寒地水稻秸稈秋季翻埋還田技術方案解析

水稻是丹東市的主要糧食作物，作為遼寧省水稻主產區之一， 丹東水稻耕種收綜合機械化率已超過90%，水稻生產全程機械化發展程度遠高于其他水稻種植區，水稻獲得增產穩產的同時，收獲后產生的秸稈量也不在少數，水稻秸稈不宜直接作飼料，以往對秸稈的處理方式主要是焚燒，不僅造成火災隱患，還會造成環境污染、大氣污染，秸稈還田很好的解決了這一問題，杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染，凈化了空氣，改善了生態環境，使農業廢棄物得到有效利用，生產實踐也表明，秸稈還田技術的推廣應用為環境保護、平衡資源利用、土壤改良和以地養地提供了可行方案，是實現大面積、大數量秸稈還田的有效途徑，對實現農業生產的良性循環，促進農業可持續發展至關重要。

一、關于秸稈還田

作物生長過程是個不斷消耗能量，不斷補充能量的過程，因此可以把作物生長過程定義為是一個能量轉換的過程，秸稈還田完美參與了補充能量這一重要環節。秸稈還田是一項重要的培肥地力的增產措施，近些年各地都比較重視，為了減少資源浪費，促進農作物秸稈綜合利用，把不宜直接作飼料的水稻秸稈、玉米秸稈等堆積腐熟后施入土壤，或直接施入土壤中，使土壤肥力得到提高、土壤性狀發生改變、加速了生土熟化進程，對作物增產、農業增收起到一定的助推效果。北方大部分地區秸稈還田都是機械化還田，是由中型拖拉機、秸稈還田機機組實現秸稈還田并配套農藝措施，有效地減輕了勞動強度，提高了工效，最大化的展示了農機的作用和地位，同時展現了農機社會化服務的能力。作為秸稈利用的一種重要方式，秸稈還田技術是沃土工程的主要組成部分，是保護性耕作技術的關鍵技術措施之一。隨著對秸稈還田研究的深入，秸稈還田方式不斷得到改進、且分類更加細化。丹東地區主要是水稻秸稈還田，本次著重介紹水稻秸稈機械化還田技術，北方水稻秸稈還田過程中受氣溫、種植習慣、產量等客觀因素影響，秸稈腐解不完全，相較于南方，秸稈完全還田困難許多，在秸稈利用上大打折扣，目前，遼寧在大力推廣的水稻秋季秸稈濕耙還田技術，還田效果良好，充分利用了秸稈還田結合水田深翻整地技術，該技術改“干還”為“濕還”，把秸稈與土、水混合在一起，為秸稈腐爛創造了條件，春天可以少整一遍地；改春季還田為秋季還田，實現秸稈100%還田，克服了傳統還田技術中秸稈腐熟不徹底、插秧質量不理想等問題，很好的改善了水田耕地質量，最大程度的提高了北方稻區秸稈的田間利用率，有效解決春季還田時秸稈同水稻爭氮問題，使大量廢棄的秸稈直接變廢為寶，由“柴”變“財”。

二、秸稈還田分類

秸稈還田按分類可分為秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、過腹還田、焚燒還田。按途徑分有直接還田和間接還田，直接還田包括粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、焚燒還田；堆漚還田、過腹還田屬于間接還田。

1、秸稈粉碎翻壓還田

作物收獲后通過機械將秸稈粉碎后均勻地拋撤在地表，直接翻壓在土壤里，使之腐爛分解，這樣秸稈的養分完全地保留在土壤中，秸稈粉碎翻壓還田有改善土壤理化性質、增強土壤微生物活性、減少病蟲危害、提高土壤內有機質和化肥利用率的優點，是目前生產中使用比較普遍的秸稈還田方式，也是各地大力推廣、應用最多的模式。

2、覆蓋還田

秸稈粉碎后直接覆蓋地表可以達到保墑的目的，覆蓋還田使地表秸稈覆蓋率大于30%，減少了土壤水分的蒸發，比較簡單易行，分直接覆蓋還田、高留茬覆蓋還田、帶狀免耕覆蓋還田和淺耕覆蓋還田幾種方式，覆蓋還田比較適宜干旱地區及北方地區，適合按需機械化。

