秸秆还田技术及机具概述

王福义+周伟艳

摘要：论述秸秆还田技术在改善耕地地力及提高作物产量方面的作用，综述秸秆还田的主要作业模式以及各自的特点及优势，详细介绍秸秆还田机具的具体种类，为秸秆还田技术的推广及相关机具的选购提供参考。

关键词：秸秆还田技术；培肥地力；分类；秸秆还田机；作业模式

中图分类号：S244.29 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0071-02

多年来，受到土地承包和商品经济等因素的影响，农民忽视对耕地的保养，大量使用化学肥料，造成土地板结严重、粮食产量不稳及农产品质量下降。在作物生产中使用农家肥料及采用作物秸秆还田技术，可达到培肥地力的目的。作物秸秆既是能源又是营养源，将其还田可解决当前农村有机肥料资源短缺的难题，对改良土壤、培植地力、保水抗旱具有重要的现实意义。

1 秸秆还田的主要作用

1.1 改善耕地物理性质

许多研究表明，将作物秸秆施入土壤后，在微生物的作用下，秸秆能形成多糖类物质，其为富有活性的团聚剂，能增加水稳性团粒的含量。一般情况下，与施普通厩肥相比，秸秆还田可增加土壤团粒12.6%～27.2%的，能够改善土壤的结构和耕性。同时，秸秆还能提供大量的有机碳和腐殖酸碳，对维持土壤腐殖质平衡、改善土壤团粒结构具有重要作用。土壤结构的改善，可使土壤孔隙增加、容重下降、保水保肥能力增强、温度升高。总的来说，秸秆还田可协调土壤中的水、肥、气、热，具有培肥地力的作用。

1.2 培肥地力

作物秸秆中含有氮、磷、钙、镁、蛋白质、纤维素、木质素及各种微量元素，还田后可增加土壤中大量元素和微量元素的含量，从而减少化肥的施用量。相关研究表明，施用玉米秸秆500 kg/667 m2，可使土壤中的N增加3.05 kg/667 m2、P2O5增加1.70 kg/667 m2，K2O增加6.35 kg/667 m2，相当于施入尿素6.6 kg、过磷酸钙13.0 kg、硫酸钾12.7 kg。同时，作物秸秆分解产生的有机酸等中间产物，能够增加土壤中某些养分（磷、铁、锰等）的有效性。另外，作物秸秆分解产生的碳水化合物对磷的吸收具有掩蔽作用，能够提高磷的活性。

1.3 增强土壤微生物活性

作物秸秆中含有大量的能源物质，可为土壤微生物的生长和繁殖提供丰富的营养和能量，使微生物的数量迅速增加、活性增强。随着微生物繁殖力的增强，生物固氮作用增加、碱性降低，有利于促进土壤酸碱平衡。

1.4 提高作物产量

实施秸秆还田技术后，一般当季作物增产效果不理想，但随着还田年限的增加，增产效果将逐渐明显，作物抵御自然灾害的能力也将逐年增强，同时农产品的品质得到明显改善。

1.5 净化土壤

现代农业生产大量施用化学品，造成土壤污染严重。而作物秸秆能通过吸附过程（包括物理吸收和化学反应）减轻重金属的污染，具有净化土壤的作用，从而提高土壤的缓冲性能。

2 秸秆还田技术模式

秸秆还田有多种形式。按还田途径，秸秆还田分为直接还田和间接还田2种。其中，间接还田包括堆沤还田和过腹还田；直接还田分为翻压还田和覆盖还田两种。

2.1 间接还田

2.1.1 过腹还田 过腹还田是指将秸秆作为饲料，除动物腹中消化吸收的部分营养（像糖类、蛋白质、纤维素等）物质外，其余变成粪便施入土壤、培肥地力；而被动物吸收的营养有效转化为肉、奶等，被人们食用。秸秆过腹还田不仅有利于禽畜产品生产，还可减少大量有机肥的使用，降低农业成本，促进农业生态良性环循。

2.1.2 堆沤还田 堆沤还田是将作物秸秆制成堆肥、沤肥等施入土壤，其形式有厌氧发酵和好氧发酵2种。厌氧发酵是把秸秆堆后封闭；好氧发酵是在秸秆堆的堆底或堆内设置通风沟。经发酵的秸秆可加速腐殖质分解，成为质量优良的有机肥，作为基肥还田。

