秸秆还田的特点与生态环境效果及其注意事项

王智卓

（彰武县东六家子镇农科农机站 123211）

农业生产的过程也是一个能量转换的过程。作物在生长过程中要不断消耗能量，也需要不断补充能量，不断调节土壤中水、肥、气、热的含量。秸秆中含有大量的新鲜有机物料，在归还于农田之后，经过一段时间的腐解作用，就可以转化成有机质和速效养分。既改善土壤理化性状，也可供应一定的钾等养分。

1 秸秆还田的作用机理

秸秆还田可促进农业节水、节成本、增产、增效，在环保和农业可持续发展中也应受到充分重视。秸秆还田是一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，促进微生物活力和作物根系的发育。

秸秆还田就是把不宜直接作饲料的秸秆（麦秸、玉米秸和水稻秸秆等）直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。

2 秸秆还田的技术应用要求

①秸秆还田一般作基肥用。因为其养分释放慢，晚了当季作物无法吸收利用。②秸秆还田数量要适中。一般秸秆还田量每亩折干草150～250千克为宜，在数量较多时应配合相应耕作措施并增施适量氮肥。③秸秆施用要均匀。如果不匀，则厚处很难耕翻入土，使田面高低不平，易造成作物生长不齐、出苗不匀等现象。④适量深施速效氮肥以调节适宜的碳氮比。

3 主要特点

优点：秸秆还田具有促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增加，协调比例失调的矛盾；提高土壤水分的保蓄能力；秸秆还田技术是保护环境、促进农业可持续发展的战略抉择。

通过秸秆还田，能有效增加土壤有机质含量，改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性状，提高作物产量;改善土壤性状，增加团粒结构等优点。秸秆还田的增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%，是促进农业稳产、高产、高速，走可持续发展道路的重要途径。但是要达到这样的效果，并非易事。若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。因此采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。

3.1 秸秆还田补充了土壤养分。作物秸秆含有一定养分和纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和灰分元素，既有较多有机质，又有氮、磷、钾等营养元素。如果把秸秆从田间运走，那么残留在土壤中的有机物仅有10%左右，造成土壤肥力下降。那么，只有通过施肥或秸秆还田等途径才能得以补充。

3.2 秸秆还田促进了微生物活动。土壤微生物在整个农业生态系统中具有分解土壤有机质和净化土壤的重要作用。有机物的合成由植物叶绿素来完成，有机物的分解则由微生物来完成。秸秆还田给土壤微生物增添了大量能源物质，各类微生物数量和酶活性也相应增加；实行秸秆还田可增加微生物18.9%，接触酶活性可增加33%，转化酶活性可增加47%，尿酶活性可增加17%。这就加速了对有机物质的分解和矿物质养分的转化，使土壤中的氮、磷、钾等元素增加，土壤养分的有效性也有所提高。经微生物分解转化后产生的纤维素、木质素、多糖和腐殖酸等黑色胶体物，具有粘结土粒的能力，同黏土矿物形成有机与无机的复合体，促进土壤形成团粒结构，使土壤容量减轻，增加土壤中水、肥、气、热的协调能力，提高土壤保水、保肥、供肥的能力，改善土壤理化性状。

3.3 秸秆还田可减少化肥使用量。农业发达国家都很注重施肥结构，如美国农业化肥的施用量一直控制在总施肥量的1/3以内，加拿大、美国大部分玉米、小麦的秸秆都还田。作物所吸收的氮主要来自土壤中的原有氮素。来自化肥的仅占23%～24%。这说明即使施用化肥，土壤有机物对作物生长仍是最重要的。所以，秸秆还田是弥补化肥长期使用缺陷的极好办法。

3.4 秸秆还田可改善农业生态环境。农村80%的秸秆主要采取燃烧处理，造成污染空气、影响交通、土壤表层焦化等，有时还引起火灾。另外，秸秆随意处置还会影响农业生态环境。所以秸秆还田有利于实现农业废弃物的综合利用。

