寒地水稻秸稈秋季翻埋還田技術(shù)方案解析

水稻是丹東市的主要糧食作物，作為遼寧省水稻主產(chǎn)區(qū)之一， 丹東水稻耕種收綜合機(jī)械化率已超過(guò)90%，水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展程度遠(yuǎn)高于其他水稻種植區(qū)，水稻獲得增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)，收獲后產(chǎn)生的秸稈量也不在少數(shù)，水稻秸稈不宜直接作飼料，以往對(duì)秸稈的處理方式主要是焚燒，不僅造成火災(zāi)隱患，還會(huì)造成環(huán)境污染、大氣污染，秸稈還田很好的解決了這一問(wèn)題，杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染，凈化了空氣，改善了生態(tài)環(huán)境，使農(nóng)業(yè)廢棄物得到有效利用，生產(chǎn)實(shí)踐也表明，秸稈還田技術(shù)的推廣應(yīng)用為環(huán)境保護(hù)、平衡資源利用、土壤改良和以地養(yǎng)地提供了可行方案，是實(shí)現(xiàn)大面積、大數(shù)量秸稈還田的有效途徑，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

一、關(guān)于秸稈還田

作物生長(zhǎng)過(guò)程是個(gè)不斷消耗能量，不斷補(bǔ)充能量的過(guò)程，因此可以把作物生長(zhǎng)過(guò)程定義為是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，秸稈還田完美參與了補(bǔ)充能量這一重要環(huán)節(jié)。秸稈還田是一項(xiàng)重要的培肥地力的增產(chǎn)措施，近些年各地都比較重視，為了減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用，把不宜直接作飼料的水稻秸稈、玉米秸稈等堆積腐熟后施入土壤，或直接施入土壤中，使土壤肥力得到提高、土壤性狀發(fā)生改變、加速了生土熟化進(jìn)程，對(duì)作物增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增收起到一定的助推效果。北方大部分地區(qū)秸稈還田都是機(jī)械化還田，是由中型拖拉機(jī)、秸稈還田機(jī)機(jī)組實(shí)現(xiàn)秸稈還田并配套農(nóng)藝措施，有效地減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工效，最大化的展示了農(nóng)機(jī)的作用和地位，同時(shí)展現(xiàn)了農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)的能力。作為秸稈利用的一種重要方式，秸稈還田技術(shù)是沃土工程的主要組成部分，是保護(hù)性耕作技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。隨著對(duì)秸稈還田研究的深入，秸稈還田方式不斷得到改進(jìn)、且分類(lèi)更加細(xì)化。丹東地區(qū)主要是水稻秸稈還田，本次著重介紹水稻秸稈機(jī)械化還田技術(shù)，北方水稻秸稈還田過(guò)程中受氣溫、種植習(xí)慣、產(chǎn)量等客觀因素影響，秸稈腐解不完全，相較于南方，秸稈完全還田困難許多，在秸稈利用上大打折扣，目前，遼寧在大力推廣的水稻秋季秸稈濕耙還田技術(shù)，還田效果良好，充分利用了秸稈還田結(jié)合水田深翻整地技術(shù)，該技術(shù)改“干還”為“濕還”，把秸稈與土、水混合在一起，為秸稈腐爛創(chuàng)造了條件，春天可以少整一遍地；改春季還田為秋季還田，實(shí)現(xiàn)秸稈100%還田，克服了傳統(tǒng)還田技術(shù)中秸稈腐熟不徹底、插秧質(zhì)量不理想等問(wèn)題，很好的改善了水田耕地質(zhì)量，最大程度的提高了北方稻區(qū)秸稈的田間利用率，有效解決春季還田時(shí)秸稈同水稻爭(zhēng)氮問(wèn)題，使大量廢棄的秸稈直接變廢為寶，由“柴”變“財(cái)”。

二、秸稈還田分類(lèi)

秸稈還田按分類(lèi)可分為秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、過(guò)腹還田、焚燒還田。按途徑分有直接還田和間接還田，直接還田包括粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、焚燒還田；堆漚還田、過(guò)腹還田屬于間接還田。

