作物秸杆还田技术

第一节作物秸杆还田技术

一、秸杆还田的目的意义

秸秆还田顾名思义就是把植物秸秆、茎叶、根茬等直接或间接归还到土壤中的一种方法，近年来特别指秸杆直接还田技术。我国运用这项技术历史悠久，远在春秋时代就有“刈草沤肥，可以粪田、美土”的记载。农业生产本身就是农田生态系统中物质循环往复的过程。植物从土壤中摄取营养物质，消耗降低了土壤肥力，通过耕作、施肥、浇水、秸秆还田等措施向土壤归还物质，增加各种营养元素，使地力得到不断维持和提高。

党的十一届三中全会以来，随着科技进步和社会发展，农民收入增加，生活水平提高,秸杆利用方式发生了很大的变化。据统计，2006年我国粮食播种面积0.105亿公顷,生产各种作物秸秆6亿多吨，其中小麦、玉米、稻谷三种作物秸秆就达5亿多吨。调查发现：约有2.2亿吨秸秆被用作肥料（包括秸杆直接还田）,占总量的36.6％；1.42亿吨用作燃料和工业原料，占总量的23.7％；1.35亿吨用作饲料，占总量的22.6％；尚有1.02亿吨左右的秸秆被焚烧和弃置乱堆, 约占总量的17％。

出现大量秸杆被弃置焚烧的现象，主要有三个方面的原因：一是农业丰收之后，作物秸秆越来越多，而综合利用滞后，秸秆出现过剩；二是随着农民收入增加和生活水平不断提高，农民宁愿增用化肥和燃煤，而少用秸秆作肥料和燃料；三是由于作物复种指数提高，特别是近几年小麦机收面积扩大，麦秸留茬过高，灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上，造成农时紧张。农民要在一周左右的时间内完成收获和下茬播种，不得不采取最省事的办法，将前茬收获后的秸秆就地焚烧。焚烧秸秆现象在一些地区愈演愈烈，不仅造成资源浪费，而且引发了严重的社会问题：一是污染空气环境，危害人体健康。有数据表明，焚烧秸秆时，大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等三项污染指数达到高峰值。二是引发火灾，威胁群众的生命财产安全。三是引发交通事故，影响道路交通和航空安全。四是破坏土壤结构，造成耕地质量下降。焚烧秸秆使地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收益。五是焚烧秸秆所形成的滚滚烟雾、片片焦土，对一个地区的环境形象是最大的破坏。

总之，研究开发秸杆综合利用技术是眼下农业发展的当务之急。尽管秸杆综合利用的方法多种多样,但实践表明秸秆还田技术是最经济有效的方式之一。实行秸杆还田具有如下优点：

第一增加土壤有机质，培肥地力。据测定，作物秸秆除80％为有机物质外，还含有丰富的氮、磷、钾、钙、镁、硅和各种微量元素。稻草、麦秸、玉米等秸秆中，平均含氮素0.58％、五氧化二磷0.52％、氧化钾0.84％。每还田300公斤秸杆，相当于向土壤中增加新鲜有机物质240公斤，氮素1.74公斤，五氧化二磷1.56公斤，钾素2.52公斤。其培肥改土、增产提质的效果十分显著。

第二改善土壤环境，改造中低产田。秸秆中含有大量的能源物质，还田后生物激增，土壤生物活性强度提高，接触酶活性可增加47%。随着微生物繁殖力的增强，生物固氮增加，碱性降低，促进了土壤的酸碱平衡，养分结构趋于合理。此外，秸秆还田可使土壤容重降低，土质疏松，通气性提高，犁耕比阻减小，土壤结构明显改善。

1.还田为土壤微生物的生长繁殖提供了丰富的营养和能量，使微生物数量猛增，在高肥土上约增加50%，在瘦土上更明显约增加2倍。由于土壤中微生物

释放量数量的增加，土壤的呼吸强度亦大大增加，在肥沃土壤上秸秆还田后CO

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增加8.3-43.7%，在瘦瘠土壤上增加81.5-117.8%。秸秆还田也提高了土壤的酶活性，碱性磷酸酶、转化酶、脲酶、过氧化氢酶都有不同程度的增加。

