作物秸秆还田技术的应用与探讨

江苏省灌南县堆沟港镇农业技术服务中心   张增林   222522

摘要

农作物秸秆是一种可再生资源，也是重要的农副产品，曾是农村的主要生活能源。但随着人们生活水平的提高，农作物秸秆不再作为农民主要的生活燃料，加之粮食生产水平的提高，使秸秆的剩余量越来越多。每到收获季节，由于抢农时，农民常常一把火将秸秆烧掉，既浪费了资源，又污染的环境，极大地影响了居民正常生产生活秩序。农作物秸秆通过还田等综合利用，既解决了秸秆的焚烧问题，又积累了大量的有机肥料，增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，逐步改善土壤结构，增强土壤蓄水保墒能力。提高作物秸秆综合利用率，不仅能减少资源的浪费和环境污染，还可以提高农业生产系统的产出水平，是实现农业可持续发展的重要内容。根据灌南县两季农业生产的实际情况，本文在秸秆还田技术的意义、原理、优缺点以及方式、应用以及秸秆还田过程中应注意的事项上进行了探讨，为今后秸秆还田综合利用上寻求出路。 
1. 秸秆还田的意义

    农作物秸秆还田是通过一系列的方式、方法将农作物秸秆施入到土壤中，通过秸秆还田可以有效利用有机肥资源，增加土壤有机质的含量，培肥地力，提高作物产量和品质，节约化肥投入，降低生产成本，增加农民收入等。同时能减少因秸秆焚烧而造成的对空气、土壤、水质、环境的污染，对环境的保护以及促进农业的可持续发展和提高农产品的安全性具有重要的意义。

2.秸秆还田的原理

    秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆（麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等）直接或间接施入土壤中的一种方法。秸秆中含有大量的有机物质，在归还于农田后，经过一段时间的腐烂分解后，就可以转化为有机质和作物养分，既能改善土壤的理化性状，也能给作物提供一定的微量元素养分。秸秆还田可促进农业节约成本、增产增效，在农业可持续发展中起到重要的作用。

3. 秸秆还田的特点

3.1 秸秆还田的优点

3.1.1增强土壤活性，提高土壤肥力　　

    秸秆中含有氮、磷、钾、镁、钙及硫等元素，这些正是农作物生长所必须的营养元素，为土壤微生物繁殖提供了丰富的营养和能量，秸秆还田是增加土壤有机质最为有效的措施。而有机质是衡量土壤肥力的重要指标。秸秆中含有纤维素、半纤维素和一定数量的木质素、蛋白质和糖等大量的能源物质，还田后可使土壤生物活性强度提高[1]。

 3.1.2改善土壤性质，增加土壤养分   

    农作物秸秆是农业生产中重要的有机肥料，富含大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素。秸秆直接还田，使土壤的保水、透气和保温能力大大增强，全氮、速效磷、速效钾含量略有提高，秸秆中钾很容易被分解释放并被作物吸收利用。     

3.1.3减少化肥使用，降低投入成本  

    化肥对于农业增产的作用是明显的，但长期过量使用化肥，会导致土壤板结、肥力破坏、环境污染。所以注重施肥结构、控制化肥使用量势在必行。作物所吸收的氮主要来自土壤中的原有氮素，即使施用化肥，土壤有机质对作物生长的影响仍是最重要的，而秸秆还田是增加土壤有机质含量最直接有效的途径。因此，秸秆还田是弥补化肥长期使用缺陷的极好办法。

 3.1.4改善农业生态环境，提高秸秆综合利用   

    以前，除去少部分的秸秆被作为农村生活燃料及其他利用外，大多数的秸秆主要采取燃烧处理，污染空气、影响交通、土壤表土焦化，有时还易引起火灾。即使没有焚烧，也不采取综合利用，秸秆随意处置仍会影响农业生态环境。因此，秸秆还田是实现农业废弃物的综合利用[2]。通过实践证明，秸秆还田技术是改善农田生态环境、发展可持续农业的重要措施，是节要增效、发展质量效益型农业的重要环节。