1、秸稈粉碎翻壓還田

作物收獲后通過(guò)機(jī)械將秸稈粉碎后均勻地拋撤在地表，直接翻壓在土壤里，使之腐爛分解，這樣秸稈的養(yǎng)分完全地保留在土壤中，秸稈粉碎翻壓還田有改善土壤理化性質(zhì)、增強(qiáng)土壤微生物活性、減少病蟲(chóng)危害、提高土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)和化肥利用率的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)中使用比較普遍的秸稈還田方式，也是各地大力推廣、應(yīng)用最多的模式。

2、覆蓋還田

秸稈粉碎后直接覆蓋地表可以達(dá)到保墑的目的，覆蓋還田使地表秸稈覆蓋率大于30%，減少了土壤水分的蒸發(fā)，比較簡(jiǎn)單易行，分直接覆蓋還田、高留茬覆蓋還田、帶狀免耕覆蓋還田和淺耕覆蓋還田幾種方式，覆蓋還田比較適宜干旱地區(qū)及北方地區(qū)，適合按需機(jī)械化。

3、堆漚還田

將作物秸稈堆漚添加生物細(xì)菌，水等，使秸稈在高溫下完全發(fā)酵腐爛，腐制成堆肥、漚肥等施用于田間，更有利于植物吸收，但比較費(fèi)時(shí)，費(fèi)力。堆漚還田有高溫堆腐、秸稈堆腐、秸稈腐熟劑等形式，秸稈在腐爛過(guò)程中會(huì)損失一定量的氮。

4、過(guò)腹還田

我國(guó)每年約有20%秸稈經(jīng)過(guò)處理用作飼料，飼喂牛、馬、豬、羊等牲畜，經(jīng)它們肚腹消化吸收后變成糞、尿施入土壤，培肥地力，而禽畜吸收秸稈的部分營(yíng)養(yǎng)像糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、纖維素等后可有效地轉(zhuǎn)化為肉、奶等，被人們食用，因此說(shuō)秸稈過(guò)腹還田最具有生態(tài)性，可促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)。

5、焚燒還田

秸稈焚燒后剩下的鉀、鈣、無(wú)機(jī)鹽及微量元素被植物利用，大部分有效成分轉(zhuǎn)化為廢氣排入空中，包括秸稈中含有的大量氮素進(jìn)入大氣中，污染大氣、土壤、水體、環(huán)境，秸稈燃燒過(guò)程中雖然殺死了蟲(chóng)卵、病原體和草籽，使一部分有效成分被利用，但對(duì)環(huán)境造成的污染、資源造成的浪費(fèi)以及對(duì)生態(tài)造成的破壞是顯而易見(jiàn)和不可逆的，因此，秸稈經(jīng)焚燒還田的方法不可取，是目前禁止的還田方式。

三、水稻秸稈機(jī)械化還田的作用

1、培肥地力

水稻秸稈還田具有養(yǎng)分效應(yīng)，是培肥地力的一種措施。秸稈是重要的有機(jī)肥源，水稻秸稈中含有大量的氮、磷、鉀、微量元素和有機(jī)質(zhì)（木質(zhì)素、纖維素等富碳物質(zhì)），水稻秸稈還田可顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和全磷含量，能有效地利用這些有機(jī)肥資源，更新、補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，為水稻生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的氮、磷、鉀等養(yǎng)分。水稻秸稈中鉀、硅含量較高，含鉀量約1.6%-3%，含硅量約10%-12%，水稻秸稈還田后可補(bǔ)充土壤中鉀的含量，鉀可提高水稻的抗逆性，促進(jìn)水稻健壯生長(zhǎng)；水稻是喜硅作物，硅能調(diào)節(jié)植株內(nèi)氮素與磷酸營(yíng)養(yǎng)、增加水稻根系活力，增強(qiáng)植株抗病蟲(chóng)害、抗倒能力，水稻秸稈還田后，顯著改善了土壤硅素營(yíng)養(yǎng)條件。經(jīng)測(cè)定，按秸稈全年還田900～1000kg/667m2，相當(dāng)于施尿素14kg，過(guò)磷酸鈣12kg，鉀肥12kg，還草田塊2～3年后速效鉀增加15％，有機(jī)質(zhì)增加16%～20%，土壤肥力得到穩(wěn)定提高。

