玉米秸稈機械化粉碎還田技術的應用

王開生

我國最大種植面積的作物是玉米，而玉米秸稈屬于農業生產的副產品，近些年來隨著種植結構的改變，玉米秸稈的產量也隨之升高，因此為了減少資源的浪費，減輕對環境的污染，實現農業的可持續發展，需不斷提高玉米秸稈的綜合利用率。玉米秸稈綜合利用的主要途徑包括機械還田、秸稈青貯氨化、秸稈固化等方式，其中機械化還田的適應范圍最廣，占據玉米秸稈總利用面積的50%以上。

玉米秸稈機械化粉碎還田技術是指在收獲玉米的同時，采用機械的方式將秸稈粉碎潑灑在田間且及時進行掩埋的一項技術，是我國在20世紀80年代興起的一種立足抑制地力下降，恢復土壤肥力，增加土壤有機質，促進土地生態平衡，促進糧食增產，維持農業可持續發展的重大農業工程，是一項顯著提高經濟效益和社會效益的實用農機新技術，廣泛的應用在玉米的種植生產過程中。秸稈機械化粉碎還田完成后在溫度、水分等條件的共同作用下，被微生物腐熟、分解轉化成氮、磷、鉀、有機物等微量元素和營養物質，可有效增強土壤對溫度、水分及空氣的調控能力，培增肥力，改善土壤團粒結構，為下茬作物的持續增產做鋪墊。

1.1 培肥地力，改善土壤團粒結構和微生物活動環境

農作物秸稈是豐富的肥料資源，其中包含農作物必需的營養元素（氮、磷、鉀、鈣、硫等）。完成秸稈還田后，適時播種，隨著秸稈還田的連年積累，土壤的改善效果更加明顯。資料顯示，新鮮的玉米秸稈中含氮0.48%、磷0.38%、鉀1.67%，還含有鎂、鈣、硅等微量元素，直接粉碎還田后相當于施用350～450公斤氮肥、180～225公斤磷肥、450～675公斤鉀肥，當碎秸稈在土壤內分解腐爛后，土壤有機質含量增加，通氣性提高，耕作層土壤容重降低，微生物活性增強，土壤團粒結構及保水、肥、溫、氣的能力得到改善，貯存水分、養分能力增強，養分結構趨于合理土質疏松。

1.2 蓄水保墑

秸稈粉碎還田可有效改善雨水滲入土壤，提高土壤含水量，減少水分蒸發，更有利于抵御干旱，涵養水分。

無論是南方還是北方，我國的農業生產都是在不斷的往農田里投入化肥，依靠化肥確實可以提高糧食產量，但這種產量的提高是不可持續的，屬于掠奪式經營，投入多、成本大，糧食附加值低，增產不增收。土壤長期缺乏有機質，產出能力越來越低，為了避免對耕地進行掠奪式經營，保證生態平衡，促進良性循環，增強農業發展后勁，特別是在糧食主產區應積極引導農民堅持以有機肥料為主，化肥為輔的原則，大力發展和推廣使用普及玉米秸稈機械化粉碎還田技術。據多年實踐和有關資料表明，玉米秸稈還田具有以下好處。

2.1 增加土壤活性

玉米的秸稈粉碎還田后能夠增加土壤的生物活性，改善土壤中腐殖質的組成狀況，使土壤中有機質含量明顯增加。據試驗測定，如果500公斤玉米秸稈還田后即相當于45.5公斤復合肥。1公頃秸稈還田后相當于施入農家肥15噸。改善了土壤的物理性能，解決了多年施用化肥使土壤板結的問題，保持了土壤處于的疏松狀態。

2.2 可以保護地力

秸稈還田后土壤中的有機質含量增加，溶質減少，通氣透水性增強，抗早保墑能力增強，微生物活動能力增強，土壤溫度升高，苗期測定可提高地溫7.5℃。據實驗資料記載，玉米秸稈還田后可使20厘米以下土層的水分含量增加1.17%，20～40厘米土層增加1.57%。

