冀東稻區水稻秸稈全量還田技術與防傷苗措施

杜 琪，張 薇，耿雷躍，鄒 拓，孟令啟，李建廣，韓民利，趙 輝,張啟星*

（1 河北省農林科學院濱海農業研究所，河北 唐山 063299；2 唐山市曹妃甸區第五農場，河北 唐山 063205）

冀東稻區是河北省水稻種植的主要區域， 占河北省水稻總種植面積的80%以上。 水稻收獲后產生大量秸稈，但目前利用率較低。 水稻秸稈中富含氮、磷、鉀、硅等多種營養成分，秸稈直接還田能夠將作物吸收的養分大部分歸還到土壤中，不僅可以避免秸稈露天焚燒、改善環境質量，還可以培肥地力，從而減少化肥施用和提高資源循環利用率，這對實現農業產業綠色發展與推進社會主義生態文明建設意義重大。 但是，秸稈全量還田后易產生大量有毒物質和有害氣體，嚴重影響水稻的正常生長發育，阻礙了冀東稻區秸稈還田技術的推廣。通過多年對水稻秸稈還田技術研究，總結出適宜冀東稻區水稻秸稈全量還田的方法和防傷苗技術。

1 水稻秸稈還田優點及存在問題

1.1 秸稈還田的優點

1.1.1 減少化肥施用量 水稻秸稈含有機質78.6%、氮0.63%、磷0.11%、鉀0.85%和鈣、鎂、硫、硅等多種養分及微量元素。 以冀東稻區每667 m2地還田秸稈700 kg 計算，相當于施用土雜肥3500 kg，尿素9.46 kg，過磷酸鈣8.68 kg，硫酸鉀6.65 kg，僅秸稈還田就可以減少化肥用量18.92%以上。 同時秸稈還田可提高肥料利用率，是水稻減肥中最簡單、最有效、最經濟方法，也是促進水稻生產機械化和良性循環，建立現代生態農業，保障可持續發展，降低環境污染的有利措施。

1.1.2 改善土壤理化性質，提升耕地地力水平 水稻秸稈還田能增強土壤團粒結構和土壤通透性、滲透性，提高地表溫度、土壤釋肥作用和蓄水能力，有利于提高水稻抗旱能力和洗鹽效果。 同時秸稈還田增加了土壤有機質、養分含量和轉化酶、葡聚糖酶、焦磷酸化酶的活性及微生物數量，連續秸稈還田可持續增加土壤質量，提升耕地地力水平［1，2］。

1.1.3 提高水稻產量，改善水稻品質 秸稈還田可使水稻增產3.00%～7.85%，隨稻草還田量、還田時間延長，產量逐年增加，同時可提高水稻加工品質、外觀品質和營養品質。

1.2 秸稈還田存在的問題

1.2.1 水稻秸稈碳氮比高 水稻秸稈碳氮比約為60～80：1，這使得秸稈在土壤中無法迅速分解，對水稻前期生長生產抑制作用［3］。 秸稈還田后引起土壤中微生物活動增加，使土壤中一部分氮被固持，推遲了養分釋放，到了水稻生長中期和后期，大量養分釋放，對水稻生長發揮促進作用。

1.2.2 秸稈還田腐解產生有毒物質和氣體 秸稈還田腐解過程中，會產生一些有毒物質，如有機酸、芳香酸等和有毒氣體，如甲烷、硫化氫、二氧化碳等，積累到一定程度后會對水稻根系產生一定抑制作用和損害，進而對水稻生長發育產生不利影響，水稻出現紅苗、縮苗、死苗等現象［4］。

1.2.3 增加病蟲害的發生 當年病蟲害發生較重時，未能有效防治的， 秸稈還田地塊來年病蟲害有加重發生趨勢。如科研育種田不能進行病蟲害防治，秸稈還田后可能來年病蟲害發生加重，應實行輪換用地［5］。

2 水稻秸稈還田要求

秸稈隨機收全部粉碎還田地塊進行秋耕或春耕，90%以上的高茬和秸稈翻入耕層中；秸稈切碎長度、留茬高度應小于15 cm，粉碎長度合格率90%以上；秸稈粉碎后應達到拋散均勻，不得有稻草的堆積，不得漏切；結合生產計劃， 根據土壤適耕性確定耕作時間， 以土壤相對持水量75%左右時為宜，耕深≥20 cm，翻耕后秸稈覆蓋要嚴密；秋耕時間從水稻收獲秸稈粉碎還田后到耕層結凍，春耕時間從耕層解凍到距離水稻插秧30 d 以前；犁耕翻壓前，可選擇施用高效秸稈腐熟劑，促進秸稈腐熟。

3 水稻秸稈還田防傷苗措施

3.1 準確掌握初始腐解時間

經過2010～2019 年連續觀察， 冀東稻區秸稈還田地塊腐解初始時間在5 月下旬至6 月初開始（前期溫度為關鍵因子），高峰期在6 月上中旬，此時正處水稻插秧或分蘗期，如不采取措施輕者造成水稻縮苗、分蘗減少和滯后，重者分蘗數顯著減少、造成死苗，嚴重減產。

受當年溫度影響，每年初始腐解時間不盡相同，不采用腐熟劑處理的地塊從5 月20 日開始進行監測， 采用腐熟劑處理的從插秧后開始監測。

3.2 初始腐解時間預測方法

用鍬或木棍插入土壤中出現氣泡，說明開始腐解，腐解過程（氣泡多少）呈拋物線型。

3.3 深耕結合秸稈腐熟劑措施

冀東稻區每年耕地1 次已形成了常態化， 建議秸稈還田地塊實行深耕，耕深不低于20 cm。 秸稈還田后噴施腐熟劑能夠加速秸稈腐解進程。與不噴施腐熟劑深耕地塊相比，噴施腐熟劑處理的秸稈還田深耕地塊前期已出現大量秸稈腐解，可顯著降低對水稻苗的傷害，但未腐解的秸稈在插秧后會仍對水稻生長造成一定程度影響。 因此，單一深耕結合腐熟劑處理不能完全徹底解決傷苗問題。

3.4 水層調控措施

從2010 年開始連續多年對水層調控預防秸稈還田防傷苗研究，并研究出通過單一水層調控的方法有效解決秸稈全量還田后傷苗的問題，且不需要采用腐熟劑等處理。

3.5 秸稈直接還田地塊具體措施

秸稈腐解初期保持淺水層 （2～3 cm）——自然落干3 d——淺水層（2～3 cm）——自然落干3 d，循環往復，直至腐解基本結束（腐解初期氣泡水平）或不足以對水稻造成傷害程度為止。

3.6 救急措施

對于未能及時在初期采取措施，當稻苗出現紅苗、縮苗等癥狀時，根據實際苗情情況采取相應補救措施：（1）根系變黃、稻苗處于生長停滯等癥狀時，先排水落干4～5 d，此后按照上面所述腐解初期程序進行；（2）根系由黃變黑、縮苗、葉片出現銹斑等癥狀時，先排水落干7～8 d（長出1 cm 新根為準），此后按照上面腐解初期程序進行；（3）全部為黑根、明顯縮苗、葉片大量銹斑等癥狀時，先排水落干10～12 d（長出1 cm 新根為準），此后按照上面腐解初期程序進行。