浅析秸秆还田技术

高晗 张环宇 于双成 杨松 陈猛

摘 要 秸秆中含有作物生长所需要的营养元素，并且在还田之后可以进一步改善土壤的物理、化学性质及生物学性状，对于提升土壤肥力有着良好的作用。秸秆在经过适当处理之后，可以将其作为农田耕种的重要有机肥源之一，起到降本增效的作用。基于此，从秸秆还田技术作为切入点，研究推广秸秆还田技术对于提升我国农业种植水平、提升土壤基础肥力的作用，并依照国内农业种植现状来分析秸秆还田技术中的注意要点，思考优化改进的办法。

关键词 农作物;秸秆还田;技术要点

中图分类号：S141.4 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.32.081

秸秆还田技术旨在把不适合当作动物饲料的秸秆（通常为玉米、小麦秸秆等），采用直接或堆积腐熟等办法施撒到农田当中，起到提升土壤肥力、加速生土熟化等作用。此外，秸秆还田还能提高土壤中有机质、氮磷钾等含量，强化土壤对水分的保持能力，改善作物的性状，提升作物的产量和质量。因此，适当的秸秆还田对于土壤的增肥增产作用十分有效，长期适当应用可以让作物生产量提升5%～10%。由于国内相关技术不够成熟，农民对于秸秆还田技术的理解使用还局限在直接还田或焚烧的办法上，因此想要达到更好的效果并非易事。基于此，主要分析秸秆还田技术的相关要点，提出合理的秸秆还田技术措施，助力于积极改善农村地区的土壤情况。

1 秸秆还田的意义及可行性探究

1.1 意义

从我国生态研究网络数据库中的土壤肥力数据来看，全国肥沃高产田仅占30%，中低产田占70%。而从土壤养分情况来看，多数地区的土壤普遍存在缺少氮磷的情况，占比达到了总种植土壤面积的42%，而缺少钾元素的土壤占据了21%。由于国内化肥生产体系中氮磷钾的比例存在失调情况，国内北方土壤普遍缺少磷，而南方的土壤则普遍存在缺少钾。各地区土壤磷钾元素供应不足，也使得氮肥的肥效降低。在土壤肥力不良的情况下，国内农业部门大力推广秸秆还田技术，根据实践情况反馈来看，秸秆还田技术能够有效提高土壤有机质含量，并能起到改善土壤肥力的作用[1]。其中，秸秆还田技术对国内南北地区土壤中氮磷钾比例失调问题有明显的改善作用。常年采用秸秆还田技术不仅可以增肥增产，还能持续保证土壤的肥力，因此此技术是较为经济有效的改善土质的办法，有助于國内农业走向稳产、可持续的发展道路。

1.2 可行性探究

影响秸秆还田可行性的问题主要有以下3点。1）秸秆中的碳氮（C/N）比值较高，导致秸秆在土壤中的分解效率不高，土壤中的微生物在分解秸秆时，还需要吸收一定量的氮素营养，土壤微生物与作物争夺氮肥营养，影响作物的生长。2）部分地区采用的秸秆还田措施不当，导致秸秆还田的数量过于庞大，分解缓慢。另外，土壤中的水分不适合、秸秆粉碎程度不足、翻压质量不好等都会影响到后续作物生长的质量，延缓种子出苗和幼苗的生长速度。3）国内农业机械化水平普遍不高。除部分大型的农田种植生产基地，很多地区的农田种植机械化程度并不高，缺少秸秆还田的配套工具，而且很多农村地区的技术普及推广力度不足，很多农民并不熟悉此类技术。

随着农业生产发展政策的推广完善，以及工业和科技领域的高速发展，此类问题在现阶段或未来也会被解决。1）国内氮素化肥工业在高速发展，氮肥的生产和用量也在大幅度上升，可以依靠氮素化肥来改善秸秆中的C/N比值，进而来加速秸秆的分解腐化[2]。2）中科院土肥研究所等单位对于秸秆还田的各类因素都进行了研究分析，制定出了秸秆还田的适宜方法、时间、数量、翻压深度及土壤水分等措施，并制定了相应的技术规程，各地区政府应该结合实际加以应用，并将其在各个农村地区进行广泛推广传播，使广大农民相互传递学习。3）随着我国工业规模的扩大，国内的农业机械化水平也在不断提高，未来将收割机、粉碎机等机械化设备推广到农村地区具有较大的可行性，可以为秸秆还田提供技术和效率保证。综合来看，大面积推广和实行秸秆还田技术是十分具有可行性的。