3.2 秸秆还田的缺点

3.2.1影响播种质量、出苗和苗期生长

秸秆还田虽然是对秸秆有效利用的一种途径，但如果还田数量过大、土壤含水量不足、粉碎程度不够、翻压质量不好等，则秸秆不能充分腐烂分解，会影响播种质量、出苗和苗期生长，秸秆还田要配施一定数量的氮、磷化肥，提高作物产量。

3.2.2容易导致病虫害的发生和流行    

秸秆还田后土壤湿度大，地温升高，在为作物生长提供良好条件的同时，也为某些病虫害的发生和流行创造了适宜的环境条件，而且秸秆覆盖后，秸秆中一些病菌难以被消灭，从而增加了病菌的数量，使病害率增加。因此，秸秆还田时，要求使用无严重病虫害的秸秆。 

4.秸秆还田的方式 　　 
   秸秆还田按途径分有直接还田和间接还田。直接还田一般有高茬还田、粉碎还田、覆盖还田、直接掩青等方式。间接还田一般包括堆沤还田、过腹还田、崔腐还田、焚烧还田等。就地焚烧秸秆是不可取的，焚烧秸秆造成大气污染，只留下田间一些灰分。同时焚烧时还影响交通，易造成火灾。

4.1直接还田 
　　直接还田的方式比较方便快捷,可大大减少用工,且还田数量较多,增产作用明显。因此,近几年采用直接还田的方式比较普遍。常用的直接还田方式主要有以下几种[1、4、5]。

4.1.1 高茬还田   

    高茬还田就是收割水稻、小麦等作物时,有意识地提高作物的收割高度,留下较长的秸秆(一般为株高的1/2左右),随后用旋耕机翻入土中。

4.1.2 机械还田

 机械化秸秆还田的主要特征是采用机械将收获后的农作物秸秆粉碎翻埋或整秆翻埋还田。可一次完成多道工序，与人工作业相比，提高了工效，不仅争抢了农时，而且减少了环境污染，增强了地力，提高了粮食产量，具有很好的社会效益和经济效益。水稻、玉米、小麦等作物收获后,把秸秆碎成6～8 cm,均匀撒在田的表面,采用秸秆还田机和旋耕机把秸秆翻入土中。其核心技术是采用各种秸秆还田机械将秸秆直接还入田中，使秸秆在土壤中腐烂分解为有机肥，以改善土壤团粒结构和保水、吸水、黏接、透气、保温等理化性状，增加土壤肥力和有机质含量，使大量废弃的秸秆直接变废为宝。

4.1.3 覆盖还田

这种方式就是秸秆粉碎后直接覆盖在地表。这样可以减少土壤水分的蒸发，达到保墒的目的，腐烂后增加土壤有机质。这种方式具有节省耕种费用、争取季节、保肥保水的优点,适合于灌溉条件较差的田地。

4.1.4直接掩青

趁秸秆青嫩时直接翻埋入土的一种秸秆直接还田方法。这种秸秆由于含水量较高,翻埋入土后容易被微生物腐解,可作下茬基肥。 
4.2间接还田 
　　利用生物学技术,将秸秆堆沤腐熟后还田和过腹还田,这种技术受条件限制,还田数量有限,但也是一种秸秆还田常用的方法,主要有以下3种方式。

4.2.1堆沤还田

作物秸秆要用粉碎机粉碎或用铡草机切碎，一般长度以1-3厘米为宜，粉碎后的秸秆湿透水，然后混入适量的已腐熟的有机肥，拌均匀后堆成堆，上面用泥浆或塑料布盖严密封即可。过15天左右，堆沤过程即可结束。秸秆的腐熟标志为秸秆变成褐色或黑褐色，湿时用手握之柔软有弹性，干时很脆容易破碎。腐熟堆肥料可直接施入田块。

