玉米秸秆还田现状及发展

吾娜，夏里拜提·阿布都克里木

摘 要：玉米在我国种植范围广泛，因此农业生产过程中会产生大量的玉米秸秆。玉米秸秆中营养物质丰富，通过科学处理能够提高其利用效率，将秸秆还田处理，可以增加土壤中的有机质含量，提高土壤肥力，改善土壤理化性状，满足农作物的养分需求。

关键词：玉米秸秆；还田技术；发展现状及前景

文章编号：1005-2690（2023）18-0133-03       中国图书分类号：S38；S141.4       文献标志码：A

在传统的农业种植中，焚烧玉米秸秆的处理方式不仅会造成环境污染，也会浪费大量的资源，不利于我国农业经济可持续发展。随着国家对农业环保重视力度的提升，加大了对秸秆等资源的处理力度，玉米秸秆还田技术迅速发展起来。调查研究显示，如果连续将玉米秸秆还田2～3年，可极大地提升土壤中的有机质含量，平衡土壤中的碳氮比及各种营养元素，同时能够改善土壤的理化性能和提高土壤肥力。

1 当前玉米秸秆还田存在的主要问题

1.1 还田的比例不高

经过多年推广和宣传，我国部分农村地区玉米秸秆还田比例不高，甚至一些地区仍采用传统的焚烧玉米秸秆处理方式，严重污染生态环境。

1.2 还田不及时

及时还田能够提高玉米秸秆还田质量，玉米收获之后秸秆中的营养成分最丰富，是最佳还田时期。但是有些农户没有掌握最佳的还田时机，导致秸秆的粉碎比较困难，腐烂速度较慢，养分的渗透和释放能力低，影响玉米秸秆还田的质量。

1.3 玉米秸秆粉碎长度不符合要求

控制好玉米秸秆粉碎的长度才能提高还田效果。种植实践表明，将玉米秸秆粉碎长度控制在10 cm以下可使秸秆快速腐烂。但是有些种植户没有按照相关技术要求做好秸秆粉碎长度的控制工作，导致秸秆长度不符合规定要求，从而影响玉米秸秆还田效果。

1.4 造成土壤中的碳氮比失调

玉米秸秆还田会导致土壤中的氮元素受到影响，造成土壤中的碳氮比失调。因为玉米秸秆可能会与农作物争夺氮素，影响秸秆的分解速度，导致农作物因为缺氮而出现弱苗和黄苗，严重影响农作物的生长。

1.5 导致土壤空隙大

调查研究显示，在秸秆还田之后，一些农户不重视镇压和浇水工作，导致土壤孔隙过大，保水和保肥能力下降，影响种子发芽，甚至会出现死苗。

1.6 机械设备不配套

当前玉米秸秆还田还存在机械设备配套不足和使用率不高等问题，导致玉米秸秆的粉碎不充足，造成秸秆过长，不能深翻到土壤中，或者造成土壤疏松和压不实，直接影响秸秆的腐烂速度，进而影响下一茬农作物的生长。

2 秸秆还田的主要作用

2.1 对土壤的影响

玉米秸秆还田之后对土壤有多方面的影响和作用，主要表现在以下4个方面。一是影响土壤中氮元素及水分含量。实践研究表明，玉米秸秆中的碳氮比为（80～100）∶1，而土壤中的微生物分解有机物质所需要的碳氮比为（25～30）∶1。土壤保持适宜湿度可以促进微生物快速分解。运用玉米秸秆还田技术能够提高土壤的疏松度，秸秆还田之后需水量提高，应补充充足的水分为微生物的分解提供有利条件，同时促进秸秆充分腐熟。此外，为保证微生物能充分分解玉米秸秆，需要追施尿素300～375 kg/hm2。二是增加土壤中的养分和有机质含量。玉米秸秆中的氮磷钾等元素含量比较丰富，尤其是有机质含量较高，能够达到15％。应用玉米秸秆还田技术能有效提高土壤中的有机质含量，弥补土壤肥力不足等问题。如果同一地块连续3～5年进行秸秆还田，土壤中有机质含量可提高0.3％～0.4％。通过秸秆还田还能增加土壤中的微量元素含量，包括锌和锰等。三是改善土壤的物理性状。秸秆还田能改善土壤的理化性能，增加土壤中的养分含量，提高土壤透气性和保水保肥能力，为农作物生长提供良好的土壤环境，实现农作物增产增收，对推动我国农业现代化发展具有重要意义。四是提高土壤中微生物的活性。土壤中的微生物是有机质分解的重要条件，可以净化土壤。运用秸秆还田技术可为土壤中的微生物提供充足的能量来源，增加土壤中的微生物数量。在玉米秸秆还田之后，土壤中的微生物含量增加，转化酶和接触酶的含量也会增加，其在促进有机质分解方面发挥着重要作用。微生物分解之后会转化为有机质，进而生成黑色胶体物，可增加土壤中的团粒结构数量，增强土壤对水肥和热能的吸收、协调能力。

