而促進農作物在第二年能夠高效地生長。另外，農作物秸稈被深翻到土壤中后，在各種土壤微生物的呼吸作用的促進下，可以降低土壤的密度，提高土壤的通透性。即使土壤經過一個氣溫較冷的冬天，土壤深處也不至于太過堅硬而破壞土壤的物化結構，導致第二年春天無法進行耕作。

1.3 減少化肥施用量

秸稈中含有大量的有機質和氮磷鉀等微量元素，秸稈在土壤中經過土壤微生物的分解后，能夠很大程度地融入土壤中，從而改善土壤的肥力狀況。在第二年春天進行播種時，土壤的有機質和氮磷鉀等元素的含量將比較豐富，耕作時不用再施用各種化學肥料，這樣不僅可以節省化肥，減少土壤污染和土壤板結，而且極大地降低了農業生產成本[4]。

1.4 實現秸稈資源化利用

以前農耕時，農民群眾很少知道秸稈的循環利用途徑，往往直接將秸稈處理掉或者焚燒。秸稈焚燒時會釋放大量的二氧化碳，造成空氣污染，燒死土壤中的微生物等，而秸稈還田可以很好地解決上述問題，最大限度地實現秸稈資源化利用。

2 農機農藝融合技術在秸稈中的應用

在農作物生產過程中，秸稈還田技術發揮著巨大的作用。秸稈還田技術在農業生產上的推廣應用，有利于將農作物秸稈這種廢棄的資源進行循環利用。農作物秸稈含有豐富的微量元素和營養物質，將其作為可再生資源還田到土壤中后，能夠有效地增加土壤中微量元素的含量，從而滿足大多數農作物的生長要求，從而達到實現作物增產的目的。但是，農作物秸稈還田是一個系列的田間作業過程，要想發揮最大的作用，將這項技術更好地應用到農業生產過程中來，還需要農機設備的支撐，也就是需要農機與農藝融合[5]。

2.1 農作物秸稈還田需要的農機具

2.1.1 旋耕機

在農作物秸稈還田過程中，旋耕機是使用最為頻繁的一個農機具，旋耕機在使用和操作過程中有正反之分。正面的操作適用于土壤的耕旋，反面的操作還可以適用于秸稈還田，這些都可以根據農機農藝的融合和操作來進行調整。在秸稈還田過程，旋耕機的旋耕刀軸是反方向的，在實際作業過程中的效率顯著提高，能夠完成對農作物秸稈滅茬、還田、碎土和覆蓋等一系列的農機操作過程。

2.1.2 秸稈還田粉碎機

秸稈還田粉碎機的作業過程與旋耕機的作業過程比較類似，最大的區別在于秸稈還田粉碎機械作業過程中采用甩刀，但是旋耕機采用犁刀。當秸稈還田粉碎機運轉時，通過逆向的甩動，可以將秸稈切斷粉碎然后再向后拋，從而達到粉碎的目的。目前，秸稈還田粉碎機采用的刀型有L型刀、直刀等。其中，直刀在作業過程中主要適用于小麥和水稻等農作物秸稈，而L型刀主要適用于比較粗的玉米秸稈。此外，爪型刀主要適用于粉碎強度大且在操作過程中難以切碎的秸稈。在農作物秸稈還田時，采取何種刀具，需要根據農藝作業的具體要求而定，以避免在實際操作過程中對作業刀具造成損傷，從而影響作業的效果[6]。

2.2 農作物秸稈還田配套的農藝技術

2.2.1 秸稈腐解

目前，應用到秸稈還田的秸稈，木質化程度都比較低，在土壤中比較容易腐爛。在國內大部分地區，農作物收割后大多數都是直接粉碎后還田，然后通過農業機械深耕深翻繼續拌均勻，并且對秸稈還田的時間也有著嚴格的要求，要綜合考慮土壤的實際情況、農作物種植的茬口情況以及種植的技術要求等。在農作物秸稈還田過程中，農作物秸稈的切碎、收割和土壤覆蓋等，能夠做到一系列流程全部連貫下來，這樣可以節約大量的農耕時間，并且有利于秸稈養分的迅速轉變和吸收等，也對土壤的深耕深翻提出了更高的要求。

2.2.2 輔助微生物

農作物秸稈還田后，要想達到預想的還田效果，需要將秸稈中的營養物質轉化為土壤中的有機質和肥料，這個過程需要加入微生物作為輔助。通常情況下，需要在實際操作過程中加入適量比例的氮肥、磷肥和水進行充分的發酵。農作物秸稈還田后，土壤還需要保持60%的濕潤度。在夏季或者遇到炎熱的環境后，如果土壤水分散失比較嚴重，需要及時進行澆灌。而加入適量的氮磷鉀肥，能夠確保耕作后種植的農作物在實際生產過程中，能夠最大限度地吸收營養成分。因此，在后續的田間管理過程中，還需要補充適量的磷肥和氮肥等，以便維持土壤中養分恒定，防止營養元素的過量流失等[7]。

2.2.3 后續養護

在秸稈還田后，需要高度重視后續的養護，否則會造成負面的影響。在實際作業過程中，在進行深耕深翻時，不可避免地會出現一些秸稈沒有被深埋到土壤中而架空的現象，這部分秸稈因為沒有接觸到土壤而無法腐爛。因此，在這種情況下就需要做好后續的養護工作，及時地對秸稈還田后的農田進行巡查，然后根據實際情況進行澆水。在澆水后，沒有完全覆蓋的秸稈將在接觸水分和微生物的條件下腐爛。但是在部分降雨量比較大的地區，關鍵的技術環節是對土壤進行通風，避免出現水的堆積，從而出現有機酸的囤積等。在田間排水不暢的情況下，需要加入一些堿性的肥料，以改善土壤性狀。