3、堆漚還田

將作物秸稈堆漚添加生物細菌，水等，使秸稈在高溫下完全發酵腐爛，腐制成堆肥、漚肥等施用于田間，更有利于植物吸收，但比較費時，費力。堆漚還田有高溫堆腐、秸稈堆腐、秸稈腐熟劑等形式，秸稈在腐爛過程中會損失一定量的氮。

4、過腹還田

我國每年約有20%秸稈經過處理用作飼料，飼喂牛、馬、豬、羊等牲畜，經它們肚腹消化吸收后變成糞、尿施入土壤，培肥地力，而禽畜吸收秸稈的部分營養像糖類、蛋白質、纖維素等后可有效地轉化為肉、奶等，被人們食用，因此說秸稈過腹還田最具有生態性，可促進農業生態良性循環。

5、焚燒還田

秸稈焚燒后剩下的鉀、鈣、無機鹽及微量元素被植物利用，大部分有效成分轉化為廢氣排入空中，包括秸稈中含有的大量氮素進入大氣中，污染大氣、土壤、水體、環境，秸稈燃燒過程中雖然殺死了蟲卵、病原體和草籽，使一部分有效成分被利用，但對環境造成的污染、資源造成的浪費以及對生態造成的破壞是顯而易見和不可逆的，因此，秸稈經焚燒還田的方法不可取，是目前禁止的還田方式。

三、水稻秸稈機械化還田的作用

1、培肥地力

水稻秸稈還田具有養分效應，是培肥地力的一種措施。秸稈是重要的有機肥源，水稻秸稈中含有大量的氮、磷、鉀、微量元素和有機質（木質素、纖維素等富碳物質），水稻秸稈還田可顯著提高土壤有機質、全氮和全磷含量，能有效地利用這些有機肥資源，更新、補充土壤有機質，為水稻生產提供優質的氮、磷、鉀等養分。水稻秸稈中鉀、硅含量較高，含鉀量約1.6%-3%，含硅量約10%-12%，水稻秸稈還田后可補充土壤中鉀的含量，鉀可提高水稻的抗逆性，促進水稻健壯生長；水稻是喜硅作物，硅能調節植株內氮素與磷酸營養、增加水稻根系活力，增強植株抗病蟲害、抗倒能力，水稻秸稈還田后，顯著改善了土壤硅素營養條件。經測定，按秸稈全年還田900～1000kg/667m2，相當于施尿素14kg，過磷酸鈣12kg，鉀肥12kg，還草田塊2～3年后速效鉀增加15％，有機質增加16%～20%，土壤肥力得到穩定提高。

2、改良土壤

水稻秸稈富碳物質纖維素、木質素等，尤其含纖維素較多，還田后它們分解較慢，在土壤中積累較多，使土壤孔隙度增加、團粒結構增加、容重減輕，土壤物化性狀得到改善，土壤變得疏松，通透性、滲透性、蓄水能力增強，地表溫度提高，有利于水稻生長。還田后土壤含水量提高2％～4.5％，顯著提高了水稻的抗旱能力，土壤孔隙度增加促進微生物活動，土壤微生物真菌、細菌、放線菌數量增加，活化了土壤，利于水稻根系發育。另外，水稻秸稈還田是一種積極合理的用地措施，可以降低土壤的pH酸堿度和鹽堿土壤總量，適宜鹽堿地區鹽堿地的改善和改造中低產田，創建高產田，有效阻止春季濱海稻區土壤返鹽。

3、減輕環境污染

水稻秸稈還田具有環境優化效應。每到秋冬季節，各地霧霾天氣就特別多，究其原因主要是大量的玉米、水稻秸稈焚燒導致。水稻秸稈還田杜絕了秸稈焚燒帶來的污染和危害，減少秸稈焚燒對大氣、土壤、水體、環境的污染，同時解決稻草存放，秋整地、倒地難，浪費資源等問題，有肥田、凈化環境和防止火災的雙重效果，在保護農業生態環境，發展生態農業方面舉足輕重。

4、減少化肥施用

水稻秸稈還田肥田。還田后秸稈在一個生長季內全部腐爛，腐爛秸稈肥力可抵糞肥力一倍，其中一部分被當季水稻生長所吸收，使化肥施用量減少，利用率提高，既節約化肥投入，又降低生產成本。

