秸秆还田综合技术对土壤养分的影响初探

白建忠 丁永锋 袁涛

摘 要 通过秸秆还田可以有效改善土壤结构，有利于提高土壤的理化性状。同时，秸秆还田作为一项培肥地力的农艺措施，一方面可以促进秸秆的矿质化，为农作物生长发育提供速效养分；另一方面秸秆在土壤中增强了土壤中动物、植物和微生物的代谢活动，加快了土壤物质循环，提高了土壤养分的生物有效性。从而达到化肥减量增效的目的，实现化肥零增长。

关键词 秸秆还田；还田量；土壤养分；化肥减量

1 技术内容

1.1 主要技术模式

技术模式主要为秸秆还田配施秸秆腐熟剂进行快速腐熟。秸秆机械还田技术模式是将作物秸秆经过机械粉碎（或切段）处理后直接翻入土壤，或直接将作物秸秆（根茬）深翻入土的技术模式。包括玉米秸秆粉碎还田、小麦秸秆粉碎还田、小麦秸秆直接还田、水稻（留高茬）秸秆还田等技术模式。

1.1.1 技术要点

通过机械粉碎并翻耕将作物秸秆深翻入土，使秸秆在土壤微生物和酶的作用下快速腐解，从而提高土壤有机质含量，改善土壤理化性质，增强土壤蓄水保墒能力，提高作物产量。

1.1.2 秸秆处理

秸秆用大型牵引机配套秸秆粉碎机就地粉碎，水稻秸秆切成10—15cm碎秆（主要以留高茬为主），玉米秸秆切成5-10cm碎秆。

1.1.3 耕作整地

用深耕深松机等机具将粉碎的秸秆深翻入土20cm左右，或用耕翻机将没有粉碎的作物秸秆直接翻入土中25cm左右，在深翻前撒施秸秆腐熟剂2kg+尿素10kg。

1.2 配套技术

1.2.1 增施氮肥调节碳氮比

每亩施尿素5—10kg，将秸秆碳氮比调整到20：1左右。

1.2.2 增施腐熟剂

每亩2kg腐熟剂用土或肥料拌匀后立即撒施到有秸秆的田内，进行梨翻加快秸秆腐解。

2 效果评价

2.1 项目实施对土壤养分的影响

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750kg/亩（玉米秸秆养分含量：N=6.6g/㎏、P2O5=1.60g/㎏、K2O=11.25g/㎏），相当于亩施尿素10.76kg/亩、重过磷酸钙2.6kg/亩、硫酸钾16.88kg/亩。示范面积1.46万亩玉米秸秆还田，还田量10950吨，相当于投入尿素157.1吨、重过磷酸钙38吨、硫酸钾246.4吨；

水稻秸秆每亩还田量350kg/亩（水稻秸秆养分含量：N=5.4g/㎏、P2O5=0.8g/㎏、K2O=14.6g/㎏），相当于亩施尿素4.11kg、重过磷酸钙0.61kg、硫酸钾10.22kg。1.14万亩水稻秸秆还田，还田量3990吨，相当于投入尿素46.85吨、重过磷酸钙6.95吨、硫酸钾116.5吨。

根据对各监测点土壤样品测试结果分析，各处理有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾平均值见下表：

从上表分析，国家级监测点秸秆还田后（连续四年监测平均值）有机质增加2.34g/kg、全氮增加0.16g/kg、有效磷增加6.4mg/kg、速效钾增加13.0mg/kg、容重增加-0.04g/cm3；增施商品有机肥有机质增加2.89g/kg、全氮增加0.22g/kg、有效磷增加7.0mg/kg、速效钾增加30mg/kg、容重增加-0.06g/cm3，从秸秆还田定位试验分析（各處理定位连续三年测试结果平均值）：秸秆还田后有机质增加0.26g/kg、全氮增加0.06g/kg、有效磷增加-0.64mg/kg、速效钾增加10.6mg/kg、容重增加-0.05g/cm3。