2.1.3 废渣还田 废渣还田是指秸秆经不完全燃烧后，变成保留养分的草木灰肥料还田。秸秆气化后，生成的可燃性气体（沼气）可作为农村生活能源，废渣经处理作为肥料还田。

2.2 直接还田

秸秆直接还田技术简单、方便、快捷、省工。若还田的秸秆数量较多，一般采用直接还田的方式。

2.2.1 翻压还田 翻压还田是在作物收获后，将作物秸秆在下茬作物播种前（或移栽前）翻入土中。翻压还田是秸秆利用最简单的方式，也是各地大力推广、应用最多的模式。由于化肥的大量施用，有机肥的用量越来越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸秆经粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤中的有机质含量、增强土壤微生物活性。但若秸秆还田方法不当，会出现一些问题，如小麦出苗不齐、病害发生加重等。

秸秆翻压还田技术要求为：秸秆粉碎的长度应小于10 cm，并且要撒匀；作物秸秆在分解为有机质的过程中消耗一部分氮肥，所以要施足速效氮肥；浇足蹋墒水，以夯实土壤，加速秸秆腐化。水热条件好、土地平坦、机械化程度高的地区适宜采用此技术。

2.2.2 覆盖还田 覆盖还田是将作物秸秆或残茬接铺盖于土壤表面，可减少土壤水分的蒸发，具有保墒及增加土壤有机质的作用。此种技术模式会给灌溉带来不便，造成水资源浪费，严重影响播种，只适合机械化点播。

秸秆覆盖主要包括直接覆盖、高留茬覆盖、带状免耕覆盖、浅耕覆盖4种方式。秸秆直接覆盖和免耕播种相结合，蓄水、保水和增产效果明显。采用高留茬覆盖还田模式时，小麦、水稻留20～30 cm的高茬，然后用拖拉机犁翻入土，实行秋冬灌及早春保墒。带状免耕覆盖是用带状免耕播种机在秸秆直立状态下直接播种。浅耕覆盖就用旋耕机或旋播机对秸秆覆盖地进行浅耕地表处理。

3 秸秆还田机具的类型

目前，秸秆还田机具大多整合其他机具的功能特点其具体分类见表1。

4 结语

大量的试验结果表明，秸秆还田既可以培肥地力、减轻土壤污染，又可大幅度减少化肥的施用，节省投入成本。根据干旱半干旱区春旱频繁的气候特点，充分利用秸秆资源丰富的优势，将秸秆还田和秋季覆膜有机地结合起来，深入系统地研究适合当地的秸秆还田有效利用方式及相关作业机具，为增加土壤有机质含量、促进土地养分平衡提供技术保障。

摘要：论述秸秆还田技术在改善耕地地力及提高作物产量方面的作用，综述秸秆还田的主要作业模式以及各自的特点及优势，详细介绍秸秆还田机具的具体种类，为秸秆还田技术的推广及相关机具的选购提供参考。

关键词：秸秆还田技术；培肥地力；分类；秸秆还田机；作业模式

中图分类号：S244.29 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0071-02

多年来，受到土地承包和商品经济等因素的影响，农民忽视对耕地的保养，大量使用化学肥料，造成土地板结严重、粮食产量不稳及农产品质量下降。在作物生产中使用农家肥料及采用作物秸秆还田技术，可达到培肥地力的目的。作物秸秆既是能源又是营养源，将其还田可解决当前农村有机肥料资源短缺的难题，对改良土壤、培植地力、保水抗旱具有重要的现实意义。

1 秸秆还田的主要作用

1.1 改善耕地物理性质

许多研究表明，将作物秸秆施入土壤后，在微生物的作用下，秸秆能形成多糖类物质，其为富有活性的团聚剂，能增加水稳性团粒的含量。一般情况下，与施普通厩肥相比，秸秆还田可增加土壤团粒12.6%～27.2%的，能够改善土壤的结构和耕性。同时，秸秆还能提供大量的有机碳和腐殖酸碳，对维持土壤腐殖质平衡、改善土壤团粒结构具有重要作用。土壤结构的改善，可使土壤孔隙增加、容重下降、保水保肥能力增强、温度升高。总的来说，秸秆还田可协调土壤中的水、肥、气、热，具有培肥地力的作用。