2.3 減少化肥投入，降低糧食生產成本

秸稈機械化粉碎還田不僅可減少化肥使用量且提高作物產量，還可節省勞作成本，省去割、集、捆、運等操作工序。

3.1 合理，統籌安排

統一由相關部門安排、管理、協調，各部分配合協作，發揮推廣部門的作用，嚴格按照制定方案執行。

3.2 集中投入，合力建設

要求由政府指導，整合資源和項目，集中投入資金，政府、企業與農民多方合力建設。

3.3 結合科技，規模生產

堅持結合現代農機技術和先進的工藝體系，突出節能高效，規模高產及生態環保理念。

3.4 抓住重點，因地制宜

時刻把工作積極性高、財力保障得力、較高的機械化程度和干群積極性作為項目實施的必備條件。

4.1 機具作業要求

在滿足下茬農作物的種植基礎上，嚴格遵守操作流程，根據種植模式，地表平整和土壤堅實度等情況調節作業深度；根據秸稈的特點和長勢，選擇和調整合適的作業速度。

4.2 秸稈粉碎時間

為了確保秸稈中的水分得到充分利用，應結合實際發展趨勢，適時提早進行秸稈粉碎，最佳時間是在秸稈呈青綠色，實際含水量超過30%時，此時的秸稈含糖量高，自身含水率大、更容易粉碎，還田后的腐爛速度快。

4.3 秸稈粉碎適宜

一般秸稈的粉碎長度在10厘米以上，更容易與土壤混合均勻。要提高秸稈切割覆蓋率，注意調整作業擋位和留茬高度，防止漏切；設備與地面間的距離控制在5厘米以上，確保設備的安全性。還田數量過大或還田不均勻會降低分解速度，影響根系生長，出現秸稈微生物與幼苗爭搶養分的現象，影響作物產量。

5.1 提高土壤有機質含量，改善土壤環境

秸稈中含有大量在農作物生長過程中所必需的營養元素（氮、磷、鉀、硫等），秸稈粉碎還田后經過微生物腐解轉化成易被吸收的營養物質，能夠有效補充所需養分，增強土壤的固氮能力，促進土地的酸堿平衡，土壤環境得到改善。

5.2 病蟲害減少，改善土壤結構

玉米秸稈機械化粉碎時，表層土壤被機械攪動至疏松，病蟲害的生存環境遭到破壞，逐漸減少。秸稈還田釋放出的養分使得部分有機物形成腐殖質，結構復雜，土壤的基本結構受到影響，自身的的溫、肥、水、氣的調節能力得到改善。

5.3 減少空氣污染，凈化生態環境

秸稈機械化粉碎還田技術可有效降低肥料使用量，提高土壤基礎肥力，避免了傳統焚燒方式造成的環境污染、空氣污染等問題，使得生態環境得以凈化，切實的解決了玉米種植過程中產生的秸稈問題。

在進行秸稈還田作業中，盡量注意對行收獲，時刻觀察行進速度和發動機動力情況，當發動機超負荷時應降低前進速度，緩慢前進，注意整體操作的流暢度，避免作業時出現堵塞、卡頓的情況；確保作業質量，時刻觀察地表是否平整和果穗高度，及時調整作業高度；時刻觀察果穗是否充滿，及時安排卸車，避免出現溢出或卡堵情況。收獲機械在作業中不可倒退，在轉彎時需將秸稈還田機提起，無論行走快慢，需時刻采取大油門作業，對田塊中的壟臺、溝渠予以平整，對不顯眼障礙（如水井、電桿拉線等）提前做好標志，安全作業且保證作業質量。

7.1 趁青粉碎

適當提早收獲，完成收獲后第一時間開始粉碎，趁青將秸稈粉碎，加快秸稈分解，盡量避免糖分損失，提高土壤養分。

7.2 加施少量氮、磷化肥

玉米秸稈的腐解過程需要從土壤中吸收水分，氮素和磷素。若出現底肥不足的情況，腐解秸稈會與農作物爭搶肥、水，影響農作物的生長發育。若每0.067公頃還出秸稈500公斤，大約需增施純氮4.5公斤和純磷1.5公斤。

7.3 及時采取后續作業

秸稈粉碎完成后應立即對土地進行深翻，均勻分散的與土壤混合，更有利于秸稈腐解，避免在地表集堆的現象出現。

8.1 經濟效益

秸稈還田可充分利用土壤水分，節約農業生產用水，提高農作物的抗旱能力。有實驗表明：與深翻土地相比，秸稈還田可提高15%～18%的雨水利用率；與裸露地表相比，秸稈還田可減少30%～40%的水分損失。測定結果顯示，每100公斤鮮玉米稈中含0.48公斤氮，1.67公斤鉀，相當于2.4公斤氮肥、3.4公斤鉀肥。

8.2 改善土壤的物理性能

秸稈還田之后，其中含有的多糖物質可加快形成土壤微團粒，增加土壤中水穩定團聚體，土壤對水分、溫度和空氣的調控能力得以提高，土壤空隙度提高5%，土壤容重平均下降0.12%。土壤中的微生物具有較強的生長繁殖能力，可加快溶解釋放土壤有機質中的礦質化和難溶性養分。