耕地质量提升与产能建设技术推广应用

黄锦灵

针对周口市农业生产中有机肥施用比例较低、化学肥料施用过度，造成土壤肥力下降、农业环境污染、农产品质量下降等问题，我市淮阳县、商水县、西华县、太康县于2013-2015年被河南省列为土壤有机质提升补贴项目县。市农业局领导高度重视项目实施工作，以土肥站为技术主体制定了周口市土壤有机质提升技术推广实施方案，经过三年项目实施取得了显著成效。

一、实施技术内容

1.技术模式应用区域及实施面积

按照《河南省土壤有机质提升补贴项目实施方案》，全市2013-2015年土壤有机质提升补贴项目采用了玉米秸秆粉碎还田腐熟技术模式和商品有机肥补贴。计划实施面积120万亩，亩用腐熟剂2公斤，每亩补贴15元，其中秸秆还田腐熟技术模式90万亩，商品有机肥补贴30万亩，共计补贴资金1500万元。三年共完成玉米秸秆粉碎还田腐熟技术应用面积90万亩，项目示范区涉及240个行政村。

（1）技术原理 。秸秆腐熟剂能使秸秆等有机废弃物快速腐熟，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素成为植物生长所需的营养，并产生大量有益微生物，刺激作物生长，提高土壤有机质，增强植物抗逆性，减少化肥使用量，改善作物品质，实现农业的可持续发展。

（2）技术要点。①收获和处理。玉米成熟后，采用联合收获机械边收获玉米穗边切碎秸杆10厘米左右；或人工摘穗，运穗出地后，再用秸杆粉碎机粉碎秸杆，使其均匀覆盖地表。②施用秸杆腐熟剂。犁地前，按每亩2公斤秸杆腐熟剂用量，将腐熟剂与适量潮湿的细砂土混匀后均匀地撒在玉米秸杆上，每亩增施5公斤尿素，调节碳氮比，有利于秸秆的腐熟。同时，利用雨水或灌溉水使土壤保持较高的湿度，达到快速腐烂的效果。③深施底肥。犁地前，及时撒施底肥，每亩15公斤尿素和60公斤12%过磷酸钙肥。④耕作整地。采用深耕深松机进行深耕作业，耕作深度25cm以上，将玉米秸杆全部打入土层，减少表土秸杆量，加快秸杆腐烂。

2.秸秆腐熟剂筛选与应用

（1）完成秸秆腐熟剂筛选试验。完成了不同腐熟剂产品在玉米秸秆粉碎翻耕还田使用效果品比试验40个，筛选适合当地推广应用的腐熟剂产品。试验设5个处理，3次重复，共15个小区，随机区组排列，小区面积60㎡，试验田四周设置保护行。各处理设置如下：处理1：对照（常规施肥，无秸秆还田）；处理2：不加腐熟剂秸秆还田（常规施肥+秸秆还田）；处理3：不加腐熟剂秸秆还田（常规施肥+秸秆还田+5公斤尿素）；处理4：加腐熟剂2公斤/亩秸秆还田（常规施肥+“鹤壁人元”腐熟剂2公斤+秸秆还田+5公斤尿素）；处理5：加腐熟剂2公斤/亩秸秆还田（常规施肥+“山东亿安”腐熟剂2公斤+秸秆还田+5公斤尿素）；试验结果表明，鹤壁人元生物工程有限公司生产提供的RW秸秆快腐剂在玉米还田上的应用效果较好。

（2）实施效果监测与调查。分别在四县20个乡镇完成玉米秸秆腐熟还田与秸秆不还田对比试验45个，并将45个对比试验点结果分别录入秸秆还田提供的养分统计及对土壤肥力影响调查表和还田秸秆（烘干样）调查。试验前后采样土壤样品进行分析。

二、实施效果与评价

1.项目实施对土壤养分含量尤其是有机质含量的影响

每亩玉米秸秆还田600公斤，相当于亩施尿素8.8公斤、过磷酸钙2.5公斤、氯化钾7.6公斤。90万亩玉米还田54000万公斤，相当于投入尿素792万公斤、过磷酸钙225万公斤、氯化钾684万公斤。根据对20个效果监测点土壤样品测试结果，各处理容重、有机质、全氮、有效磷、全磷、速效钾、缓效钾、全钾、pH值和CEC值。

通过多点监测表明，秸秆还田一年后，土壤养分变化不大，但有机质含量略有提升，秸秆还田腐熟处理比无秸秆还田处理有机质提高0.55g/kg。秸秆还田三年后土壤养分变化明显，秸秆还田腐熟处理和无秸秆还田处理相比，其中有机质平均增加2.1g/kg，全氮增加0.11 g/kg、有效磷增加1.3 mg/kg，速效鉀增加4.2 mg/kg。三年平均有机质增加2.1 g/kg，全氮增加0.11 g/kg、有效磷增加1.3 mg/kg，速效钾增加4.2 mg/kg。

2.项目实施对农业生产的影响

据田间试验的调查统计，秸秆还田后种植小麦，平均亩产554.3公斤，比对照增产42.0公斤，增产8.2%，小麦品质比对照好。由此可见，秸秆还田后，不但后作增产效果非常显著，而且也改善作物品质，因秸秆中含有植物所需要的大量营养成分，这就为农作物高产、优质提供了前提条件。

3.项目实施对化肥施用品种和数量的影响

秸秆还田后，秸秆里养分迅速矿化，并积累在耕层，满足作物生长的需要，特别是秸秆释放的氮素和钾肥，对小麦的生长等起到很大的作用，虽然前期要追施少量氮素，但中后期释放大量氮素，这样就达到了少施速效肥尿素，以施缓效肥为主，并且秸秆中还含有大量的磷、钾、有机质、微生物等营养元素，供作物吸收利用，化肥总施用量就明显减少，平均每亩要减少施用氮肥0.45公斤、磷肥5.2公斤，氯化钾7.6公斤。

（1）玉米秸秆还田氮肥减施量 计算方法如下：土壤固碳（C）量=（年终有机质含量—年初有机质含量）X150000/1000 X1.724。秸秆还田增加的土壤固定N量（kg/亩）=土壤固碳（C）量/20 。N肥减施量（kg/亩）=土壤固定N量×5%

（2）秸秆还田增加的土壤钾量 计算方法如下：玉米秸秆还田增加的土壤K量（kg/亩）=秸秆含钾量×秸秆亩还田量（干重）=12.66×600=7.6公斤/亩。

三、主要经济、社会、生态效益

三年共实施面积120万亩， 据调查与测算，每亩减少化肥用量13.25公斤/亩，减少化肥支出24.3元/亩，共计减少用肥15900吨，减少化肥支出2916万元；项目区小麦亩平均增产42.0公斤，可增产小麦50400吨，增收11088万元。总计增收节支14004万元；实施玉米秸秆还田后，提高了土壤水、肥、气、微生物的涵养能力，增强了土壤活性，进提高了耕地质量，促进了土地综合生产能力和可持续发展能力；同时减少了污染，节约了资源。