缺点：秸秆还田也有不足之处。

3.5 由于秸秆还田量过大或不均匀易发生土壤微生物(即秸秆转化的微生物)与作物幼苗争夺养分的矛盾，甚至出现黄苗、死苗、减产等现象。所以一般每亩秸秆粉碎翻压还田不超过300千克，最多不超过500千克，否则，会影响秸秆在土壤中的分解速度及作物产量。因此在秸秆直接还田时，一般还应适当增施一些氮肥，缺磷的补施磷肥，但这样又会增加秸秆还田的成本。

3.6 秸秆翻压还田后，使土壤变得过松，孔隙大小比例不均、大孔隙过多，导致跑风。应该采取的措施是适时灌水，或用石硫碾压，使土壤与种子接触紧密，能够正常发芽。或者是加大粉碎细度，最好达到3.5厘米以下，但这样就会增加能耗，加大成本。

3.7 易发生病虫害。秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害，在秸秆直接粉碎过程中无法杀死，还田后留在土壤里，病虫害直接发生或者越冬来年发生。现还没有有效的措施进行处理。

3.8 目前农村的耕作制度，不适合大面积的机械作业。农民都是一家一户，土地面积小，大面积的农业机械作业还推广不开，小面积的秸秆机械还田成本高，农民不易接受而且技术不成熟，在晴朗干燥的天气作业造成黄土飞扬、尘埃满天的污染。

4 注意事项

秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。但若方法不当，可能会出现各种问题。对于麦田来说，一个明显的例子，首先就是有碍主茬小麦的出苗和苗齐苗壮；如果农田土壤保墒措施再跟不上，还会加速耕层土壤“绿水”的丢失，进而对于冬小麦的创高产不利。可以说，秸秆还田的麦田出苗不齐和苗黄问题是秸秆还田操作不标准，连带引起小麦播种质量差所造成的。对于玉米田也会有同样的问题，就是灭茬要好，保墒也要好才行。

为了避免来年不再产生秸秆还田引起出苗不好和麦苗发黄等问题，秸秆直接还田技术建议：

4.1 各类秸秆收割后最好立即耕翻入土，以避免水分损失而不易腐解，在水田上更应注意。

4.2 秸秆还田后，在腐解过程中会产生许多有机酸，在水田中易累积，浓度大时会造成危害。因此在水田水浆管理上应采取"干湿交替、浅水勤灌"的方法，并适时搁田，改善土壤通气性。

4.3 应使用无病健壮的植物秸秆还田，防止传播病菌，加重下茬作物病害。

4.4 要用足够马力的机械将秸秆切碎，长度不超过10厘米，耕翻入土深度在15厘米以下，覆土要盖严、镇压保墒，既可加速秸秆分解，又不影响播种出苗。

4.5 配合施用氮、磷肥。新鲜的秸秆碳、氮化大，施入田地时，会出现微生物与作物争肥现象。秸秆在腐熟的过程中，会消耗土壤中的氮素等速效养分。在秸秆还田的同时，要配合施用碳酸氢铵、过磷酸钙等肥料，补充土壤中的速效养分。

4.6 翻压时间与水分管理。可边收割边耕埋，利用收获时含水较多，及时耕埋利于腐解。土壤水分状况是决定麦秸腐解速度的重要因素。在水分管理上，对土壤墒情差的，耕翻后应立即灌水;而墒情好的则应镇压保墒，促使土壤密实，以利于秸秆吸水分解。

4.7 深耕或深旋耕时可选择高留茬，即留茬高度在15～20厘米，并使秸秆均匀撒在地面，以利耕作。少免耕田块，可选择矮留茬，并将作物秸秆均匀撒在地面，这样既省力又利于出苗。4.8 预防病虫害

秸秆还田后进行连作，病虫害有加重发生的趋势。因此，秸秆还田更适合建立在轮作的基础上，这样秸秆还田的效果才能充分发挥。在轮作的基础上进行秸秆还田，是不会造成病虫害大发生的。如果在连作情况下还田秸秆，可考虑采用秸秆翻耕还田的方法，而不能采用秸秆耙耕浅层还田的方法。同时，必须要加强病虫害防治，以确保农作物优质高产。