1.2 培肥地力

作物秸秆中含有氮、磷、钙、镁、蛋白质、纤维素、木质素及各种微量元素，还田后可增加土壤中大量元素和微量元素的含量，从而减少化肥的施用量。相关研究表明，施用玉米秸秆500 kg/667 m2，可使土壤中的N增加3.05 kg/667 m2、P2O5增加1.70 kg/667 m2，K2O增加6.35 kg/667 m2，相当于施入尿素6.6 kg、过磷酸钙13.0 kg、硫酸钾12.7 kg。同时，作物秸秆分解产生的有机酸等中间产物，能够增加土壤中某些养分（磷、铁、锰等）的有效性。另外，作物秸秆分解产生的碳水化合物对磷的吸收具有掩蔽作用，能够提高磷的活性。

1.3 增强土壤微生物活性

作物秸秆中含有大量的能源物质，可为土壤微生物的生长和繁殖提供丰富的营养和能量，使微生物的数量迅速增加、活性增强。随着微生物繁殖力的增强，生物固氮作用增加、碱性降低，有利于促进土壤酸碱平衡。

1.4 提高作物产量

实施秸秆还田技术后，一般当季作物增产效果不理想，但随着还田年限的增加，增产效果将逐渐明显，作物抵御自然灾害的能力也将逐年增强，同时农产品的品质得到明显改善。

1.5 净化土壤

现代农业生产大量施用化学品，造成土壤污染严重。而作物秸秆能通过吸附过程（包括物理吸收和化学反应）减轻重金属的污染，具有净化土壤的作用，从而提高土壤的缓冲性能。

2 秸秆还田技术模式

秸秆还田有多种形式。按还田途径，秸秆还田分为直接还田和间接还田2种。其中，间接还田包括堆沤还田和过腹还田；直接还田分为翻压还田和覆盖还田两种。

2.1 间接还田

2.1.1 过腹还田 过腹还田是指将秸秆作为饲料，除动物腹中消化吸收的部分营养（像糖类、蛋白质、纤维素等）物质外，其余变成粪便施入土壤、培肥地力；而被动物吸收的营养有效转化为肉、奶等，被人们食用。秸秆过腹还田不仅有利于禽畜产品生产，还可减少大量有机肥的使用，降低农业成本，促进农业生态良性环循。

2.1.2 堆沤还田 堆沤还田是将作物秸秆制成堆肥、沤肥等施入土壤，其形式有厌氧发酵和好氧发酵2种。厌氧发酵是把秸秆堆后封闭；好氧发酵是在秸秆堆的堆底或堆内设置通风沟。经发酵的秸秆可加速腐殖质分解，成为质量优良的有机肥，作为基肥还田。

2.1.3 废渣还田 废渣还田是指秸秆经不完全燃烧后，变成保留养分的草木灰肥料还田。秸秆气化后，生成的可燃性气体（沼气）可作为农村生活能源，废渣经处理作为肥料还田。

2.2 直接还田

秸秆直接还田技术简单、方便、快捷、省工。若还田的秸秆数量较多，一般采用直接还田的方式。

2.2.1 翻压还田 翻压还田是在作物收获后，将作物秸秆在下茬作物播种前（或移栽前）翻入土中。翻压还田是秸秆利用最简单的方式，也是各地大力推广、应用最多的模式。由于化肥的大量施用，有机肥的用量越来越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸秆经粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤中的有机质含量、增强土壤微生物活性。但若秸秆还田方法不当，会出现一些问题，如小麦出苗不齐、病害发生加重等。

秸秆翻压还田技术要求为：秸秆粉碎的长度应小于10 cm，并且要撒匀；作物秸秆在分解为有机质的过程中消耗一部分氮肥，所以要施足速效氮肥；浇足蹋墒水，以夯实土壤，加速秸秆腐化。水热条件好、土地平坦、机械化程度高的地区适宜采用此技术。

