玉米秸稈還田對旱田土壤有機質提升效果的探索

劉春光 程正海 武俊男

（吉林省農業科學院，吉林長春 130033）

我國是農業生產大國，隨著科學技術的不斷發展，我國農業生產水平快速提升。但是，機械化程度和種植技術水平大幅度提高的同時，耕地資源缺乏和食品安全問題逐漸顯現出來。因此，秸稈還田技術成為目前農業生產中廣泛應用的培地技術，主要以玉米秸稈為材料，將其粉碎并堆積腐熟，施入土壤中，以改善土壤肥力，提高種植質量。相關調查顯示，通過玉米秸稈還田技術能夠有效優化土壤，有效調節土壤中多種元素含量，滿足農作物生長發育所需的養分，對于改良旱田土壤具有重要作用。

1 玉米秸稈還田技術對土壤的積極作用

1.1 幫助旱田土壤儲蓄水分每年焚燒秸稈導致的環境污染及資源浪費問題已經逐漸成為必須解決的民生問題。吉林省在2019年的秸稈利用產量為2 844萬t，除了用于飼料和造紙之外，還作為優質的肥料用于提升土壤質量。此外，將玉米秸稈還田，并進行深耕操作，能夠有效儲存大氣中的水分，避免旱田水分蒸發，促進旱田含水量提升[1]。

1.2 改善旱田土壤物理性狀秸稈還田技術主要包括機械翻壓和大面積覆蓋兩種技術，都能有效促進旱田土壤有機質含量增加，使土壤中多種元素含量大幅度增長，并快速促進農作物健康生長，和傳統施化肥的方式相比作用力更高。同時，將玉米秸稈深埋于土壤中，能夠促使土壤內部有機質和養分更為活躍，為農作物生長提供充分養料。

1.3 避免焚燒廢棄物污染空氣采用玉米秸稈還田技術能夠有效減少焚燒玉米秸稈導致的環境污染問題。近年來，吉林省內煙霧及霧霾指數增長的主要因素就是農民大量焚燒玉米秸稈。采用玉米秸稈還田技術能夠有效控制對空氣造成的污染。

2 采用玉米秸稈還田技術提升旱田土壤有機質的策略

2.1 掌握玉米秸稈還田技術基礎環節土壤中有機質含量有限，因此秸稈還田量不應該過多，要保證后期進行翻土整地的便利性。將玉米秸稈進行還田，需要在土壤濕度高于30%時進行，以利于秸稈快速腐化。如果條件允許，秸稈還田需連續多年進行，以提升土壤肥力及土壤有機質含量，提升增產效果。為了保障秸稈碎屑和土壤之間高度融合，需要將秸稈碎屑長度控制為5 cm左右，最長不得超過10 cm。整體來說，秸稈破碎率需大于90%，覆土率需大于75%，玉米短莖及根系清除率需大于99%[2]。

土壤中碳氮比對秸稈分解有極強的催化作用。一般來說，玉米秸稈自身碳氮比是（60～100）∶1，但土壤適宜微生物分解的碳氮比為（20～30）∶1，兩者之間差距非常大，因此需要進行人工干預，對土壤碳氮比進行調整，使用尿素來補充氮元素。適當加深耕層深度，不僅能夠促進玉米秸稈和土壤之間相互融合，加快秸稈腐化速度，還能夠提高土壤鎖水保肥效果及抗病性，提升土壤整體質量。因此，耕層深度需要從15 cm加深至25 cm左右，并且根據具體情況進行深松，以達到土壤上虛下實的效果，為提升土壤中有機質含量打好基礎

2.2 加強病蟲害防治工作的力度帶病秸稈入土會引起病蟲害問題，需要人們高度重視，在實行秸稈還田過程中，需要加強病蟲害防治工作。在使用粉碎玉米秸稈機械設備前，需要進行原料高溫堆肥處理，以達到殺死存在于秸稈原料中多數蟲體的目的。還田整地過程中，還需要將多菌靈、苯醚甲環唑等殺蟲劑和濃度為3%的辛硫磷按照標準混入土壤中，以殺死土壤中殘留病蟲及病菌，維持土壤中有機質含量，提高土壤抗病能力。

2.3 優化玉米秸稈還田環境控制玉米秸稈還田技術實施范圍內土壤環境是確保土壤有機質含量提高的關鍵。因此，應科學合理運用秸稈還田技術配套施肥方式，保障化肥中的磷氮鉀比例均衡。在進行秸稈還田后，農民還應針對該地區土壤中幼苗生長情況進行詳細觀察，如果出現生長較弱情況可適當調整化肥施用量，以確保土壤有機質含量能充分滿足農作物生長需求，保障土壤中有機質含量增加。除了滿足生長需求，農民還應控制秸稈還田技術的應用時間。應根據土壤實際情況，確定合理的應用時間[3]。

2.4 玉米秸稈還田技術優化方法玉米秸稈還田有很多方法，例如立茬還田、過腹還田和直接還田等。隨著農業科學技術不斷發展，農業專家對不同的還田方式進行了優化研究，并取得了一定成果。相關研究顯示，在玉米秸稈還田技術中，立茬還田方法成效最為顯著。最新研究表明，寬窄行立茬還田技術方法把從前普遍采取的平均65 cm勻壟變為寬壟90 cm和窄壟60 cm交替輪換種植，這種方式能獲得比以往秸稈還田技術更好的效果，有效提高土壤有機質含量。玉米秸稈直接還田技術是當前普遍采用的秸稈還田技術，主要按照秸稈還田量劃分，包括全部量及部分量兩種。但在處理方法上，玉米秸稈也分為粉碎或整稈兩種方式，還田方式也分為覆蓋或翻埋兩種[4]。

目前，相關學者還發現了玉米秸稈和禽畜類有機肥料混合運用的新式還田方法。此方法主要將豬糞或雞糞等有機肥料和玉米秸稈混合進行還田，能夠保證還田過程中相關pH值、氮元素和溫度等符合要求，促使肥料溫度高達65℃，充分保障此種混合肥得到分解，碳氮比提高11%以上，大幅度提高還田地區的土壤有機質含量[5]。

3 玉米秸稈還田技術的效益

吉林省作為糧食生產基地，2014年秸稈年產量達到4 400萬t，實際進行回收利用大約4 000萬t，主要以吉林省中西部為主，具有秸稈產量較高、分布較分散的特點。秸稈還田不僅能有效提高農作物產量，還對控制農業生產成本有利。將秸稈還田土地和正常耕種土地相比較發現，在秸稈還田土地上種植的農作物產量較高。同時，秸稈還田過后，可以有效提高土壤肥力，一定程度上減少化肥使用量，為農業生產節省成本，推動農作物經濟效益提升。近年來，吉林省大力實行秸稈還田技術，增加了秸稈還田面積，直接、間接秸稈還田肥料化利用量較高，降低了農戶耕種化肥使用量，使農戶種植成本降低，農作物產量增加，進而使得農民收入提升。

4 結語

玉米秸稈還田技術能夠有效改善旱田土壤環境，提升土壤肥力，進而實現農業產量提升。采用玉米秸稈還田技術，嚴格掌控玉米秸稈粉碎長度，增強玉米秸稈和旱田土壤的融合性，能夠將旱田土壤中的碳氮比保持在適宜范圍，提升旱田土壤活性及微生物、養分和有機質含量，為農作物生產創造優質環境。大力推行玉米秸稈還田技術能夠提高農業生產效益，促進農業可持續發展，為我國經濟發展提供助力。