农作物秸秆直接还田技术

孟 欣，沈卓群

（辽宁省农业机械化研究所，沈阳 110161)

据统计，我国农作物秸秆年产量约为8 亿t，其中可回收的秸秆资源量约为7 亿t。 农作物秸秆属于有机质含量相对较高的物料,其粗有机物含量占比80%左右。 秸秆还田能够有效提升耕地有机物料归还量,保持土壤活力[1]。对此，国家近年来采取一系列政策措施， 推动我国农作物秸秆综合资源化利用率不断提高。其中，直接还田是农作物秸秆利用的最简单方法，具有简单、方便、快捷、省工的特点，是辽宁农作物秸秆资源化利用技术应用的最普遍模式。用农作物秸秆及残茬覆盖地表，结合少耕或免耕方法，能够减少农田土壤侵蚀和保护农田生态环境。推广秸秆还田技术不仅是减少秸秆焚烧的重要措施，而且是农业可持续发展的战略抉择[2]。

1 农作物秸秆直接还田应用现状

1.1 实施背景

多年浅旋、深翻等不合理耕作方式，使农田土壤性状不断恶化，主要表现为土壤结构变差，有机质、全氮、速效钾等养分含量快速下降。以辽宁为例，玉米收获后至翌年春播前，有长达7 个月的耕地休闲期。 裸露的地表使富含养分的表土和土壤水分流失，导致土壤越来越瘠薄，保水保肥性能不断减弱。 秸秆直接还田可以增加土壤有机质,释放出氮、磷、钾等养分,是补充和平衡土壤养分、培肥地力的有效办法,还能改善土壤理化性状,提高土壤生物活性,具有减少风蚀、水蚀、保水、保土、保护农田生态环境的作用[3]。 为此，辽宁省制定并出台了《辽宁省黑土地保护性耕作行动计划实施方案（2020—2025 年）》《辽宁省县级高标准保护性耕作应用基地建设标准》《辽宁省2021 年黑土地保护性耕作项目实施方案》《辽宁省2022 年黑土地保护性耕作项目实施方案》等推进黑土地保护的政策措施，全面推行以秸秆覆盖还田、免（少）耕播种为主要内容的保护性耕作技术。各地在原有试验示范的基础上，实行整村、整乡推进和集中连片实施。

1.2 技术模式

农作物秸秆直接还田主要有秸秆翻埋还田和秸秆覆盖还田两大类，是辽宁地区农作秸秆资源化利用的重要措施之一。 在秸秆直接还田技术模式上，辽宁省以玉米为重点，兼顾大豆、花生、杂粮、小麦等作物，并根据秸秆覆盖地表程度和地理特点，主要推广秸秆大量覆盖还田免（少）耕播种技术类型、秸秆部分覆盖还田免（少）耕播种技术类型以及秸秆少量覆盖还田免（少）耕播种技术类型，涵盖3 种技术类型11 种技术模式，详见表1。

表1 辽宁主推秸秆还田技术模式Table 1 Mainly promote straw returning technology mode in Liaoning province

其中， 秸秆少量覆盖是指地表播种前有秸秆覆盖，但覆盖率在30%以内；秸秆部分覆盖是指地表播种前秸秆覆盖率在30%～60%之间； 秸秆大量覆盖是指地表播种前秸秆覆盖率在60%及以上。 各地在确定秸秆还田模式时,应根据土壤、水分、积温、种植方式、经营规模等实际情况，因地制宜，优化选择。

2 影响秸秆还田效果的主要因素

秸秆覆盖还田可以减少地表裸露面积，防止大风带走水分和表土，解决春季风沙大、墒情不足等问题，保土、保水、增肥效果明显。 该模式的技术路线为：机械收获+秸秆覆盖还田→免耕/少耕播种→病虫草害防治。 根据生产实践，影响秸秆覆盖还田效果的主要因素有还田时机、割茬高度、秸秆铺放、翻埋效果、整地质量等。

作物秸秆青绿时及早还田并耕翻入土，利于秸秆粉碎、腐解和转变为有机质肥料。 一般小麦秸秆留茬高度≥20 cm，玉米留茬高度≥30cm。 玉米秸秆粉碎长度≤10 cm，小麦、水稻秸秆粉碎长度≤5cm，长度合格率90%以上。 秸秆均匀铺撒可避免播种机作业时产生拥堵现象。

若采用秸秆翻埋还田模式，犁耕深度应≥25cm。秸秆混埋还田时，旋耕深度应为15～20 cm，整地深度为 10～12 cm。 在实施秸秆还田的前 1～2 a，应在相应地块增施氮肥，一般增施尿素5～10 kg/667 m2。 同时，部分肥力不足的地块还应补施磷钾肥和硫肥。

3 秸秆还田机具的应用

近年来，我国相继研发出多种类型的玉米秸秆还田机具，例如秸秆及根茬粉碎还田机、根茬粉碎及掩埋机、根茬粉碎深松(施肥)起垄机、水田秸秆还田机等。从结构型式看，还田机具主要以卧式、侧边传动为主。从适应性看，秸秆还田机具的适应性尚需加强，虽然能够满足玉米秸秆还田作业要求，但对小麦、水稻秸秆还田作业的适应性较差。

在保护性耕作巡回指导过程中发现，部分地区尤其在干旱、半干旱地区常常因为农机装备配套不完整而导致秸秆还田覆盖率较低，无法体现保护性耕作的技术优势。 根据秸秆还田推广应用要求，应以技术创新为出发点，开发复式作业机型，如收获+秸秆粉碎还田、秸秆粉碎还田+旋耕+深松等形式，以减少拖拉机进地次数。同时，提高机具安全性和作业可靠性，凸显秆粉碎还田机械化技术的综合效益。

4 结语

辽宁地区推广应用秸秆还田技术实践表明，作物秸秆直接还田是当前农业生产中常见的一种秸秆处理方式和培肥地力措施[4]，是实现秸秆资源化利用和黑土地保护的有效技术途径。 在技术实施过程中，应以保障粮食稳产丰产为目标，遵循多覆盖、少动土的原则，尽量增加农作物秸秆覆盖量[5]。 需要关注的是，农作物秸秆直接还田方式虽然增肥、 增产效果显著,但秸秆还田方法不当,会出现病害发生加重和缺苗等各种问题。