3 農機農藝融合技術在秸稈還田應用中的問題

3.1 農民認識不足

經過多年的普及，農民群眾對秸稈還田的認識和接受程度也越來越高。但是部分農民群眾依然將農作物秸稈看作是一種廢棄物，沒有意識到秸稈的用途。再加上秸稈還田耕作后需要支付的費用增加，遠不如直接焚燒省事，因此，農民群眾對秸稈還田的接受程度并不高，更談不上對農機農藝融合秸稈還田的認識[8]。

3.2 技術應用不成熟

在秸稈還田過程中，我國不少地區雖然大幅度推廣了農機與農藝融合的配合使用，但是由于相關的理論認識程度不足，還存在一些研究的不足之處。比如，由于技術應用的不到位，一部分秸稈分解不徹底，這會影響第二年的春播。而目前對此還沒有很好的解決對策，這導致不少農民群眾對秸稈還田的可行性持懷疑的態度。

3.3 政策措施不配套

目前，實行機械化還田，能夠在秸稈還田過程中使用的農機的種類并不多，而且農業作業機械的價格也比較高，一般的農民群眾難以承受，購買農機的積極性不高。

4 農機農藝融合技術在秸稈還田中的應用途徑

4.1 加大新型農機具的研發力度

要想在秸稈還田中廣泛地應用秸稈機械化還田技術，就需要加大對新型還田機的研發力度，特別是應該研發一些工作效率高、使用簡單和性能比較好的農機具。在具體的研發過程中，需要進行強化試驗，多選擇一些不同的地形進行耕作試驗，選出最適合的秸稈機械化還田機，并進行廣泛的推廣，讓廣大農民群眾能夠接受[9-10]。

4.2 完善機械化還田技術路線

對農作物秸稈還田的農機設備進行多次總結和驗證，對其使用過程不斷進行修正和完善，特別是對秸稈還田的技術路線進行總結，使其前景更加明顯和廣闊，只有這樣才能夠提高廣大人民群眾的接受程度。在技術水平和資金有限的情況下，可以采取建立示范區的方式推廣秸稈還田農機農藝融合技術。在條件允許的情況下，建立現場展示區，事后進行相關方面的經驗總結，并以示范區為中心進行相關秸稈還田農機農藝融合技術的示范和推廣等。

4.3 加大宣傳力度

為了提高對農村環境的保護力度，積極推廣秸稈機械化還田機的應用，需要加大宣傳和推廣力度。這就需要做好以下幾方面的工作：一是通過電視、報紙和網絡等，開設一些免費的培訓班等，讓農民群眾進行試用體驗；二是要入鄉入戶進行宣傳，開展相關的秸稈還田農機使用宣傳講座，讓更多的農民群眾了解秸稈還田農機的使用，同時積極宣傳秸稈焚燒帶來的危害等；三是對相關的農機合作社和農機大戶進行宣傳，農機合作社和農機大戶是最需要農作物秸稈還田機械的一線人員，只有讓他們接受了相關的秸稈還田機械，才能夠廣泛地推廣相關的秸稈還田機械。

4.4 堅持示范推廣

為了讓更多的農民群眾接受秸稈還田機械，要在日常生活中堅持先行示范，特別是在推廣過程中要樹立明確的推廣路線，用典型帶動的方法鼓勵更多農民群眾加入示范活動中來，推廣相關機械的示范應用。

4.5 加大政策扶持力度

各級政府應該對秸稈還田機械的農機農藝融合加大支持力度，制定相關的完善政策、加大財政支持力度，通過財政資金的引導，積極地推廣秸稈還田機械。同時，鼓勵和扶持農機大戶、農機合作社等，積極推出更多的秸稈還田服務內容，以便秸稈還田機械的推廣和使用。此外，鼓勵引導農機合作社和農機大戶加大資金投入力度，通過政策貸款和農機購置補貼等，購買先進的秸稈還田機械等，形成完善的社會化服務體系，以便更好地推廣秸稈還田機械等[11]。

4.6 開展多種形式的農機培訓

為了讓農民群眾能夠更好、更高效地操作秸稈還田機械和理解農機農藝融合技術，應該加大對他們的技術培訓力度，開展多種形式的秸稈還田農機操作培訓。同時，聘請一些專業的技術人員和專家，對農戶和農機合作社理事長等進行培訓。這就需要政府方面加大支持力度，在通過農機購置補貼和貸款支持政策幫助農戶購買秸稈還田機械后，還要邀請相關的技術人員和專業人士等在村里開展相關的農機培訓。并且培訓人員要深入到田間地頭，在培訓理論知識后再對農戶進行專業農機操作的培訓，從而達到使農戶能夠熟練操作農機設備的目的。

5 結論

秸稈還田是一種循環經濟理念在農業農村方面的實踐，對我國現代農業發展和生態環境保護有巨大的促進作用。因此，各級政府和相關農業工作者要結合當地的實際情況，在秸稈還田農機農藝融合技術推廣實踐過程中有選擇性地對生產環境和條件進行改進，爭取農業生產趨于自動化、機械化和科技化，并且在具體生產實踐過程中，不斷地探索新機械和新技術應用到秸稈還田過程中的途徑，從而推動我國現代農業的發展。