2.2 减少病虫草害

研究表明，玉米秸秆还田后可减少杂草的数量，尤其能抑制宽叶草的生长。秸秆残体分解之后会产生化感物质，可以抑制土壤中病原微生物的生长和繁殖，减少病虫害发生。

2.3 提高农作物产量

玉米秸稈还田之后，能够增加土壤中的养分含量，改善土壤的理化性能，从而为农作物的生长营造良好的环境条件。调查研究表明，玉米秸秆还田技术可以提高产量13％～15％，如果连续玉米秸秆还田3、6、9年，可以提高农作物产量4.5％、10％和15.5％。

3 玉米秸秆还田的影响因素

在玉米秸秆还田过程中，还田质量受水分、温度和营养元素等多方面因素影响。如果田间的持水量控制在60％～70％，会加快玉米秸秆的腐烂速度。玉米在腐烂过程中需要大量水分，一旦水分不足，会导致秸秆腐烂分解速度减缓。玉米秸秆腐烂还受温度影响，最佳温度为28～35 ℃，温度过高或过低都会影响秸秆的分解速度，温度过高会抑制微生物的活性，导致土壤中的酶失去活性，影响玉米秸秆的腐烂速度。玉米秸秆分解受营养元素的影响较大，玉米秸秆在腐解时需要一定的氮元素，应重视补充氮和磷等元素，保证微生物活动的碳氮比适宜，避免微生物与农作物争夺氮素，保证玉米秸秆正常分解，否则会导致农作物因缺少氮素出现黄化或苗弱问题，严重影响农作物的正常生长。因此，在玉米秸秆还田过程中，要控制好水分、温度和各种营养元素，提高玉米秸秆的分解腐烂速度，更好地发挥玉米秸秆还田的作用[1]。

4 现阶段主要的玉米秸秆还田技术

4.1 玉米秸秆还田技术

玉米秸秆还田过程中，可利用机械设备将秸秆直接粉碎还田或将整个秸秆还田。秸秆粉碎还田技术的主要优点是能促进秸秆尽快分解，提高土壤肥力，能实现秸秆还田的一体化操作，减少农业生产成本，提高种植户经济效益。选择整个秸秆直接还田技术，应将秸秆深埋入土壤中，或者将玉米秸秆直接平铺在土壤表面，具有省时、省力且操作简单的优点，但是成本高、耗能大，容易受地域限制，不适合在山区或者丘陵等地区推广应用[2]。

4.2 秸秆覆盖还田技术

秸秆覆盖还田技术能提高土壤中的有机质含量，补充土壤中的氮磷钾等营养元素，在优化土壤理化性能方面也发挥着重要作用。秸秆覆盖能调节土壤的温度，减少因气候突然变化对农作物造成的影响，该技术在我国北方地区的应用比较广泛。

4.3 秸秆堆沤腐解还田技术

秸秆堆沤腐解还田技术优势明显，在补充土壤有机质方面发挥着重要作用。如果土壤中的有机肥短缺，该技术是改善土壤肥力的主要方法之一。在秸秆腐解的过程中需要配合施用快速堆腐剂，产生的大量纤维素酶有利于秸秆快速腐败，形成有机肥料。也可以选择生物工程技术，如酵素菌技术，将其应用在玉米秸秆肥料的制作中，能够取得很好的生态效益和经济效益。此外，可以采用高温和封闭等方式来腐解秸秆，但是操作难度较大。

5 玉米秸秆还田技术的未来发展趋势

5.1 玉米秸秆还田机械化

为了提高玉米秸秆还田效率，应重视玉米秸秆还田机械化技术的推广及应用，在具体操作过程中要注意以下3个方面问题。一是重视对大、中、小型机械设备的综合应用，满足不同地区的玉米秸秆还田技术要求。二是提高机械设备的使用性能，保证机械设备高效使用。相关工作部门应加大研发投入力度，不断提高机械设备性能，保证机械设备能够适用不同种植地区的玉米秸秆还田。三是在玉米秸秆机械化还田过程中要重视施用其他肥料，虽然采取玉米秸秆还田能够提高土壤中的养分，但是要重视补充土壤中其他营养元素，为农作物生长提供良好的环境，降低种植成本[3]。

5.2 重视研发秸秆还田生物技术

相关调查研究显示，利用生物菌剂能够加快碳氮分解。为此，在今后的玉米秸秆还田技术研究中应重视对生物技术的研发，尤其应加大对生物菌剂的研究力度，探索出更好的玉米秸秆还田技术，以促进农业产业可持续发展。