4.2.2过腹还田

秸秆经过青贮、氨化、微贮处理后，饲喂猪、牛、马、羊等牲畜，经禽畜消化吸收后变成粪、尿，以畜粪尿施入土壤还田，可促进畜牧增值，而畜粪尿又作为肥料施入土壤，这种还田方式是一种效益很高的秸秆利用方式，不仅可以增加禽畜产品，还可为农业增加大量的有机肥，降低农业成本，促进农业生态良性环。

4.2.3生化崔腐还田

利用生物化学技术,加速作物秸秆腐烂,积造优质活性高效生物有机肥的方法,此法质量好、适用性强。比如稻草用催腐剂腐熟堆沤:将稻草浸透水,使其含水量达到50%～70%,每1 000 公斤干稻草用催腐剂1.5 公斤或腐秆灵2 公斤,对水100 公斤喷施。把吸足水分的稻草分层(10厘米左右)压紧后喷施催腐剂或稻秆灵,堆成长2.0～2.5米、高1.5米左右的梯形肥堆,用锹轻轻拍实,表面用泥封严(加盖薄膜)发酵,夏天8～15 天,冬天15～25 天即可完全腐熟[6]。

4.2.4 焚烧还田

秸秆经焚烧，有效成分变成废气排入空中，大量能源被浪费，剩下的钾、钙、无机盐及微量元素可以被植物利用，并且在燃烧过程中杀死了虫卵、病原体及草子。但是焚烧造成资源浪费、环境污染、生态破坏，现已禁止秸秆焚烧。
5.机械还田技术做法

根据灌南县农业生产的实际情况，在本地适宜推广、应用机械化秸秆全量还田技术，将还田技术做法总结如下：

5.1矮茬收割，均匀粉碎抛撒   

收割时联合收割机要求安装切碎抛撒装置，并要求保证秸秆能均匀抛撒，留低茬收割，茬口高度在10公分以下，秸秆切碎5-10公分。如收割茬口过高，可进行一次灭茬作业。

5.2旱作还田，严把作业质量

5.2.1旱田还田

首先要进行田间匀草工作，把田间的草垄、草团均匀抛撒，使秸秆均匀覆盖田面。如果不匀，则厚处很难耕翻入土，使田面高低不平，易造成作物生长不齐、出苗不匀等现象。还田前施好基肥，撒好籽种，比机械条播要适当增加播种量。用大、中型拖拉机配套秸秆还田机具，旱作灭茬还田，还田机械匀速作业，旱田作业深度10-15厘米左右，使秸秆均匀分布在土壤耕作层中，达到地表平整、土壤疏松、减少深籽、丛籽和露籽的目的。秸秆还田后，土壤过于疏松，大孔隙多，种子不能与土壤紧密接触，影响发芽生长，要适时镇压，使土壤密实。   

5.2.2水田还田

前茬作物收割后平铺秸秆。前茬作物收割时，收割机械必须配套粉碎、抛撒装置，粉碎和抛撒1次完成，将收获粉碎后的作物秸秆均匀平铺在田面，忌碎草成堆。如果秸秆覆盖不匀，田间有草垄、草团时，还必须进行一次田间匀草工作。还田前施好基肥，选用中、大拖拉机匹配秸秆还田机具，旱作灭茬还田，还田机械匀速作业，作业深度大于等于15厘米。

5.3泡田整地，严格控制水层

    放水泡田，浸泡时间以泡软秸秆、泡透土壤耕作层为准，然后进行二次旋耕作业。泡田时间视土壤物理性状而定。一般浸泡36—48小时，如浸泡时间过短，耕作层泡不透，作业时土壤起浆度低，秸秆和泥浆难以充分混合，田间平整度降低。严格控制水层，以还田作业时水层田面高处见墩，低处有水，作业不起浪为准，掌握水深1-3厘米为宜。水层过深，浮草增多，影响秸秆掩埋效果，耕地平整度差；水层过浅，作业后田面不平整，不起浆。起浆整地可采用大中型拖拉机配套的旋转耙也可以选用手扶拖拉机匹配的旋耕机。还田起浆平整后，要沉实（本地粘土）2-3天，以防僵苗不发。

