秸稈還田技術應用淺析

韓艷麗

一、農作物秸稈還田對土壤肥力的影響

1、改善土壤性狀,增強土壤通透性

秸稈還田后經腐爛分解形成的腐殖質,是土壤結構的膠結劑,有利于土壤團粒結構的形成,提高土壤團聚體和微團聚體的含量,使土壤疏松,通透性好。施用作物秸稈能夠提高耕層土壤孔隙度,改善土壤通氣狀況,降低土壤容重,提高土壤蓄水保肥能力;有利于提高土壤溫度,促進土壤中微生物的活動和養分的分解利用;有利于作物根系的生長發育,促進根系的吸收活動。

2、增加土壤保水能力,改善熱量狀況

土壤含水率提高,有利于作物抗旱。土壤礦物顆粒的最高吸水量為50%—60%,腐殖質的吸水量為400%—600%。因此,施用作物秸稈可使土壤持水量提高,且隨秸稈還田量的增加,土壤保水性增強。土壤保水能力增加,比熱增大,傳導熱能力增強,顏色加深促進了吸熱,改善了調溫性,進而改善了土壤熱量狀況。

秸稈還田有優化農田生態環境的效果,其中以覆蓋還田效果最為顯著。覆蓋秸稈,在冬天可使5厘米地溫提高0.2—0.5℃;夏天可明顯降低土溫,土壤水分提高32%—45%,雜草減少24.9%—40.6%。連續多年秸稈還田的耕地,不僅能提高磷肥利用率和補充土壤鉀素的不足,地力亦可提高0.5—1.0個等級。秸稈還田后,可大幅度提高作物產量。

3、增加土壤有機質含量

作物秸稈還田可提供植物生長必須的氮、磷、鉀等大量元素及各種微量元素,使土壤養分顯著增加。一方面,秸稈本身含有的元素必然增加土壤養分;另一方面,作物秸稈在轉化中可釋放一些小分子有機酸,可分解土壤中的礦物質,使土壤中養分有效性增加。對于耕種土壤來說,培肥的中心環節就是保持和提高土壤有機質的含量。實踐證明,增加土壤有機質含量最有效的措施是秸稈還田和增施有機肥。秸稈還田和單獨使用有機肥均能增加土壤有機質的含量,秸稈還田更有助于土壤有機質的增加,且試驗表明,長期秸稈直接還田增加土壤有機質的效果優于單施化肥的效果。

4、對土壤氮、磷、鉀等元素的影響

長期施用化肥,可以提高土壤中養分的含量,但施入的無機肥很少能在土壤有機質中積累,只有同時增加有機肥(施用有機肥或秸稈還田等)時,才能提高土壤中養分的含量,并提高其礦化作用,促進作物對氮、磷、鉀等的吸收利用。

在中性和堿性土壤中,作物秸稈在分解過程中產生的二氧化碳,特別是在漬水條件下產生的有機酸,可提高土壤營養元素的有效性。試驗表明,每增施1500千克/公頃小麥秸稈,可使土壤每年增加全氮0.0020%—0.0096%,堿解氮0.80—4.08毫克/千克,速效磷0.58—1.02毫克/千克,速效鉀2.04—6.10毫克/千克。作物秸稈的施用可提高土壤的保肥能力,使營養陽離子吸附在腐殖質和土壤膠體表面,防止營養成分隨水淋失或與土壤中的一些陰離子生成難溶性鹽,進一步促進作物對營養成分的吸收利用。

二、秸稈綜合利用技術應用與研發狀況

1、農作物秸稈粉碎還田機械化技術模式

農作物秸稈粉碎還田機械化技術模式就是將收獲后站在地里的農作物秸稈 (或留在地里的高茬)用秸稈粉碎還田機械直接粉碎還田。目前小麥秸稈機械化粉碎還田已是一項成熟技術，基本得到普及。玉米秸稈粉碎還田機械化技術仍處于發展階段，具有很大潛力，它是一項農機與農藝相結合技術，如果后續配套措施跟不上，將嚴重影響耕整地質量和下一季農作物的播種。解決辦法是秸稈還田后破解根茬，增施一定的氮肥后用犁深翻掩埋，以利于秸稈腐爛；或秸稈還田后采用旋耕播種機一次性完成破根茬、耕整地、施肥、播種等項作業。這種作業模式不僅實現了秸稈還田，而且可將秋季生產環節由7—8項減少到3—4項，大大降低勞動強度，減少了作業時間，降低生產成本，增加農民收入。

2、秸稈過腹還田機械化技術模式

通過多年的工作實踐，使人們認識到，提高秸稈綜合利用水平、解決秸稈禁燒問題的關鍵是給秸稈找到出路，從技術上為之提供有力的支持。因此，從2004年開始，改變以往單純的推廣模式，在堅持繼續搞好秸稈粉碎還田機械化技術推廣的基礎上，重點在給秸稈找出路方面做文章，即圍繞發展畜牧養殖業，大力推廣秸稈過腹還田機械化技術。先后推出了秸稈鍘切、揉搓、粉碎以及青貯等一系列機械化加工技術，進一步提高了秸稈綜合利用水平。

三、秸稈還田應注意的問題

若秸稈還田操作不當,就會出現出苗率低、苗黃、苗弱,甚至出現死苗現象造成減產,因此需要從以下幾個方面來提高秸稈還田技術。

1、注意提高粉碎質量

秸稈粉碎的長度應小于6厘米,并且要均勻撒施。對還田地塊一定要用旋耕機作業一遍,使秸稈和土壤充分混合拌勻。此外,還要用鏵式犁將秸稈連同化肥、農家肥翻入10厘米以下的土壤內以利播種。

2、注意配合補施氮、磷、鉀肥料

小麥秸稈還田后,秸稈腐爛過程會出現反硝化作用,微生物吸收土壤中的速效氮素,阻礙農作物對速效氮素的吸收,使幼苗發黃,生長緩慢,不利于培育壯苗。因此,在秸稈還田的同時,要配合施入氮肥,保持秸稈合理的碳氮比。研究表明,每100千克秸稈應配施碳氨4.0—5.0千克,過磷酸鈣7.0—8.0千克,硫酸鉀2.0—3.5千克。同時結合澆水,有利于秸稈吸水腐解。

3、注意連年秸稈還田的影響

有大量秸稈殘株連年進入土壤時,為加速秸稈有機物腐解與土壤肥水相融,以及防止秸稈殘株在土壤中出現隔墑等不利影響,要求秸稈粉碎程度高,一般切割長度在10厘米以下。在秸稈還田土壤中,使用化學除草劑。特別是播前進行土壤處理的化學除草劑,其有效使用劑量應適當提高。

4、消滅病原體

帶病的秸稈不能直接還田,否則易發生病害,對帶有水稻葉枯病、油菜菌核病、小麥、玉米黑粉病等的秸稈最好經高溫發酵腐熟后還田,以防止病害的蔓延。

作物秸稈是重要的農業資源,含有豐富的氮、磷、鉀及多種微量元索。實踐證明，大力推廣農作物秸稈粉碎還田機械化技術，可增加土壤有機質含量、改善土壤結構、培肥地力、提高農作物產量，是現代化農業實現良性生態循環和可持續發展的重要措施之一。