5、促進增產

水稻秸稈還田是提高產量的有效方法，還田改善了農田生態環境，秸稈還田后，土壤理化性狀得到明顯改善，田塊蓄水、保墑、降漬能力增強，可有效調控田間溫濕度、抑制雜草生長、病原細菌的數量和危害明顯減少，非常有利于水稻生長，促進水稻作物早熟，水稻畝產量普遍提高，一般能增產10％以上，平均可增產5%～12%，同時提升水稻品質。

四、水稻秸稈機械化還田技術要點

1、機具配備

水稻收獲選用的聯合收割機須帶有秸稈切碎裝置和均勻拋撒裝置，這是水稻秸稈還田的前提條件，久保田488、久保田588、洋馬等機型是常用的自走式半喂入聯合收割機，一般帶有秸稈切碎裝置；還田作業采用大中型拖拉機配備高效低耗秸稈還田機具，動力機械采用75馬力以上拖拉機，可減少機械負荷和動力消耗；還田機械用反轉滅茬旋耕機，反轉滅茬旋耕機運行穩定可靠，碎土質量好、覆蓋率高、耕深穩定、作業后的田面平整，也可選用水田旋耕埋草機、水田驅動耙。

2、還田時間

田塊土壤含水率在40%以下適宜大型機械作業，水分充足是保證土壤微生物分解秸稈的重要條件，土壤水分狀況決定秸稈腐解速度，因此，土壤含水率在15%-25%時最適宜收割水稻，水稻秋季秸稈翻埋還田效果好于春季，水稻收獲后最好立即進行秸稈還田作業，剛收獲的秸稈含水量較高，潮濕的秸稈有利于秸稈還田機的切碎與掩埋，也利于秸稈的腐爛，可邊收割邊耕埋，到春季秸稈邊化凍邊腐爛，插秧前基本全部腐爛，腐解效果好，對水稻生長也不會產生過大的影響。

3、機械收獲水稻

機械收割水稻，用聯合收割機收割水稻時為使排出的秸稈分布均勻，不積堆，要將排草口調整成寬度大的長方形口，水稻秸稈還田技術的關鍵是秸稈切碎和留茬高度，要求秸稈留茬高度≤15cm，秸稈切碎是保證秸稈還田作業的重要前提，粉碎的秸稈越細越好，秸桿粉碎的長度≤10cm，將粉碎后的秸桿均勻拋撒在田間，做到秸稈不成堆，不成趟。

4、施用基肥

水稻秸桿雖含有養分比較豐富，但養分含量不均衡，水稻秸桿含纖維素較高，碳氮比為80∶1至100∶1，土壤微生物分解有機物需要的碳氮比為25∶1至30∶1，由于碳多氮少，水稻秸桿還田會出現土壤微生物與水稻爭奪氮素的矛盾，造成幼苗缺氮，出現黃苗、死苗問題，非常不利水稻苗期正常生長，要解決這個矛盾，就需進行必要的養分補施來控制合理的秸稈腐爛、分解速度，放水泡田后要補施一定量的氮、磷肥，調節碳氮比，以平穩養分，加速秸稈腐解速度，結合翻地深施，提高肥效與還田效果，一般增加10%－15％氮素，每還田鮮秸稈100kg計算，補施尿素2.14kg、補施過磷酸鈣1.36kg，可滿足微生物分解秸稈過程中對氮的需求。秸稈還田第一年應減少施氮肥量 5%-10%（參照歷年施肥量），第二年因地制宜減少施氮肥10%～20%（參照歷年施肥量）。

5、放水泡田

水稻粉碎秸稈還田后土壤更加疏松，需水量更大，要及時灌水軟化土壤， 保持土壤濕潤，施好基肥后立即給收割完的稻田泡水，要泡足水，保證稻田有足夠的水分，以利于秸稈充分腐熟分解，以泡軟秸稈，秸稈不漂浮于水面、泡透土壤耕作層，秸稈和泥漿攪拌均勻為準，水深沒過耕層3-5cm，至水層田面高處見墩、低處有水即可，沉淀2-3天之后旋耕作業，將水稻秸稈埋入土中，完成滅茬、旋耕、打漿、平整地，飽和水越冬。

