秸稈還田綜合技術(shù)對(duì)土壤養(yǎng)分的影響初探

白建忠 丁永鋒 袁濤

摘 要 通過(guò)秸稈還田可以有效改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于提高土壤的理化性狀。同時(shí)，秸稈還田作為一項(xiàng)培肥地力的農(nóng)藝措施，一方面可以促進(jìn)秸稈的礦質(zhì)化，為農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育提供速效養(yǎng)分；另一方面秸稈在土壤中增強(qiáng)了土壤中動(dòng)物、植物和微生物的代謝活動(dòng)，加快了土壤物質(zhì)循環(huán)，提高了土壤養(yǎng)分的生物有效性。從而達(dá)到化肥減量增效的目的，實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 秸稈還田；還田量；土壤養(yǎng)分；化肥減量

1 技術(shù)內(nèi)容

1.1 主要技術(shù)模式

技術(shù)模式主要為秸稈還田配施秸稈腐熟劑進(jìn)行快速腐熟。秸稈機(jī)械還田技術(shù)模式是將作物秸稈經(jīng)過(guò)機(jī)械粉碎（或切段）處理后直接翻入土壤，或直接將作物秸稈（根茬）深翻入土的技術(shù)模式。包括玉米秸稈粉碎還田、小麥秸稈粉碎還田、小麥秸稈直接還田、水稻（留高茬）秸稈還田等技術(shù)模式。

1.1.1 技術(shù)要點(diǎn)

通過(guò)機(jī)械粉碎并翻耕將作物秸稈深翻入土，使秸稈在土壤微生物和酶的作用下快速腐解，從而提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤蓄水保墑能力，提高作物產(chǎn)量。

1.1.2 秸稈處理

秸稈用大型牽引機(jī)配套秸稈粉碎機(jī)就地粉碎，水稻秸稈切成10—15cm碎稈（主要以留高茬為主），玉米秸稈切成5-10cm碎稈。

1.1.3 耕作整地

用深耕深松機(jī)等機(jī)具將粉碎的秸稈深翻入土20cm左右，或用耕翻機(jī)將沒(méi)有粉碎的作物秸稈直接翻入土中25cm左右，在深翻前撒施秸稈腐熟劑2kg+尿素10kg。

1.2 配套技術(shù)

1.2.1 增施氮肥調(diào)節(jié)碳氮比

每畝施尿素5—10kg，將秸稈碳氮比調(diào)整到20：1左右。

1.2.2 增施腐熟劑

每畝2kg腐熟劑用土或肥料拌勻后立即撒施到有秸稈的田內(nèi)，進(jìn)行梨翻加快秸稈腐解。

2 效果評(píng)價(jià)

2.1 項(xiàng)目實(shí)施對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

對(duì)土壤養(yǎng)分含量尤其是有機(jī)質(zhì)含量的影響 ，每畝玉米秸稈還田750kg/畝（玉米秸稈養(yǎng)分含量：N=6.6g/㎏、P2O5=1.60g/㎏、K2O=11.25g/㎏），相當(dāng)于畝施尿素10.76kg/畝、重過(guò)磷酸鈣2.6kg/畝、硫酸鉀16.88kg/畝。示范面積1.46萬(wàn)畝玉米秸稈還田，還田量10950噸，相當(dāng)于投入尿素157.1噸、重過(guò)磷酸鈣38噸、硫酸鉀246.4噸；

水稻秸稈每畝還田量350kg/畝（水稻秸稈養(yǎng)分含量：N=5.4g/㎏、P2O5=0.8g/㎏、K2O=14.6g/㎏），相當(dāng)于畝施尿素4.11kg、重過(guò)磷酸鈣0.61kg、硫酸鉀10.22kg。1.14萬(wàn)畝水稻秸稈還田，還田量3990噸，相當(dāng)于投入尿素46.85噸、重過(guò)磷酸鈣6.95噸、硫酸鉀116.5噸。

根據(jù)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤樣品測(cè)試結(jié)果分析，各處理有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀平均值見(jiàn)下表：

從上表分析，國(guó)家級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)秸稈還田后（連續(xù)四年監(jiān)測(cè)平均值）有機(jī)質(zhì)增加2.34g/kg、全氮增加0.16g/kg、有效磷增加6.4mg/kg、速效鉀增加13.0mg/kg、容重增加-0.04g/cm3；增施商品有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)增加2.89g/kg、全氮增加0.22g/kg、有效磷增加7.0mg/kg、速效鉀增加30mg/kg、容重增加-0.06g/cm3，從秸稈還田定位試驗(yàn)分析（各處理定位連續(xù)三年測(cè)試結(jié)果平均值）：秸稈還田后有機(jī)質(zhì)增加0.26g/kg、全氮增加0.06g/kg、有效磷增加-0.64mg/kg、速效鉀增加10.6mg/kg、容重增加-0.05g/cm3。

根據(jù)上述結(jié)果可以看出，耕地土壤化學(xué)性狀有所變化，而物理性狀變化不大。

2.2 項(xiàng)目實(shí)施對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

根據(jù)土肥站對(duì)田間試驗(yàn)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)（按秸稈還田量試驗(yàn)的處理一和處理四的產(chǎn)量計(jì)算），秸稈還田后種植玉米，平均畝產(chǎn)1047.5公斤，比對(duì)照增產(chǎn)50公斤，增產(chǎn)率5.01%。由此可見(jiàn)，秸稈還田后，后作增產(chǎn)效果顯著，因秸稈中含有植物所需要的大量營(yíng)養(yǎng)成分，這就為農(nóng)作物高產(chǎn)提供了前提條件。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施對(duì)化肥施用品種和數(shù)量的影響