2.2.2 覆盖还田 覆盖还田是将作物秸秆或残茬接铺盖于土壤表面，可减少土壤水分的蒸发，具有保墒及增加土壤有机质的作用。此种技术模式会给灌溉带来不便，造成水资源浪费，严重影响播种，只适合机械化点播。

秸秆覆盖主要包括直接覆盖、高留茬覆盖、带状免耕覆盖、浅耕覆盖4种方式。秸秆直接覆盖和免耕播种相结合，蓄水、保水和增产效果明显。采用高留茬覆盖还田模式时，小麦、水稻留20～30 cm的高茬，然后用拖拉机犁翻入土，实行秋冬灌及早春保墒。带状免耕覆盖是用带状免耕播种机在秸秆直立状态下直接播种。浅耕覆盖就用旋耕机或旋播机对秸秆覆盖地进行浅耕地表处理。

3 秸秆还田机具的类型

目前，秸秆还田机具大多整合其他机具的功能特点其具体分类见表1。

4 结语

大量的试验结果表明，秸秆还田既可以培肥地力、减轻土壤污染，又可大幅度减少化肥的施用，节省投入成本。根据干旱半干旱区春旱频繁的气候特点，充分利用秸秆资源丰富的优势，将秸秆还田和秋季覆膜有机地结合起来，深入系统地研究适合当地的秸秆还田有效利用方式及相关作业机具，为增加土壤有机质含量、促进土地养分平衡提供技术保障。

摘要：论述秸秆还田技术在改善耕地地力及提高作物产量方面的作用，综述秸秆还田的主要作业模式以及各自的特点及优势，详细介绍秸秆还田机具的具体种类，为秸秆还田技术的推广及相关机具的选购提供参考。

关键词：秸秆还田技术；培肥地力；分类；秸秆还田机；作业模式

中图分类号：S244.29 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0071-02

多年来，受到土地承包和商品经济等因素的影响，农民忽视对耕地的保养，大量使用化学肥料，造成土地板结严重、粮食产量不稳及农产品质量下降。在作物生产中使用农家肥料及采用作物秸秆还田技术，可达到培肥地力的目的。作物秸秆既是能源又是营养源，将其还田可解决当前农村有机肥料资源短缺的难题，对改良土壤、培植地力、保水抗旱具有重要的现实意义。

1 秸秆还田的主要作用

1.1 改善耕地物理性质

许多研究表明，将作物秸秆施入土壤后，在微生物的作用下，秸秆能形成多糖类物质，其为富有活性的团聚剂，能增加水稳性团粒的含量。一般情况下，与施普通厩肥相比，秸秆还田可增加土壤团粒12.6%～27.2%的，能够改善土壤的结构和耕性。同时，秸秆还能提供大量的有机碳和腐殖酸碳，对维持土壤腐殖质平衡、改善土壤团粒结构具有重要作用。土壤结构的改善，可使土壤孔隙增加、容重下降、保水保肥能力增强、温度升高。总的来说，秸秆还田可协调土壤中的水、肥、气、热，具有培肥地力的作用。

1.2 培肥地力

作物秸秆中含有氮、磷、钙、镁、蛋白质、纤维素、木质素及各种微量元素，还田后可增加土壤中大量元素和微量元素的含量，从而减少化肥的施用量。相关研究表明，施用玉米秸秆500 kg/667 m2，可使土壤中的N增加3.05 kg/667 m2、P2O5增加1.70 kg/667 m2，K2O增加6.35 kg/667 m2，相当于施入尿素6.6 kg、过磷酸钙13.0 kg、硫酸钾12.7 kg。同时，作物秸秆分解产生的有机酸等中间产物，能够增加土壤中某些养分（磷、铁、锰等）的有效性。另外，作物秸秆分解产生的碳水化合物对磷的吸收具有掩蔽作用，能够提高磷的活性。

1.3 增强土壤微生物活性

作物秸秆中含有大量的能源物质，可为土壤微生物的生长和繁殖提供丰富的营养和能量，使微生物的数量迅速增加、活性增强。随着微生物繁殖力的增强，生物固氮作用增加、碱性降低，有利于促进土壤酸碱平衡。