2 秸秆还田技术的具体措施

传统的秸秆还田方法一般有堆沤还田、直接还田、过腹还田。此类技术是以往农业技术尚未发展时农村地区的常用办法，成本和使用难度较低。1）堆沤还田主要是将农作物的秸秆堆积后，制成堆肥、沤肥等，然后让作物的秸秆逐渐发酵再埋入到土壤当中。2）直接还田的方法则较为简单，易于操作，省时省力，使用较为普遍，即直接将农作物的秸秆残渣覆盖到土壤表面，洒水堆肥等待自然腐化。当然也可以使用翻压还田的方式，即在农作物收获之后将秸秆适时的翻入到土层中，利用土壤微生物来进行腐化。3）过腹还田是将秸秆简单剁碎处理后喂养给家禽、牲畜，然后将牲畜的粪便作为肥料施入到土中。

2.1 直接还田的技术措施

2.1.1 控制秸秆还田的数量

无论是采用覆盖或翻压的方法都需要考虑到秸秆的数量。如果数量过多，不利于秸秆之后的腐化，甚至还会影响到农作物幼苗的生长。所以通常需要将量控制在每667 m2约200 kg，最好将秸秆均匀铺洒在农田的各个地方。

2.1.2 适当配合氮磷肥料

秸秆埋入土壤后，在腐熟的过程中会逐渐消耗土壤中的氮素等养分，所以需要在秸秆还田时适当配合使用碳酸氢铵、过磷酸钙等肥料，以便可以及时补充土壤中的流失养分[3]。

2.1.3 秸秆翻埋时间的选择

通常需要在农作物收获之后就立即将秸秆翻埋到土壤当中，防止秸秆被太阳曝晒后水分流失，影响腐熟速度。

2.1.4 适当加入石灰粉

新鲜的秸秆在腐熟的过程中可能会产生大量的有机酸，对农作物的根系产生毒害作用。因此，在透气性较差和酸性强的土壤中，可以适当施入一些石灰粉对有机酸进行中和。一般石灰粉的使用量为每667 m2约40 kg。

2.2 堆沤还田的技术措施

在堆沤还田的过程中，如果将有病的作物秸秆直接还田，其中的病菌可能会传染病害，影响农作物健康，因此需要采取高温堆制的方式来杀灭病菌。先将作物秸秆剁碎，长度可以控制在3 cm以内，将剁碎后的秸秆泡水湿透，保证秸秆的含水量达到70%左右即可[4]。再加入适当已经腐熟的有机肥，均匀成堆，用塑料布盖住密封。经过14 d左右的时间堆沤结束。观察秸秆的腐熟标准就是秸秆的颜色变成褐色或是黑褐色，用手握会感觉到柔软有弹性。腐熟后的堆肥料可以直接施入到农田当中。

在应用堆沤还田的技术过程中，注意以下3点。1）秸秆中的养分释放速度较慢，因此一般秸秆还田是当作土壤的基肥使用，施入时间较晚，无法被当季的农作物吸收。2）保证秸秆施用时要均匀。如果播散不均，可能会导致在土壤层厚的地方很难被翻耕入土，使田面高低不平，导致出现农作物幼苗生长效率降低、出苗不均匀等问题。3）秸秆还田时要适当施入一定量的速效氮肥，确保土壤中碳氮比适宜。通常情况下，禾本科农作物中的秸秆纤维素含量比较高，可以达到35%～40%，所以可能会导致将其还田后土壤中的碳素比例迅速提升。土壤中的微生物一般都是以碳素为能源、氮素为营养。利于微生物分解的适宜碳氮比为25∶1，但是多数情况下，秸秆的碳氮比远远要高于此，会导致秸秆在土壤中腐化后，出现碳多氮少的情况。而土壤中微生物的增长也需要氮素，因此就造成微生物与农作物为了生存而争取氮素的问题。为了防止出现此类问题，需要在秸秆还田过程中施入一定量的氮素，既可以保证秸秆腐化速度，也可以保证农作物的正常生长。