另外，由于秸秆还田增强了土壤微生物活性，加快了除草剂等在土壤中的降解速度，缩短了药剂的残效期。因此，在秸秆还田的土壤中施用化学除草剂等，特别是播前施用的，其有效施用剂量应适当提高。

4.9 合理补水补氮

土壤墒情好，水分充足是保证微生物分解秸秆的重要条件。秸秆还田的地块，因为土壤更加疏松，需水量更大，要早浇水、浇足水，为微生物活动创造一个合适的环境条件，以利于秸秆充分腐熟分解。

补氮肥：小麦、玉米等禾本科作物秸秆的碳氮比为80∶1至100∶1，而土壤微生物分解有机物需要的碳氮比为25∶1至30∶1。也就是说，秸秆还田后需要补充大量的氮肥。否则，微生物分解秸秆必然会与作物争夺土壤中的氮素与水分，影响作物正常生长。所以，秸秆还田的地块在正常施肥外，还应趁早增施氮肥。一般情况下，小麦、玉米收获的有机质占总体的40%～50%。也就是说，亩产小麦500千克的粮田，收获后可剩余秸秆500千克以上，要调整到最佳的分解碳氮比，需要额外补充尿素20～25千克（或每亩底肥施用15-15-15复合肥100～150千克），才可达到较好的效果。

玉米秸秆还田技术逐步得到普及，但中国部分农民对这一技术掌握得不够全面，应用中出现了一些问题，甚至产生负效应，部分田块出现小麦出苗率低、苗黄、苗弱甚至死苗现象。主要原因是碳氮比失调、秸秆粉碎过粗、土壤过松，生产上应加以防范。

防碳氮比失调。玉米秸秆碳氮比为65～85∶1，而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1，秸秆还田后土壤中氮素不足，微生物与作物争夺氮素，麦苗会因缺氮而黄化、瘦弱，生长不良。解决办法:秸秆粉碎后，在秸秆表面每亩撒施碳酸氢铵50千克或尿素20千克，然后耕翻。

4.10 防秸秆粉碎过粗。有的地块粉碎后的秸秆过长，长度大于10厘米，不利于耕翻，影响播种。解决办法：使用马力相对较大的大型秸秆粉碎机，这样秸秆粉碎得细，而且旋耕较深，秸秆与土壤混和均匀。

4.11 防土壤过松。秸秆还田后，土壤过于疏松，大孔隙多，小麦种子不能与土壤紧密接触，影响发芽生长，扎根不牢，甚至出现“吊根”现象。

除采取以上措施外，还要注意以下几个方面：①提高土壤墒情。②提高播种质量。③根，可避免小麦吊根现象。④消灭病原体。带病的秸秆不能直接还田，否则夏季玉米易发生病害，这类秸秆应销毁或高温堆腐后再施用。

5 建议秸秆还田应采取的几种具体可行措施

秸秆还田有多种形式，可分为5大类：秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、堆沤还田、焚烧还田、过腹还田。

秸秆粉碎翻压还田，就是把作物收获后的秸秆，通过机械化粉碎，耕地，直接翻压在土壤里。优点：改善土壤理化性质。把秸秆的营养物质充分的保留在土壤里。提高化肥利用率。提高作物抗旱抗盐碱性。

秸秆还田按途径分有直接还田和间接还田。间接还田包括一般堆沤还田、过腹还田。

秸秆利用最简单的方法就是粉碎后直接还田，这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，可有效提高土壤内的有机质，增强土壤微生物活性，提高土壤肥力。

秸秆粉碎翻压还田技术。机械化秸秆粉碎直接还田技术，就是用秸秆粉碎机将摘穗后的玉米、高粱及小麦等农作物秸秆就地粉碎，均匀地抛撤在地表，随即翻耕入土，使之腐烂分解。这样能把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有机质含量，培肥了地力，而且改良了土壤结构，减少病虫危害。