辽宁省设施农业秸秆还田新技术研究与应用

姜 闯 ，张 青 *，须 晖 ，王晓峰 ，邹春蕾 ，李庆涛

（1.辽宁省农业科学院蔬菜研究所，辽宁沈阳 110161；2.沈阳农业大学园艺学院，辽宁沈阳 110866；3.海城市三星生态农业有限公司，辽宁海城 114224）

辽宁省设施蔬菜产业已逐步成为农村经济的支柱产业，在蔬菜产业迅速发展的同时，每到换茬季，蔬菜大棚产生的大量蔬菜秸秆垃圾，既污染环境又为下一年的虫害病害的传播创造有利条件，成为困扰农民生产的一大难题。解决农村种植、养殖及生活过程中产生的废弃物，实现循环经济，减少对环境产生的污染，是乡村振兴过程中必须要解决的问题。应用微生物菌腐熟有机物是近年来兴起的新学科，是通过微生物的作用来分解有机质、发酵有机质，控制病虫害，降解各种有机物，转换重金属价态，从而实现有机物还田，控制病虫害、提高产量的目的。笔者通过应用微生物的作用，腐熟、分解秸秆，进行无害化处理后，还田，提高土壤有机质，从而实现农业的闭环经营，实现产业发展和青山绿水共生。目前，辽宁省农业设施内的秸秆还田新技术已试验推广3年，主要推广作物是设施内的茄果类蔬菜（黄瓜、茄子、辣椒、番茄、西甜瓜），主要的推广模式是秸秆直接粉碎+绿肥+玉米（大豆）青稞还田模式。

1 技术方法与操作步骤

秸秆直接粉碎+绿肥+玉米（大豆）青稞还田技术是指在上季作物结束前播种作物青稞作为绿肥，一同粉碎还田，并增铺一层玉米干秸秆或其他农作物废弃物；应用秸秆快速腐熟技术，及时将秸秆还田腐熟进行下季种植。通过实施稻田秸秆还田腐熟技术，可以增加土壤有机质含量，提高作物单产，并避免焚烧秸秆污染环境。

1.1 播种绿肥

设施内上季作物结束前1 个月，在垄台上播种玉米或者大豆，玉米播种750～1 500 kg/hm2，大豆播种1 500～2 250 kg/hm2，棚内正常栽培管理，待上季作物采收结束后一起灭茬。

1.2 上季作物采收处理

设施内上季作物采收结束后，首先撤掉地膜、滴灌等，然后解绳，并卷起。注意线绳一定高挽，以免对操作人员产生危险。将前底角秧棵向后放倒，将后面秧棵向前放倒，新播种的玉米或大豆青稞也可以一起放倒，等待粉碎。

1.3 粉碎秸秆并平铺

首先，用灭茬机沿设施内地平将上茬植株根、茎、叶和果和玉米或大豆青稞一起全面粉碎，灭茬机在设施内来回多次灭茬，并铺一层玉米干秸秆或有机物废弃物，如麦、稻、玉米、油菜、薯、豆秸秆、菜杆、树叶以及谷壳等，长秸秆需粉碎成3 cm 左右小段；然后，再用旋地机深翻土壤，如遇遗漏较大的植株残体无需特意捡出；最后，等待腐熟处理。