2、改良土壤

水稻秸稈富碳物質(zhì)纖維素、木質(zhì)素等，尤其含纖維素較多，還田后它們分解較慢，在土壤中積累較多，使土壤孔隙度增加、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加、容重減輕，土壤物化性狀得到改善，土壤變得疏松，通透性、滲透性、蓄水能力增強(qiáng)，地表溫度提高，有利于水稻生長(zhǎng)。還田后土壤含水量提高2％～4.5％，顯著提高了水稻的抗旱能力，土壤孔隙度增加促進(jìn)微生物活動(dòng)，土壤微生物真菌、細(xì)菌、放線菌數(shù)量增加，活化了土壤，利于水稻根系發(fā)育。另外，水稻秸稈還田是一種積極合理的用地措施，可以降低土壤的pH酸堿度和鹽堿土壤總量，適宜鹽堿地區(qū)鹽堿地的改善和改造中低產(chǎn)田，創(chuàng)建高產(chǎn)田，有效阻止春季濱海稻區(qū)土壤返鹽。

3、減輕環(huán)境污染

水稻秸稈還田具有環(huán)境優(yōu)化效應(yīng)。每到秋冬季節(jié)，各地霧霾天氣就特別多，究其原因主要是大量的玉米、水稻秸稈焚燒導(dǎo)致。水稻秸稈還田杜絕了秸稈焚燒帶來(lái)的污染和危害，減少秸稈焚燒對(duì)大氣、土壤、水體、環(huán)境的污染，同時(shí)解決稻草存放，秋整地、倒地難，浪費(fèi)資源等問(wèn)題，有肥田、凈化環(huán)境和防止火災(zāi)的雙重效果，在保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)方面舉足輕重。

4、減少化肥施用

水稻秸稈還田肥田。還田后秸稈在一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)全部腐爛，腐爛秸稈肥力可抵糞肥力一倍，其中一部分被當(dāng)季水稻生長(zhǎng)所吸收，使化肥施用量減少，利用率提高，既節(jié)約化肥投入，又降低生產(chǎn)成本。

5、促進(jìn)增產(chǎn)

水稻秸稈還田是提高產(chǎn)量的有效方法，還田改善了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，秸稈還田后，土壤理化性狀得到明顯改善，田塊蓄水、保墑、降漬能力增強(qiáng)，可有效調(diào)控田間溫濕度、抑制雜草生長(zhǎng)、病原細(xì)菌的數(shù)量和危害明顯減少，非常有利于水稻生長(zhǎng)，促進(jìn)水稻作物早熟，水稻畝產(chǎn)量普遍提高，一般能增產(chǎn)10％以上，平均可增產(chǎn)5%～12%，同時(shí)提升水稻品質(zhì)。

四、水稻秸稈機(jī)械化還田技術(shù)要點(diǎn)

1、機(jī)具配備

水稻收獲選用的聯(lián)合收割機(jī)須帶有秸稈切碎裝置和均勻拋撒裝置，這是水稻秸稈還田的前提條件，久保田488、久保田588、洋馬等機(jī)型是常用的自走式半喂入聯(lián)合收割機(jī)，一般帶有秸稈切碎裝置；還田作業(yè)采用大中型拖拉機(jī)配備高效低耗秸稈還田機(jī)具，動(dòng)力機(jī)械采用75馬力以上拖拉機(jī)，可減少機(jī)械負(fù)荷和動(dòng)力消耗；還田機(jī)械用反轉(zhuǎn)滅茬旋耕機(jī)，反轉(zhuǎn)滅茬旋耕機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，碎土質(zhì)量好、覆蓋率高、耕深穩(wěn)定、作業(yè)后的田面平整，也可選用水田旋耕埋草機(jī)、水田驅(qū)動(dòng)耙。

2、還田時(shí)間

田塊土壤含水率在40%以下適宜大型機(jī)械作業(yè)，水分充足是保證土壤微生物分解秸稈的重要條件，土壤水分狀況決定秸稈腐解速度，因此，土壤含水率在15%-25%時(shí)最適宜收割水稻，水稻秋季秸稈翻埋還田效果好于春季，水稻收獲后最好立即進(jìn)行秸稈還田作業(yè)，剛收獲的秸稈含水量較高，潮濕的秸稈有利于秸稈還田機(jī)的切碎與掩埋，也利于秸稈的腐爛，可邊收割邊耕埋，到春季秸稈邊化凍邊腐爛，插秧前基本全部腐爛，腐解效果好，對(duì)水稻生長(zhǎng)也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的影響。