2.3 秸秆粉碎翻压还田

通过将秸秆进行机械化粉碎之后，再耕地翻压到土壤之中，可以充分将秸秆中的营养成分保留在土壤当中。在此过程中，需要操作人员先明确其中的弊端，并尽可能地规避，从而保证粉碎翻压还田的有效性。1）秸秆还田量过大或是施撒不均匀导致微生物与农作物争夺养分，出现死苗、减产等问题。因此应注意粉碎秸秆还田量需要控制在每667 m2撒施300～450 kg，如果量过多可能会导致秸秆在土壤中的分解速度降低。在秸秆还田过程中，还需要适当补充一定量的氮肥，如果缺磷则可以补充磷肥。2）秸稈粉碎翻压再施撒到土壤当中可能会使土壤变得稀松，土壤中的空隙过多且大小不均匀，出现土壤跑风的情况，从而可能会导致种子无法与土壤紧密接触，影响种子发芽。如果种植的是小麦，可能会导致幼苗扎根不牢，出现吊根的问题，因此需要注意进行适当的灌水或碾压紧土，保证土壤可以和种子充分接触，而通常秸秆的粉碎细度需要控制在3 cm内。3）可能会导致病虫害传染的问题。如果将发病的秸秆还田，秸秆中存在的虫卵、病菌等会继续潜藏在秸秆内部，粉碎还田后被留在土壤当中，在作物播种后可能发生病虫害传热的问题[5]。此问题暂时没有具体办法根治，但是可以利用对农作物喷洒药剂来防治病虫害。

3 现代机械化秸秆还田技术

针对大面积的农业种植生产区域，采用机械化秸秆还田技术十分适宜，其中包括秸秆粉碎、根茬粉碎、整秆编压等多种还田措施。采用机械化方式非常高效、便捷，尤其对于大面积的农田，能有效降低经济成本，其相关技术当前也较为成熟。

机械化秸秆还田的主要优势和特点在于直接利用流程化的机械设备来进行操作，可以一次性完成多道工序，节省了时间、人力。相比于传统的人工作业，效率提升了上百倍，不仅可以争抢农时，还可以增强土壤肥力，带来良好的经济效益和社会效益。1）完善的机械化秸秆还田技术体系在机械化收割小麦的同时直接将秸秆粉碎还田，省去了其中的时间和工序。还可以免耕播种，比如机械化播种玉米，播种的同时补充氮磷肥，并用高柱犁来深耕翻埋。此技术在整地之后就可以继续播种其他作物，适合在北方小麦或南方麦稻的主产区大范围推广。2）对玉米根茬进行机械化还田。待到玉米收获之后，玉米的秸秆可以用于加工禽畜饲料或是生活燃料等。采用根茬粉碎机直接将垄上的玉米根茬粉碎之后，混拌到10 cm的土层当中。这类技术适合实行轮番耕种制的东北垄作区域。

4 结语

对当前国内农业领域研究推广秸秆还田技术的意义和可行性进行分析，明确了其对于农业可持续发展、增产稳产有重要意义，同时随着工业领域和科技领域的高速发展，秸秆还田技术在技术方面或是经济方面都有着较高的可行性。目前，可以被广泛采用的有直接还田、堆沤还田、秸秆粉碎还田、机械化还田等技术措施，其中前3种办法都是成本消耗较低的还田办法，可以在各地农村区域进行大范围普及，帮助农民改善土壤环境，提升土壤肥力，对于全面推动我国农业发展有很好的社会效益。

参考文献：

[1] 周颖，周清波，王立刚，等.秸秆还田技术的外溢效益价值评估研究综述[J].生态经济，2019，35（8）：128-135.

[2] 王丽娇，闫大明.水稻秸秆还田技术研究[J].现代化农业，2020（4）：62-63.

[3] 施波，周华萍，应金耀.小麦、水稻秸秆还田技术应用效果分析[J].浙江农业科学，2020，61（2）：219-220.

[4] 许威.农作物秸秆还田技术模式探析[J].现代农业科技，2019（18）：131.

[5] 萨如拉，杨恒山，邰继承，等.秸秆还田条件下腐熟剂对不同质地土壤真菌多样性的影响[J].中国生态农业学报，2020，28（7）：121-131.

（责任编辑：刘宁宁）