6、旋耕還田

旋耕作業時可用水田旋耕埋草機、水田驅動耙或反轉滅茬旋耕機翻埋秸稈，秸稈淺層還田會加重病蟲害發生，要將90％以上的秸稈扣入地下深度10cm以上的耕層內，耕翻的深度要達到20～25cm，深耕可降低病蟲害發生，以地表面不外露秸稈，不飄秸稈為宜，保證田面平整度，使扣垡嚴密，水稻秸稈和泥漿均勻地混合在一起，覆蓋率≥80%，創造秸稈快速腐爛的條件，解決春季還田時秸稈同水稻爭氮問題。用水田旋耕埋草機和水田埋草驅動耙作業時，需用慢速按縱向作業一遍，I～Ⅱ擋淺旋；用中速按橫向作業一遍，Ⅱ～Ⅲ擋旋耕，以達到將秸稈壓入泥中，均勻攪拌的效果。“秸稈粉碎+深旋”技術模式有效解決了稻田耕層變淺問題，增強土壤養分有效性，促進水稻根系下扎，增強水稻養分吸收能力，防止水稻早衰與倒伏。

五、水稻秸稈還田注意事項

1、控制秸稈還田數量

秸稈還田量過大或不均勻易引發土壤微生物與水稻幼苗爭奪養分，導致水稻出現黃苗、死苗現象，可通過補施與秸稈等量的有機肥完成養分互補，還田秸稈過多影響秸稈在土壤中的分解速度及下茬水稻的播種質量，會造成水稻減產，應適度控制秸稈還田數量，以濕秸稈還田量按300-500kg/667m2還田，干秸稈還田量按100-150kg/667m2還田為宜。同時要注意防止秸稈分解過程中所產生的有機酸對根系的毒害。

2、適宜的灌水深度

旋耕機適宜作業的灌水深度在3～5cm，灌水層過淺，土壤耕作層泡不透，泥塊易粘附在旋耕機滾筒上，會導致旋耕機不能正常作業，作業后田面不平整、不起漿；灌水層過深，浮草增多，旋耕機作業時產生的水浪會沖擊秸稈，造成秸稈堆積，耕整平整度和秸稈掩埋效果不理想，以上兩種情況都會影響旋耕機埋草質量，使埋草覆蓋率均明顯下降，因此為了保證旋耕質量，水田灌水軟化土壤的灌水深度應控制在3～5cm。

3、適宜的水田泥腳深度

旋耕機在泥腳深度＜10cm的田塊中作業，不易將秸稈埋下，覆蓋率低；在泥腳深度gt;20cm的田塊中作業，機具負荷增大，拖拉機下陷嚴重，正常作業困難，水田的泥腳深度要控制在10～20cm，利于旋耕機在水田中作業，確保埋草覆蓋率。

六、配套的農藝措施

雖然秸稈還田田塊水稻與不還田田塊水稻管理基本一致，但水稻秸稈還田由于大量秸稈翻埋入土，導致原來的土壤環境發生改變：土壤變得疏松、養分含量增加、土壤微生物活動增強、碳氮比例失調、需水量增加等，還田土壤前期吸氮、后期釋氮，水稻生長表現為前期生長緩慢、中期生長加快、后期生長活力增強的特點，為保證水稻穩定增產，應配套適當的農藝措施來協調秸稈分解與后茬作物生長的關系，通過合理的肥水管理等措施，優化水稻的群體質量。

1、移栽秧苗前先灌水漚田，田面水深3～5cm，水深不宜超過5cm，待3～5天后秸稈軟化再移栽。

2、水稻移栽秧苗返青后，秸稈分解會產生大量的有害氣體，損傷根系，尤其6～7 月份秸稈分解最快，正是水稻分蘗期和幼穗分化期，應采用淺水勤灌的濕潤灌溉法排水通氣、增氧壯根，使后水不見前水，實現釋放有害氣體和土壤氣體的交換。

3、水稻移栽后總莖蘗數達預期穗數的80%時及時、分次曬田，可達到充氧、養根、控蘗目的，防止倒伏。

4、根據還田土壤具有前期吸氮的特點，結合測土施肥，適度調高前期施肥比例，基肥中適當增施10%的氮肥，以緩解補充還田秸稈分解、腐爛時消耗過多的氮素，但氮肥總用量保持不變。

（作者單位：118000 遼寧省丹東市農業農村發展服務中心）