5.3 将农机和农艺技术相结合

在玉米秸秆还田技术中，应重视农业和农业机械设备的融合，研发出配套农业机械设备和生物制剂，重视优化农艺手段，不断提高秸秆还田效率。采取科学的农艺栽培措施，如添加化学试剂促进秸秆快速腐解，以减少机械设备的作业次数。

6 玉米秸秆还田的发展策略

6.1 增强玉米秸秆还田意识

由于应用玉米秸秆还田技术提高土壤肥力以及微生物活性需要周期较长，导致一些农户很难接受玉米秸秆还田技术，认为成本高，很难在短期内见到经济效益。还有一些种植户环保意识薄弱，没有清楚地认识到玉米秸秆还田的重要性，导致玉米秸秆还田技术很难大规模应用和普及。为此，应加大对玉米秸秆还田的宣传和推广力度，可从以下2个方面入手。一是增强农户的玉米秸秆还田意识，通过悬挂宣传横幅、宣讲培训等方式，多角度进行宣传，让更多农户认识秸秆还田技术的生物价值和经济价值，从而积极主动地应用玉米秸秆还田技术。二是加强各个部门的合作。农业技术部门与农业机械部门应加强合作，发挥优势，不断提高玉米秸秆还田的科技含量，为广大群众提供有力的农业技术及农业机械设备指导服务，深入田间地头，指导农民进行秸秆还田，解决农户在秸秆还田中遇到的问题，确保玉米秸秆还田工作顺利有序开展。

6.2 加大玉米秸秆还田专项补贴力度

玉米秸秆还田在提高土壤肥力和有机质含量、减少生态环境污染、提高资源利用率方面发挥着重要作用。为了保证玉米秸秆还田工作顺利开展，应制定长远的玉米秸秆还田发展规划，加大玉米秸秆还田的专项补贴力度，相关工作部门要发挥职能作用，准确把握玉米秸秆还田的时间，真正落实农民的补贴资金，保证专款专用，加大监督和反馈的工作力度。需要注意的是，随着农业经济的发展，玉米秸秆还田的成本在不断变化，专项补贴标准也应及时作出调整，才能真正减轻农民的负担，提高玉米秸秆还田的整体质量。

6.3 完善玉米秸秆还田技术体系

玉米在我国的种植范围广泛，不同地区的土壤类型和气候类型存在明显差异，各个玉米种植地区的栽培方式也存在明显差异，因此要结合当地玉米秸秆还田的特点，完善玉米秸秆还田技术体系。选择、推广高产、抗病能力强和容易机械收割的优良玉米品种，加强玉米生长过程中的病虫害防控，采取科学合理的轮作倒茬模式来降低病虫害发生概率。例如可以将秸秆产量比较低的豆科类作物纳入轮作体系，减少秸秆产量，补充土壤中的氮素含量，进而降低因秸秆还田而出现的与农作物争夺氮素的不利影响[4]。

6.4 科学应用秸秆还田技术

玉米收获之后秸秆及时还田，可以提高秸秆利用效率，该时期玉米秸秆的还田量在30％以上，是最佳的玉米秸秆还田时期。做好秸秆还田工作，应同步晾晒玉米秸秆，促进玉米秸秆更快腐烂分解，提高玉米秸秆还田的质量。玉米秸秆还田之后，需要吸收大量水分才能保证其充分腐熟分解，因此应及时浇水、镇压，减少大空隙，以促進农作物种植时更好地生根发芽。秸秆还田应选择生长质量好的玉米秸秆，有病虫害的玉米秸秆在还田时需要经过高温堆腐之后才能使用，或直接销毁处理[5]。

7 结束语

玉米秸秆是我国重要的秸秆资源，在传统的农业种植中采取焚烧的处理方式，会破坏生态环境，并且造成资源浪费。秸秆中含有丰富的营养元素，合理利用玉米秸秆还田技术可以提高土壤中的养分和微生物活性。玉米秸秆在还田之前要做好处理，避免出现病虫害，以提高其利用效率，促进我国农业可持续发展。

参考文献：

[1]萨如拉，杨恒山，高聚林，等.玉米秸秆还田模式对土壤肥力和玉米产量的影响[J].浙江农业学报，2018（2）：268-274.

[2]董富春，路红军，施春雨.秸秆综合利用的实践方法研究[J].粮食科技与经济，2018，43（6）：68-69，90.

[3]刘艳华.浅析玉米秸秆还田丰产增效栽培技术[J].农家参谋，2022（23）：69-71.

[4]王海锋.玉米秸秆还田及保护性耕作技术[J].世界热带农业信息，2022（6）：53-54.

[5]王小惠.浅淡玉米秸秆还田存在的问题及对策[J].山西农经，2022（2）：115-117.

（编辑：师莉娟）