根据上述结果可以看出，耕地土壤化学性状有所变化，而物理性状变化不大。

2.2 项目实施对农业生产的影响

根据土肥站对田间试验的调查统计（按秸秆还田量试验的处理一和处理四的产量计算），秸秆还田后种植玉米，平均亩产1047.5公斤，比对照增产50公斤，增产率5.01%。由此可见，秸秆还田后，后作增产效果显著，因秸秆中含有植物所需要的大量营养成分，这就为农作物高产提供了前提条件。

2.3 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，对玉米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，平均每亩要减少化肥7.53kg（折尿素7.44kg、过磷酸钙1.61kg，硫酸钾13.55kg），项目区共减少使用化肥195.78吨[1]。

2.3.1 玉米秸秆还田氮肥减施量

计算方法如下：根据土壤有机质的增加量，估算秸秆还田的土壤固碳量：

（1）土壤固碳（C）量（kg/亩）=（土壤中年终有机质量-土壤年初有机质量）*150000/（1000*1.724）式中，150000表示耕层20cm土壤的干重为15万kg，1000为土壤有机质含量的单位g/kg转化为kg/ kg，1.724为土壤有机质与其有机碳（C）量的换算系数。

（2）秸秆还田增加的土壤固定N量（kg/亩）=土壤固碳（C）量/20。

（3） N肥减施量（kg/亩）=土壤固定N量×5%式中，20表示土壤有机质C：N=20：1； 5%表示土壤有机N平均矿化率。

根据土壤化验结果，项目实施前土壤有机质平均含量15.9g/kg，项目实施后土壤有机质平均含量16.5g/kg，代入上述公式得出秸秆还田后增加的土壤固定N量2.61kg/亩，N肥减施量为0.13kg/亩。

2.3.2 秸秆还田增加的土壤磷量

计算方法如下：玉米秸秆还田增加的土壤P量（kg/亩）=秸秆含P205量×秸秆亩还田量（干重）=1.60g/kg×750kg/亩/1000=1.2kg/亩，即每亩投入750kg玉米秸秆土壤五氧化二磷量增加1.2kg。

2.3.3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）=11.25g/kg×750kg/亩/1000=8.4kg/亩。即每亩投入750kg玉米秸秆土壤氧化钾量增加8.4kg。

3 对经济、社会、生态效益

3.1 经济效益

今年共实施面积2.6万亩， 据调查与测算，每亩减少化肥用量7.53kg/亩（折尿素7.44kg、过磷酸钙1.61kg，硫酸钾13.55kg），减少化肥支出21.31元/亩，共计减少化肥用量195.78吨，减少化肥支出55.41万元；项目区玉米亩平均增产50kg/亩，可增产玉米1300吨，增收208万元。总计增收+节支280.22万元。

3.2社 会效益

实施玉米秸秆还田后，减少了土层结构破坏，维持了良好的土体（团粒）结构，减少了水土流失，比未实施还田的土壤抗旱能力提高5天左右，防止了土壤沙化，提高了土壤水、肥、气、菌（微生物）的涵养能力，增强了土壤活性，进一步提高了土壤肥力基础，培肥了地力，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的提高，确保了粮食高产和安全[2]。

4 问题与建议

4.1 缺乏勞动力，群众认识不足

由于部分青壮年外出务工，农村劳动力缺乏，一部分群众认识不足，造成项目实施难度大，建议项目实施过程中加大宣传力度的同时，加强机械化作业程度[3]。

4.2 项目经费不足

由于本项目涉及农户多，技术培训、指导、资料等费用不足。请求安排项目经费，重点用于办点示范、宣传培训等方面的工作，以保证项目的顺利实施。

4.3 项目机械投入不足

项目区缺乏玉米秸秆还田机械，而项目本身对机械耕作量的要求比较高，缺乏机械造成项目实施难度大，耕作费用极高。为项目的顺利实施，希望配备玉米收割还田机械。

参考文献：

[1]刘强崇.玉米秸秆还田的作用及注意事项[J].河南农业，2015（24）：46+50.

[2]李岩.玉米秸秆还田效益研究[J].中国农业信息，2015（02）：77+157.

[3]侯芳慧.玉米秸秆还田中存在的问题及对策[J].农机科技推广，2014（11）：35.