3、機(jī)械收獲水稻

機(jī)械收割水稻，用聯(lián)合收割機(jī)收割水稻時(shí)為使排出的秸稈分布均勻，不積堆，要將排草口調(diào)整成寬度大的長(zhǎng)方形口，水稻秸稈還田技術(shù)的關(guān)鍵是秸稈切碎和留茬高度，要求秸稈留茬高度≤15cm，秸稈切碎是保證秸稈還田作業(yè)的重要前提，粉碎的秸稈越細(xì)越好，秸桿粉碎的長(zhǎng)度≤10cm，將粉碎后的秸桿均勻拋撒在田間，做到秸稈不成堆，不成趟。

4、施用基肥

水稻秸桿雖含有養(yǎng)分比較豐富，但養(yǎng)分含量不均衡，水稻秸桿含纖維素較高，碳氮比為80∶1至100∶1，土壤微生物分解有機(jī)物需要的碳氮比為25∶1至30∶1，由于碳多氮少，水稻秸桿還田會(huì)出現(xiàn)土壤微生物與水稻爭(zhēng)奪氮素的矛盾，造成幼苗缺氮，出現(xiàn)黃苗、死苗問(wèn)題，非常不利水稻苗期正常生長(zhǎng)，要解決這個(gè)矛盾，就需進(jìn)行必要的養(yǎng)分補(bǔ)施來(lái)控制合理的秸稈腐爛、分解速度，放水泡田后要補(bǔ)施一定量的氮、磷肥，調(diào)節(jié)碳氮比，以平穩(wěn)養(yǎng)分，加速秸稈腐解速度，結(jié)合翻地深施，提高肥效與還田效果，一般增加10%－15％氮素，每還田鮮秸稈100kg計(jì)算，補(bǔ)施尿素2.14kg、補(bǔ)施過(guò)磷酸鈣1.36kg，可滿足微生物分解秸稈過(guò)程中對(duì)氮的需求。秸稈還田第一年應(yīng)減少施氮肥量 5%-10%（參照歷年施肥量），第二年因地制宜減少施氮肥10%～20%（參照歷年施肥量）。

5、放水泡田

水稻粉碎秸稈還田后土壤更加疏松，需水量更大，要及時(shí)灌水軟化土壤， 保持土壤濕潤(rùn)，施好基肥后立即給收割完的稻田泡水，要泡足水，保證稻田有足夠的水分，以利于秸稈充分腐熟分解，以泡軟秸稈，秸稈不漂浮于水面、泡透土壤耕作層，秸稈和泥漿攪拌均勻?yàn)闇?zhǔn)，水深沒(méi)過(guò)耕層3-5cm，至水層田面高處見(jiàn)墩、低處有水即可，沉淀2-3天之后旋耕作業(yè)，將水稻秸稈埋入土中，完成滅茬、旋耕、打漿、平整地，飽和水越冬。

6、旋耕還田

旋耕作業(yè)時(shí)可用水田旋耕埋草機(jī)、水田驅(qū)動(dòng)耙或反轉(zhuǎn)滅茬旋耕機(jī)翻埋秸稈，秸稈淺層還田會(huì)加重病蟲(chóng)害發(fā)生，要將90％以上的秸稈扣入地下深度10cm以上的耕層內(nèi)，耕翻的深度要達(dá)到20～25cm，深耕可降低病蟲(chóng)害發(fā)生，以地表面不外露秸稈，不飄秸稈為宜，保證田面平整度，使扣垡嚴(yán)密，水稻秸稈和泥漿均勻地混合在一起，覆蓋率≥80%，創(chuàng)造秸稈快速腐爛的條件，解決春季還田時(shí)秸稈同水稻爭(zhēng)氮問(wèn)題。用水田旋耕埋草機(jī)和水田埋草驅(qū)動(dòng)耙作業(yè)時(shí)，需用慢速按縱向作業(yè)一遍，I～Ⅱ擋淺旋；用中速按橫向作業(yè)一遍，Ⅱ～Ⅲ擋旋耕，以達(dá)到將秸稈壓入泥中，均勻攪拌的效果。“秸稈粉碎+深旋”技術(shù)模式有效解決了稻田耕層變淺問(wèn)題，增強(qiáng)土壤養(yǎng)分有效性，促進(jìn)水稻根系下扎，增強(qiáng)水稻養(yǎng)分吸收能力，防止水稻早衰與倒伏。

五、水稻秸稈還田注意事項(xiàng)