秸稈還田后，秸稈里養(yǎng)分迅速礦化，并積累在耕層，滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)的需要，特別是秸稈釋放的氮素和鉀肥，對(duì)玉米的生長(zhǎng)等起到很大的作用，雖然前期要追施少量氮素，但中后期釋放大量氮素，這樣就達(dá)到了少施速效肥尿素，以施緩效肥為主。并且秸稈中還含有大量的磷、鉀、有機(jī)質(zhì)、微生物等營(yíng)養(yǎng)元素，供作物吸收利用，化肥總施用量就明顯減少，平均每畝要減少化肥7.53kg（折尿素7.44kg、過(guò)磷酸鈣1.61kg，硫酸鉀13.55kg），項(xiàng)目區(qū)共減少使用化肥195.78噸[1]。

2.3.1 玉米秸稈還田氮肥減施量

計(jì)算方法如下：根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)的增加量，估算秸稈還田的土壤固碳量：

（1）土壤固碳（C）量（kg/畝）=（土壤中年終有機(jī)質(zhì)量-土壤年初有機(jī)質(zhì)量）*150000/（1000*1.724）式中，150000表示耕層20cm土壤的干重為15萬(wàn)kg，1000為土壤有機(jī)質(zhì)含量的單位g/kg轉(zhuǎn)化為kg/ kg，1.724為土壤有機(jī)質(zhì)與其有機(jī)碳（C）量的換算系數(shù)。

（2）秸稈還田增加的土壤固定N量（kg/畝）=土壤固碳（C）量/20。

（3） N肥減施量（kg/畝）=土壤固定N量×5%式中，20表示土壤有機(jī)質(zhì)C：N=20：1； 5%表示土壤有機(jī)N平均礦化率。

根據(jù)土壤化驗(yàn)結(jié)果，項(xiàng)目實(shí)施前土壤有機(jī)質(zhì)平均含量15.9g/kg，項(xiàng)目實(shí)施后土壤有機(jī)質(zhì)平均含量16.5g/kg，代入上述公式得出秸稈還田后增加的土壤固定N量2.61kg/畝，N肥減施量為0.13kg/畝。

2.3.2 秸稈還田增加的土壤磷量

計(jì)算方法如下：玉米秸稈還田增加的土壤P量（kg/畝）=秸稈含P205量×秸稈畝還田量（干重）=1.60g/kg×750kg/畝/1000=1.2kg/畝，即每畝投入750kg玉米秸稈土壤五氧化二磷量增加1.2kg。

2.3.3秸稈還田增加的土壤鉀量：

計(jì)算方法如下：玉米秸稈還田增加的土壤K量（kg/畝）=秸稈含鉀量×秸稈畝還田量（干重）=11.25g/kg×750kg/畝/1000=8.4kg/畝。即每畝投入750kg玉米秸稈土壤氧化鉀量增加8.4kg。

3 對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

今年共實(shí)施面積2.6萬(wàn)畝， 據(jù)調(diào)查與測(cè)算，每畝減少化肥用量7.53kg/畝（折尿素7.44kg、過(guò)磷酸鈣1.61kg，硫酸鉀13.55kg），減少化肥支出21.31元/畝，共計(jì)減少化肥用量195.78噸，減少化肥支出55.41萬(wàn)元；項(xiàng)目區(qū)玉米畝平均增產(chǎn)50kg/畝，可增產(chǎn)玉米1300噸，增收208萬(wàn)元。總計(jì)增收+節(jié)支280.22萬(wàn)元。

3.2社 會(huì)效益

實(shí)施玉米秸稈還田后，減少了土層結(jié)構(gòu)破壞，維持了良好的土體（團(tuán)粒）結(jié)構(gòu)，減少了水土流失，比未實(shí)施還田的土壤抗旱能力提高5天左右，防止了土壤沙化，提高了土壤水、肥、氣、菌（微生物）的涵養(yǎng)能力，增強(qiáng)了土壤活性，進(jìn)一步提高了土壤肥力基礎(chǔ)，培肥了地力，提高了耕地質(zhì)量，促進(jìn)了土地綜合生產(chǎn)能力和可持續(xù)發(fā)展能力的提高，確保了糧食高產(chǎn)和安全[2]。

4 問(wèn)題與建議

4.1 缺乏勞動(dòng)力，群眾認(rèn)識(shí)不足

由于部分青壯年外出務(wù)工，農(nóng)村勞動(dòng)力缺乏，一部分群眾認(rèn)識(shí)不足，造成項(xiàng)目實(shí)施難度大，建議項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中加大宣傳力度的同時(shí)，加強(qiáng)機(jī)械化作業(yè)程度[3]。

4.2 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)不足

由于本項(xiàng)目涉及農(nóng)戶(hù)多，技術(shù)培訓(xùn)、指導(dǎo)、資料等費(fèi)用不足。請(qǐng)求安排項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，重點(diǎn)用于辦點(diǎn)示范、宣傳培訓(xùn)等方面的工作，以保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。

4.3 項(xiàng)目機(jī)械投入不足

項(xiàng)目區(qū)缺乏玉米秸稈還田機(jī)械，而項(xiàng)目本身對(duì)機(jī)械耕作量的要求比較高，缺乏機(jī)械造成項(xiàng)目實(shí)施難度大，耕作費(fèi)用極高。為項(xiàng)目的順利實(shí)施，希望配備玉米收割還田機(jī)械。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉強(qiáng)崇.玉米秸稈還田的作用及注意事項(xiàng)[J].河南農(nóng)業(yè)，2015（24）：46+50.

[2]李巖.玉米秸稈還田效益研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2015（02）：77+157.

[3]侯芳慧.玉米秸稈還田中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].農(nóng)機(jī)科技推廣，2014（11）：35.