2.秸秆还田改善了土壤理化性状。经两年秸秆还田后土壤有机质提高0.1-0.27%，容重下降0.032-0.062g/cm3，土壤总孔隙度增加1.25-2.04%。全氮、速效磷虽然略有提高，分别提高0.002-0.009%和0.4-5.3mg/kg，但是速效钾提高很大，增加8.3-105.1mg/kg，平均比不还田处理提高38.8mg/k g，相当于一亩地多施5.8kg钾(相当于一亩地多施10.9kg氯化钾)。秸秆钾很容易分解释放并被作物吸收利用，所以秸秆还田对改良土壤、平衡土壤养分，特别对补充土壤钾素的不足有重要意义，根据试验若连续三年秸秆还田可使小麦、玉米平均增产10%～20%。

3.秸秆还田有优化农田生态环境的效果，其中以覆盖还田效果最为显著。具有抑制土壤水分蒸发，储存降水和提高地温等诸多优点。覆盖秸秆，冬天5cm 地温提高0.5-0.2℃，夏天高温季节降低2.5-3.5℃，土壤水分提高32-45%，杂草减少40.6-2

4.9%。

第三、降低病虫草害的发生率。能改变土壤的理化性能，破坏玉米螟虫及其

它地下害虫的寄生环境，故能大大减轻虫害，一般可使玉米螟虫的危害程度下降30%。采用覆盖形式还田的话，将大大降低草害的发生。

第四、优化环境、防治污染。秸秆还田使秸秆中的有机质得到充分的利用，避免了长期以来农民大量焚烧秸秆而造成的环境污染，有利于生态农业和环保农业的发展。因此，农作物秸秆还田是一项关系到国计民生的大事，是保证农业持续、稳定发展的重要措施，也是环保农业的系统工程。

二、秸秆还田主要技术模式

1、小麦留高茬免耕覆盖还田麦收前3～7天,浇水造墒。采用机械收割小麦,留高茬20～30cm,还田量约100～150公斤/亩,收割后铁茬播种玉米,播后苗

前喷施除草剂一次,玉米4～5片叶时,亩追施10～15公斤氮素、5～8公斤P

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及时用耘锄定苗、灭茬、覆盖地表。此法不用耕翻,节约成本,能及时播种,不误农时,而且还有蓄水保墒,抑制杂草等作用,大面积推广,此法可增产3.3%～

23.5%,平均增产12.4%。

2、麦秸覆盖还田可用麦秸、麦糠覆盖玉米、棉花、果树行间。玉米播后25天,将麦秸均匀覆盖玉米行间,以盖严地皮不留天窗为宜,秸秆用量250公斤/亩左右。秸秆覆盖棉田宜早不宜迟,力争在6月下旬到7月上旬完成,盖草量在180～250公斤/亩。果园秸秆覆盖量较大,每株果树树盘覆盖50～80kg,每亩约覆盖1000～1200公斤。

上述三种覆盖,麦秸、玉米秸、稻草或其它秸秆均可,覆盖后都有蓄水保墒、调节地温、抑制杂草等作用。对于玉米棉花行间覆盖,夏季高温季节可降低耕层温度2～6℃,湿度提高2～8℃,杂草减少70%～90%,增产5.9%～65%,平均增产约15%。果树行间覆盖,冬季有保温效果,可提高地温2～4℃,春季则需将覆盖的秸秆移开,使地下土温及时回升,待土温提高后,晚春或夏初再恢复行间覆盖,同样可起到降低夏季高温和抑制杂草作用。苹果覆盖一年可增产17.6%～85.7%,覆盖两年可增产38.3%～228.6%。

3、玉米秸粉碎翻压还田用人工或机械收获玉米穗,用拖拉机牵引粉碎机将玉米秸粉碎均匀,抛撒地面,粉碎程度约10～15cm,还田量约400～600公斤/亩,最好撒施农家肥(2000～2500公斤/亩)和化肥(氮素6～8公斤/亩，,磷素6～7.5公斤/亩),用重型拖拉机耕翻约20cm以上,然后耙耱整地,机播下种。此法增产幅度在5%～31.6%,平均增产13.6%。