沈阳市沈北新区秸秆还田技术应用现状

摘要：基于沈北新区的自然条件和气候特点，推广应用适合当地的秸秆还田技术与配套机具，详细介绍秸秆颗粒还田技术的原理、作用和存在问题，为解决秸秆利用难题和保护耕地提供实践借鉴。

关键词：秸秆还田;秸秆颗粒;耕地质量;综述;肥力

中图分类号：S141.4    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）06-0117-02

沈北新区隶属于沈阳市，是辽宁省重要的商品粮基地。然而，长期的不合理耕作和高强度利用，使该区的耕地质量不断退化，严重影响农作物产量和农业可持续发展。为此，基于沈北新区的自然条件和气候特点，总结适合当地的秸秆还田技术与配套机具，为解决秸秆利用难题和保护耕地提供实践借鉴。

1 沈北新区的农业概况

沈阳市沈北新区总人口32万，其中农业人口20万，耕地总面积47 818.03 hm2，是国家重要的商品粮基地。沈北新区属半干旱冷凉气候，四季分明;春季干旱多风，升温快;夏季炎热多雨;秋季降温明显、雨量减少;冬季时间长、寒冷干燥。全年平均无霜期150 d 左右。

全区各等级耕地所占比例有所差异，三等地所占比例最大，占耕地总面积的32.45%;其次是二等地和四等地，分别占总耕地面积的26.65%和21.08%;一级和五等地面积较少，分别占12.84%和6.97%。多年的干旱、风沙侵蚀、高强度种植和不合理耕作，使土壤板结贫瘠加剧，耕地质量退化严重，亟需大面积推广应用保护性耕作技术。

2 沈北地区实施秸秆还田技术的必要性

2.1 秸秆还田技术的作用

2.1.1 增强土壤肥力 秸秆中含有丰富的有机质、氮磷钾，以及作物所需的中微量元素，若将其安全有效还田，能显著提升土壤中有机质和营养元素的含量，有利于实现化肥减施与藏粮于地的目标。目前，我国26%的耕地土壤有机质低于1%，而欧美国家耕作层土壤有机质含量通常在4%以上。这是因为农业发达国家非常重视施肥结构的合理性，化肥施用量控制在施肥总量的1/3，其他2/3的肥料用秸秆还田和厩肥代替。

秸秆还田能增加土壤氮、磷、钾的含量，促进土壤有机质形成，增加土壤中的微量元素含量。其中，保护性耕作技术中的秸秆覆盖免耕还能改善土壤、结构、孔隙和热状况。

2.1.2 增加持水量 土壤蒸发和地表径流是农田水分损失的主要途径，是形成土壤干旱的原因之一。秸秆还田能有效地减少地面蒸发，增加作物可吸收利用的水分比例，从而大大提高水分利用效率。尤其少雨年份，少耕法比传统耕法增产效果显著，可增产20%以上;免耕玉米产量比传统耕作增产15%以上。

2.1.3 改善土壤理化性状 秸秆还田可使土壤形成大量的水稳性团粒结构。土壤变得疏松后，通透性增强，真菌生物多样性和有益微生物数量明显剧增。裸露的农田是沙尘暴的重要沙源地，而作物残茬可明显减少风蚀：当玉米残茬20%覆盖时，减少土壤损失57%;50%覆盖时，减少土壤损失95%。

2.2 秸秆还田的必要性

秸秆还田技術是恢复黑土地地力最有效的措施之一。然而，受气候条件、地域环境、资源配置等因素影响，沈北新区秸秆整体利用尚处于粗放阶段。据统计，东北地区秸秆综合利用率是全国六大区域中最低的。

随着农业生产和农民生活方式转变、农村劳动力转移和能源消费结构的改善，加之秆还田回收利用成本偏高，秸秆季节性、结构性过剩问题突出。传统的秸秆覆盖还田和浅旋还田，存在秸秆腐解慢、土壤消纳能力差、土壤有机质提升效果不佳等问题，致使量多体大的剩余秸秆时常处于“还不了、无处放、不让烧”的尴尬处境。

目前，沈阳新区秸秆还田面临的主要问题有：秸秆体积大、数量多，土壤容纳量有效，无法完全消纳;秸秆还田质量差，影响后茬作物生长;秸秆还田后腐解缓慢，无法快速培肥;还田量多，影响田间机械操作。