1.4 提高作物产量

实施秸秆还田技术后，一般当季作物增产效果不理想，但随着还田年限的增加，增产效果将逐渐明显，作物抵御自然灾害的能力也将逐年增强，同时农产品的品质得到明显改善。

1.5 净化土壤

现代农业生产大量施用化学品，造成土壤污染严重。而作物秸秆能通过吸附过程（包括物理吸收和化学反应）减轻重金属的污染，具有净化土壤的作用，从而提高土壤的缓冲性能。

2 秸秆还田技术模式

秸秆还田有多种形式。按还田途径，秸秆还田分为直接还田和间接还田2种。其中，间接还田包括堆沤还田和过腹还田；直接还田分为翻压还田和覆盖还田两种。

2.1 间接还田

2.1.1 过腹还田 过腹还田是指将秸秆作为饲料，除动物腹中消化吸收的部分营养（像糖类、蛋白质、纤维素等）物质外，其余变成粪便施入土壤、培肥地力；而被动物吸收的营养有效转化为肉、奶等，被人们食用。秸秆过腹还田不仅有利于禽畜产品生产，还可减少大量有机肥的使用，降低农业成本，促进农业生态良性环循。

2.1.2 堆沤还田 堆沤还田是将作物秸秆制成堆肥、沤肥等施入土壤，其形式有厌氧发酵和好氧发酵2种。厌氧发酵是把秸秆堆后封闭；好氧发酵是在秸秆堆的堆底或堆内设置通风沟。经发酵的秸秆可加速腐殖质分解，成为质量优良的有机肥，作为基肥还田。

2.1.3 废渣还田 废渣还田是指秸秆经不完全燃烧后，变成保留养分的草木灰肥料还田。秸秆气化后，生成的可燃性气体（沼气）可作为农村生活能源，废渣经处理作为肥料还田。

2.2 直接还田

秸秆直接还田技术简单、方便、快捷、省工。若还田的秸秆数量较多，一般采用直接还田的方式。

2.2.1 翻压还田 翻压还田是在作物收获后，将作物秸秆在下茬作物播种前（或移栽前）翻入土中。翻压还田是秸秆利用最简单的方式，也是各地大力推广、应用最多的模式。由于化肥的大量施用，有机肥的用量越来越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸秆经粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤中的有机质含量、增强土壤微生物活性。但若秸秆还田方法不当，会出现一些问题，如小麦出苗不齐、病害发生加重等。

秸秆翻压还田技术要求为：秸秆粉碎的长度应小于10 cm，并且要撒匀；作物秸秆在分解为有机质的过程中消耗一部分氮肥，所以要施足速效氮肥；浇足蹋墒水，以夯实土壤，加速秸秆腐化。水热条件好、土地平坦、机械化程度高的地区适宜采用此技术。

2.2.2 覆盖还田 覆盖还田是将作物秸秆或残茬接铺盖于土壤表面，可减少土壤水分的蒸发，具有保墒及增加土壤有机质的作用。此种技术模式会给灌溉带来不便，造成水资源浪费，严重影响播种，只适合机械化点播。

秸秆覆盖主要包括直接覆盖、高留茬覆盖、带状免耕覆盖、浅耕覆盖4种方式。秸秆直接覆盖和免耕播种相结合，蓄水、保水和增产效果明显。采用高留茬覆盖还田模式时，小麦、水稻留20～30 cm的高茬，然后用拖拉机犁翻入土，实行秋冬灌及早春保墒。带状免耕覆盖是用带状免耕播种机在秸秆直立状态下直接播种。浅耕覆盖就用旋耕机或旋播机对秸秆覆盖地进行浅耕地表处理。

3 秸秆还田机具的类型

目前，秸秆还田机具大多整合其他机具的功能特点其具体分类见表1。

4 结语

大量的试验结果表明，秸秆还田既可以培肥地力、减轻土壤污染，又可大幅度减少化肥的施用，节省投入成本。根据干旱半干旱区春旱频繁的气候特点，充分利用秸秆资源丰富的优势，将秸秆还田和秋季覆膜有机地结合起来，深入系统地研究适合当地的秸秆还田有效利用方式及相关作业机具，为增加土壤有机质含量、促进土地养分平衡提供技术保障。