遼寧省設施農業秸稈還田新技術研究與應用

姜 闖 ，張 青 *，須 暉 ，王曉峰 ，鄒春蕾 ，李慶濤

（1.遼寧省農業科學院蔬菜研究所，遼寧沈陽 110161；2.沈陽農業大學園藝學院，遼寧沈陽 110866；3.海城市三星生態農業有限公司，遼寧海城 114224）

遼寧省設施蔬菜產業已逐步成為農村經濟的支柱產業，在蔬菜產業迅速發展的同時，每到換茬季，蔬菜大棚產生的大量蔬菜秸稈垃圾，既污染環境又為下一年的蟲害病害的傳播創造有利條件，成為困擾農民生產的一大難題。解決農村種植、養殖及生活過程中產生的廢棄物，實現循環經濟，減少對環境產生的污染，是鄉村振興過程中必須要解決的問題。應用微生物菌腐熟有機物是近年來興起的新學科，是通過微生物的作用來分解有機質、發酵有機質，控制病蟲害，降解各種有機物，轉換重金屬價態，從而實現有機物還田，控制病蟲害、提高產量的目的。筆者通過應用微生物的作用，腐熟、分解秸稈，進行無害化處理后，還田，提高土壤有機質，從而實現農業的閉環經營，實現產業發展和青山綠水共生。目前，遼寧省農業設施內的秸稈還田新技術已試驗推廣3年，主要推廣作物是設施內的茄果類蔬菜（黃瓜、茄子、辣椒、番茄、西甜瓜），主要的推廣模式是秸稈直接粉碎+綠肥+玉米（大豆）青稞還田模式。

1 技術方法與操作步驟

秸稈直接粉碎+綠肥+玉米（大豆）青稞還田技術是指在上季作物結束前播種作物青稞作為綠肥，一同粉碎還田，并增鋪一層玉米干秸稈或其他農作物廢棄物；應用秸稈快速腐熟技術，及時將秸稈還田腐熟進行下季種植。通過實施稻田秸稈還田腐熟技術，可以增加土壤有機質含量，提高作物單產，并避免焚燒秸稈污染環境。

1.1 播種綠肥

設施內上季作物結束前1 個月，在壟臺上播種玉米或者大豆，玉米播種750～1 500 kg/hm2，大豆播種1 500～2 250 kg/hm2，棚內正常栽培管理，待上季作物采收結束后一起滅茬。

1.2 上季作物采收處理

設施內上季作物采收結束后，首先撤掉地膜、滴灌等，然后解繩，并卷起。注意線繩一定高挽，以免對操作人員產生危險。將前底角秧棵向后放倒，將后面秧棵向前放倒，新播種的玉米或大豆青稞也可以一起放倒，等待粉碎。

1.3 粉碎秸稈并平鋪

首先，用滅茬機沿設施內地平將上茬植株根、莖、葉和果和玉米或大豆青稞一起全面粉碎，滅茬機在設施內來回多次滅茬，并鋪一層玉米干秸稈或有機物廢棄物，如麥、稻、玉米、油菜、薯、豆秸稈、菜桿、樹葉以及谷殼等，長秸稈需粉碎成3 cm 左右小段；然后，再用旋地機深翻土壤，如遇遺漏較大的植株殘體無需特意撿出；最后，等待腐熟處理。