5.4注意事项

秸秆还田是一项培肥地力的增产措施，杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。但若方法不当，可能会出现各种问题，为了避免因秸秆还田引起的一些问题，对于秸秆机械化全量还田技术提出以下建议:

5.4.1加强病虫草害防治

应使用无病健壮的植物秸秆还田，防止传播病菌，加重下茬作物病害。同时，必须要加强病虫害防治，以确保农作物优质高产。由于秸秆还田增强了土壤微生物活性，加快了除草剂等在土壤中的降解速度，缩短了药剂的残效期。因此，在秸秆还田的土壤中施用化学除草剂等，特别是播前施用的，其有效施用剂量应适当提高。

5.4.2及时匀草、还田

收割结束后要立即做好匀草工作，因田间收割时收割机械停顿、调头而形成的草堆、草垄要及时向四周和无秸秆的地方抛撒，使田间秸秆均匀覆盖，避免还田后田间形成草垄、草团不利于耕作。秸秆收割后最好立即耕翻入土，以避免水分损失而不易腐解，在水田上更应注意；秸秆切碎长度不超过10厘米，耕翻入土深度在15厘米以下，覆土要盖严既可加速秸秆分解，又不影响播种出苗。

5.4.3加强田间管理

5.4.3.1水田管理

秸秆全量还田的水田，水稻活棵后一是及早排水露田通气增氧，排除有害气体，促根促蘖防僵苗。适时搁田，改善土壤通气性，控蘖控病。新鲜的秸秆施入田地时，会出现微生物与作物争肥现象。秸秆在腐熟的过程中，会消耗土壤中的氮素等速效养分。在秸秆还田的同时，要补充土壤中的速效养分，以缓解麦草腐烂耗氮矛盾。

5.4.3.2旱田管理

旱田秸秆还田后，土壤过于疏松，大孔隙多，种子不能与土壤紧密接触，影响发芽生长，扎根不牢，甚至出现“吊根”现象。要解决这个问题，除提高秸秆粉碎质量外，还要注意以下几个方面:施足氮、磷、钾肥料；提高土壤墒情；提高播种质量；适时镇压、浇水。播种后，晾晒1天，进行镇压，使土壤密实，提高出苗率，以促进早出苗和齐苗。

6.结束语      

秸秆还田解决了大量秸秆剩余的问题，又避免了因秸秆焚烧造成的大气污染以及乱抛乱堆引起的环境污染，减少了因秸秆焚烧引起的影响交通等问题。秸秆还田是促进农业生产可持续发展的重要措施，是一项集社会、生态和经济效益于一体的公益性事业，其既能有效增加土壤有机质含量、改良土壤、增加土地肥力，又能保持和促进农业稳产、高产。因而秸秆还田是一项需要长期应用的技术，具有广阔的应用前景，应加大推广力度，使农民自觉接受、使用秸秆还田这项技术，从根本上解决秸秆焚烧的问题。 

7.参考文献

[1] 李寿强，王艳菊，马妙芳，等。稻田秸秆覆盖还田技术模式及应用价值探讨[J]。内蒙

    古农业科技，2004（12)：135-136，129-130。

[2] 冯玉苗。秸秆还田作用[J].现代园艺，2009（3）：63-64。 

[3] 潘宁，张守成，徐加健，等。秸秆还田对农作物生长土壤环境的影响及对策。上海农业

    科技，2010（2）：22-23

[4] 陈芹,陈长红,李浩波.秸秆还田技术探讨[J].现代农业科技,2009(24):245. 
[5] 金学哲.机械化秸秆还田技术及其应用[J].现代农业科学,2009(6):80,83. 
[6] 沙春燕.催腐剂快速腐熟玉米秸秆还田技术[J].现代农业,2008(8):24-25.