1.4 施用秸秆腐熟剂

秸秆腐熟剂（源动利）的用量标准为67.5 kg/hm2，并配合尿素75 kg/hm2施用。每150 g 秸秆腐熟剂（源动利）配合100 g 尿素可腐熟废弃有机物1～2 m3（约150 kg）。设施内上季作物秸秆150～300 m3/hm2。50 kg 玉米种子（或100 kg 大豆种子）种植1 个月可生成20 m3左右的绿肥。玉米干秸秆的重量约100 kg/m2。可根据设施内有机废弃物的体积投放秸秆腐熟剂（源动利），投放量不足会增加腐熟时间。秸秆腐熟剂可用大桶稀释，并随水喷灌到设施内的土壤中，一般认为土壤含水量在田间持水量的60%～70%时，最适于秸秆的分解。低于40%的水分含量就不能满足微生物正常生长繁殖的需求，进而会影响微生物对秸秆等有机物的利用；如果低于10%，微生物的代谢活动就几乎停滞，但是水分过多，会降低通风透氧的效果，氧传递受阻，影响微生物的生长活动，并且产生厌氧发酵，使腐熟时间大大延长、产生恶臭。也可按照67.5 kg/hm2秸秆腐熟剂（源动利），拌稻糠，均匀撒施，旋地喷水。

1.5 铺膜闷棚

喷水后，覆膜压严四周，关闭放风口，高温密闭，发酵腐熟。可用温度计观察记录温度变化。夏季20 d，冬季25 d，即可完成秸秆腐熟过程，随着腐熟时间的推移，秸秆表面和土壤颜色会从微黄，变为褐黄，再转为黑黄，最后变为黑色（图1）。

图1 秸秆表面与土壤颜色变化

1.6 撤膜晾地

完成秸秆腐熟后，土壤底层较为湿润，需要打开风口，通风自然晾晒，设施内土壤晾至可旋地作垄即可。

1.7 旋地作垄

深翻旋地，将地表土和土层下的土充分混合均匀，有利于定植后缓苗更整齐。旋地前也可根据需要，撒施土壤改良剂、有机肥和无机缓释肥。

1.8 定植

穴盘苗可在定植前做浸根处理，浸根溶液可选择通融50 mL+ 丰地素50 mL+ 噻虫嗪5 g 兑清水15 kg，有利于穴盘苗根系的生长和预防病虫害的发生。对于已定植的棚室或未采用秸秆还田模式的棚室，可以采用漫灌和滴灌的方式补充秸秆腐熟剂，指导施用量为45 kg/hm2。

2 推广价值及问题突破

经加权统计，项目区茄子平均产量为519.585 t/hm2，平均售价为2.5 元/kg，总产值为129.895 5 万元/hm2；对照区茄子平均产量为493.38 t/hm2，平均售价为2.5 元/kg，总产值 123.348 0 万元/hm2。项目区增加效益6.547 5 万元/hm2。扣除试验示范增加投入1.429 5万元/hm（2其中有机物腐熟剂、白地膜等物质投入1.2045 万元/hm2，租用灭茬机和旋耕机2 250 元/hm2），平均增收4.094 4 万元/hm2。本项推广成果投资年均纯收益率为20.35%，即投入1 元钱可收回 20.35 元。可见依靠秸秆还田技术进行蔬菜生产，是发展高效农业的有力措施。

该技术模式以缓解土壤连作障碍为目标，省去了清理上茬秸秆的工作，直接减少有机底肥和粪肥的投入1 000 元，减少土壤消毒投入200 元，同时，还能增加土壤有机质，减少土传病害的发生几率，增加产量10%以上。

在技术模式推广方面，需对秸秆还田新技术进行更有效的宣传工作，让更多的农民不再燃烧秸秆，而是将秸秆变废为宝，真正利用起来，同时，需要对技术模式应用进行集成，让这一科学的技术模式真正推广到辽宁省设施农业的田间地头。通过技术上的突破与集成，加速解决连作障碍和秸秆无害化处理的进程，给更多的农民提供先进技术和优质产品。

3 展望

该项技术既符合解决辽宁省设施蔬菜连作障碍的需要，又符合当地环境可持续发展有关政策。资源优势突出，区域特色明显，原材料供应有保障，工艺技术成熟，生产技术先进，节能方案可靠，投资规模合理，以小商品做大文章，市场潜力巨大，带动农户数量较多，延伸农业产业链条，提高农民收入，对推动本地区新农村建设，促进农业增效、农民增收，提升当地经济具有重要作用。