1.4 施用秸稈腐熟劑

秸稈腐熟劑（源動利）的用量標準為67.5 kg/hm2，并配合尿素75 kg/hm2施用。每150 g 秸稈腐熟劑（源動利）配合100 g 尿素可腐熟廢棄有機物1～2 m3（約150 kg）。設施內上季作物秸稈150～300 m3/hm2。50 kg 玉米種子（或100 kg 大豆種子）種植1 個月可生成20 m3左右的綠肥。玉米干秸稈的重量約100 kg/m2。可根據設施內有機廢棄物的體積投放秸稈腐熟劑（源動利），投放量不足會增加腐熟時間。秸稈腐熟劑可用大桶稀釋，并隨水噴灌到設施內的土壤中，一般認為土壤含水量在田間持水量的60%～70%時，最適于秸稈的分解。低于40%的水分含量就不能滿足微生物正常生長繁殖的需求，進而會影響微生物對秸稈等有機物的利用；如果低于10%，微生物的代謝活動就幾乎停滯，但是水分過多，會降低通風透氧的效果，氧傳遞受阻，影響微生物的生長活動，并且產生厭氧發酵，使腐熟時間大大延長、產生惡臭。也可按照67.5 kg/hm2秸稈腐熟劑（源動利），拌稻糠，均勻撒施，旋地噴水。

1.5 鋪膜悶棚

噴水后，覆膜壓嚴四周，關閉放風口，高溫密閉，發酵腐熟。可用溫度計觀察記錄溫度變化。夏季20 d，冬季25 d，即可完成秸稈腐熟過程，隨著腐熟時間的推移，秸稈表面和土壤顏色會從微黃，變為褐黃，再轉為黑黃，最后變為黑色（圖1）。

圖1 秸稈表面與土壤顏色變化

1.6 撤膜晾地

完成秸稈腐熟后，土壤底層較為濕潤，需要打開風口，通風自然晾曬，設施內土壤晾至可旋地作壟即可。

1.7 旋地作壟

深翻旋地，將地表土和土層下的土充分混合均勻，有利于定植后緩苗更整齊。旋地前也可根據需要，撒施土壤改良劑、有機肥和無機緩釋肥。

1.8 定植

穴盤苗可在定植前做浸根處理，浸根溶液可選擇通融50 mL+ 豐地素50 mL+ 噻蟲嗪5 g 兌清水15 kg，有利于穴盤苗根系的生長和預防病蟲害的發生。對于已定植的棚室或未采用秸稈還田模式的棚室，可以采用漫灌和滴灌的方式補充秸稈腐熟劑，指導施用量為45 kg/hm2。

2 推廣價值及問題突破

經加權統計，項目區茄子平均產量為519.585 t/hm2，平均售價為2.5 元/kg，總產值為129.895 5 萬元/hm2；對照區茄子平均產量為493.38 t/hm2，平均售價為2.5 元/kg，總產值 123.348 0 萬元/hm2。項目區增加效益6.547 5 萬元/hm2。扣除試驗示范增加投入1.429 5萬元/hm（2其中有機物腐熟劑、白地膜等物質投入1.2045 萬元/hm2，租用滅茬機和旋耕機2 250 元/hm2），平均增收4.094 4 萬元/hm2。本項推廣成果投資年均純收益率為20.35%，即投入1 元錢可收回 20.35 元。可見依靠秸稈還田技術進行蔬菜生產，是發展高效農業的有力措施。

該技術模式以緩解土壤連作障礙為目標，省去了清理上茬秸稈的工作，直接減少有機底肥和糞肥的投入1 000 元，減少土壤消毒投入200 元，同時，還能增加土壤有機質，減少土傳病害的發生幾率，增加產量10%以上。

在技術模式推廣方面，需對秸稈還田新技術進行更有效的宣傳工作，讓更多的農民不再燃燒秸稈，而是將秸稈變廢為寶，真正利用起來，同時，需要對技術模式應用進行集成，讓這一科學的技術模式真正推廣到遼寧省設施農業的田間地頭。通過技術上的突破與集成，加速解決連作障礙和秸稈無害化處理的進程，給更多的農民提供先進技術和優質產品。

3 展望

該項技術既符合解決遼寧省設施蔬菜連作障礙的需要，又符合當地環境可持續發展有關政策。資源優勢突出，區域特色明顯，原材料供應有保障，工藝技術成熟，生產技術先進，節能方案可靠，投資規模合理，以小商品做大文章，市場潛力巨大，帶動農戶數量較多，延伸農業產業鏈條，提高農民收入，對推動本地區新農村建設，促進農業增效、農民增收，提升當地經濟具有重要作用。