1、控制秸稈還田數(shù)量

秸稈還田量過(guò)大或不均勻易引發(fā)土壤微生物與水稻幼苗爭(zhēng)奪養(yǎng)分，導(dǎo)致水稻出現(xiàn)黃苗、死苗現(xiàn)象，可通過(guò)補(bǔ)施與秸稈等量的有機(jī)肥完成養(yǎng)分互補(bǔ)，還田秸稈過(guò)多影響秸稈在土壤中的分解速度及下茬水稻的播種質(zhì)量，會(huì)造成水稻減產(chǎn)，應(yīng)適度控制秸稈還田數(shù)量，以濕秸稈還田量按300-500kg/667m2還田，干秸稈還田量按100-150kg/667m2還田為宜。同時(shí)要注意防止秸稈分解過(guò)程中所產(chǎn)生的有機(jī)酸對(duì)根系的毒害。

2、適宜的灌水深度

旋耕機(jī)適宜作業(yè)的灌水深度在3～5cm，灌水層過(guò)淺，土壤耕作層泡不透，泥塊易粘附在旋耕機(jī)滾筒上，會(huì)導(dǎo)致旋耕機(jī)不能正常作業(yè)，作業(yè)后田面不平整、不起漿；灌水層過(guò)深，浮草增多，旋耕機(jī)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的水浪會(huì)沖擊秸稈，造成秸稈堆積，耕整平整度和秸稈掩埋效果不理想，以上兩種情況都會(huì)影響旋耕機(jī)埋草質(zhì)量，使埋草覆蓋率均明顯下降，因此為了保證旋耕質(zhì)量，水田灌水軟化土壤的灌水深度應(yīng)控制在3～5cm。

3、適宜的水田泥腳深度

旋耕機(jī)在泥腳深度＜10cm的田塊中作業(yè)，不易將秸稈埋下，覆蓋率低；在泥腳深度gt;20cm的田塊中作業(yè)，機(jī)具負(fù)荷增大，拖拉機(jī)下陷嚴(yán)重，正常作業(yè)困難，水田的泥腳深度要控制在10～20cm，利于旋耕機(jī)在水田中作業(yè)，確保埋草覆蓋率。

六、配套的農(nóng)藝措施

雖然秸稈還田田塊水稻與不還田田塊水稻管理基本一致，但水稻秸稈還田由于大量秸稈翻埋入土，導(dǎo)致原來(lái)的土壤環(huán)境發(fā)生改變：土壤變得疏松、養(yǎng)分含量增加、土壤微生物活動(dòng)增強(qiáng)、碳氮比例失調(diào)、需水量增加等，還田土壤前期吸氮、后期釋氮，水稻生長(zhǎng)表現(xiàn)為前期生長(zhǎng)緩慢、中期生長(zhǎng)加快、后期生長(zhǎng)活力增強(qiáng)的特點(diǎn)，為保證水稻穩(wěn)定增產(chǎn)，應(yīng)配套適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝措施來(lái)協(xié)調(diào)秸稈分解與后茬作物生長(zhǎng)的關(guān)系，通過(guò)合理的肥水管理等措施，優(yōu)化水稻的群體質(zhì)量。

1、移栽秧苗前先灌水漚田，田面水深3～5cm，水深不宜超過(guò)5cm，待3～5天后秸稈軟化再移栽。

2、水稻移栽秧苗返青后，秸稈分解會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，損傷根系，尤其6～7 月份秸稈分解最快，正是水稻分蘗期和幼穗分化期，應(yīng)采用淺水勤灌的濕潤(rùn)灌溉法排水通氣、增氧壯根，使后水不見(jiàn)前水，實(shí)現(xiàn)釋放有害氣體和土壤氣體的交換。

3、水稻移栽后總莖蘗數(shù)達(dá)預(yù)期穗數(shù)的80%時(shí)及時(shí)、分次曬田，可達(dá)到充氧、養(yǎng)根、控蘗目的，防止倒伏。

4、根據(jù)還田土壤具有前期吸氮的特點(diǎn)，結(jié)合測(cè)土施肥，適度調(diào)高前期施肥比例，基肥中適當(dāng)增施10%的氮肥，以緩解補(bǔ)充還田秸稈分解、腐爛時(shí)消耗過(guò)多的氮素，但氮肥總用量保持不變。

（作者單位：118000 遼寧省丹東市農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心）