3 秸秆还田技术在沈北新区的推广

3.1 政策与项目支持

2014年，国家发改委和农业部编制发布的《秸秆综合利用技术目录》，提出秸秆资源肥料化、饲料化、原料化、基料化和燃料化等“五化”利用途径。2013—2016年，在农业部推出公益性行业专项“北方旱地合理耕层构建技术及配套耕作机具研究与示范”。习近平总书记也高度重视黑土地的保护与利用，要求采取有效措施保护好这一“耕地中的大熊猫”。借此良好契机，沈北新区大力宣传、推广、应用秸秆还田技术。

3.2 秸秆还田技术的推广

近年来，沈北新区坚持科学应用秸秆覆盖还田技术模式，采集土样进行全氮、水解性氮、有效磷、速效钾、紧实度及含水率等检测，再结合自然条件确定适合本地区的配套技术。

3.2.1 秸秆粉碎还田技术 机械化秸秆粉碎还田技术是指用秸秆粉碎机械将收获后的玉米、高粱、小麦等农作物秸秆就地粉碎并均匀抛撒在地表，随即用犁耕翻深埋，是应用范围最广、使用面积最大的机械化秸秆还田技术。

秸秆粉碎还田机械配有锤片式、爪式、甩刀式动刀与定刀切割结构，可对小麦、玉米、高粱、水稻等软硬秸秆、蔬菜茎蔓等进行粉碎。无论是田间直立还是铺放的秸秆，均可粉碎后均匀抛撒于地表。2021年，配合秸秆还田技术，沈北新区实施免耕播种作业

3 333.3 hm2，辐射面积1333.3 hm2;灭茬旋耕联合整地作业3 333.3 hm2，辐射面积6 666.7 hm2。

3.2.2 秸秆颗粒还田技术 在秸秆肥料化产业化的探索中，秸秆经过捡拾、粉碎、加工造粒等环节制成系列秸秆颗粒肥料产品。秸秆颗粒使土壤与秸秆的结合度显著提高，协调土壤碳、氮、磷、钾间的比例关系，快速提升耕层土壤有机质。试验结果表明：与等量常规秸秆直接还田相比，其培肥速度可提高5%～10%，同时可溶性有机碳含量显著提高，从而使作物增产5%～25%，尤其西北、东北地区增产效果好。

近2 a，沈阳新区开展玉米秸秆捡拾及制粒还田模式应用试验，捡拾秸秆并压制成颗粒后均匀抛撒于块表，有效解决全覆盖秸秆量大、播种通过性差的问题。与秸秆覆盖作业相比，颗粒覆盖作业的秸秆腐解程度高，但制粒过程相对较长;秸秆覆盖作业前期无需对地块进行作业，但对免耕播种机的稳定性要求高。将作物秸秆就地制作成颗粒后，体积缩小至

1/10～1/15、密度提高7～10倍，处理成本（油耗+机手费+机器损耗费）在100元/667 m2以内。秸秆压缩成颗粒后还田，不会影响任何田间操作，有利于提高农业机械化程度，应在全区范围内大面积推广。

3.3 秸秆还田机具的引进

在秸秆还田机具推广方面，依托秸秆综合利用产业科技特派团项目，引进康达2BMZF—4型免耕指夹式精量施肥播种机、双兰2BMQ-2型牵引免耕气吸精量播种机、亚澳2BMYF-2免耕精量施肥播种机等机具。通过现场讲解演示的方法，让合作社和农民了解秸秆还田的优势和掌握机具操作方法，为黑土地保护乃至粮食安全助力。

4 结语

农作物秸秆还田有助于防风固沙、蓄水保墒、培肥地力，是恢复黑土地地力的有效措施。2021年的沈北新区农作物秸秆还田示范结果显示，与传统种植模式相比，因往年雨水量丰富而产量未见明显差异，但倒伏情况有明显改善。今后，应不断总结经验和改进模式，并通过大力宣传、定期培训、示范点引导等措施调动农民的参与积极性。

参考文献

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Application Status of Straw Returning Technology in Shenbei

New District Shenyang City

AN Hefeng

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： Based on the natural conditions and climate characteristics of Shenbei New District， this paper popularized and applied the straw returning technology and supporting machinery suitable for the local area， and introduced in detail the principle， function and existing problems of straw particles returning technology， so as to provide practical reference for solving the problem of straw utilization and protecting cultivated land.

Key words： straw returning; straw particles; quality of cultivated land; summary; fertility

收稿日期：2021-09-28

基金項目：沈北新区新城子街道秸秆综合利用产业科技特派团（20-207-3-23）

作者简介：安鹤峰（1975—），男，工程师，从事农业机械设计及研制工作。