秸稈還田技術(shù)

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1、 秸稈還田技術(shù) 2009-10-13 秸稈還田是當(dāng)今世界范疇內(nèi)改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)的重大措施；是節(jié)本增效、發(fā)展質(zhì)量效益型農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)；也是促進(jìn)綠色食品發(fā)展的有效手段。全省每年農(nóng)作物秸稈資源達(dá) 1 億噸，折合干秸稈 5000 萬噸，其養(yǎng)分相當(dāng)于 30 多萬噸尿素、 50 多萬噸過磷酸鈣、 50 多萬噸硫酸鉀。連續(xù)三年秸稈還田，可增加土壤有機(jī)質(zhì) 0.2 — 0.4% ，增產(chǎn) 5 — 15% 。 ????? 一、秸稈還田有哪些好處 ????? 第一 , 秸稈還田可增加土壤新鮮有機(jī)質(zhì) , 提高土壤肥力。作物秸稈的成分主要是纖維素、半纖維素和一定數(shù)量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)

2、和糖。這些物質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵、腐解、分解轉(zhuǎn)化為土壤重要組成成分——有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。因為土壤有機(jī)質(zhì)不僅是植物主要和次要營養(yǎng)元素的來源，還決定著土壤結(jié)構(gòu)性、土壤耕性、土壤代換性和土壤緩沖性，以及在防治土壤侵蝕、增加透水性和提高水分利用率等方面皆具有重要的作用。也就是說，土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，土壤越肥沃，耕性越好，豐產(chǎn)性能越持久。秸稈還田就是增加土壤有機(jī)質(zhì)最為有效的措施。從黑龍江墾區(qū)國營農(nóng)場獲得的資料表明 , 由于長期連續(xù)秸稈還田 , 有效地遏制了土壤有機(jī)質(zhì)的繼續(xù)下降 , 并有逐漸回升的明顯趨勢 , 平均年增加量達(dá) 0.02%-0.04% 。特別是麥秸還田后土壤中的細(xì)菌數(shù)量增加了 1

3、6 倍；纖維分解菌提高 8.5 倍；放線菌提高 3.6 倍；真菌提高 2.7 倍。微生物數(shù)量增加，活動增強(qiáng)，加速了土壤有機(jī)質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，使土壤供肥能力得到加強(qiáng)。 ????? 第二，改善土壤的物理性質(zhì)，使土壤耕性變好。秸稈還田后土壤孔隙度增加，一般增加 4% 左右；容重降低 0.04 -0.11 克 / 厘米 3 ； 1 -3 毫米 團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加5.8% ；土壤水分增加 1.1%-3.9% 。由于土壤物理性質(zhì)得到改善，土壤水、肥、氣、熱四性得以很好的協(xié)調(diào)，滲水能力增強(qiáng)，保墑性能增加，抗旱抗?jié)车哪芰Χ嫉玫胶艽筇岣摺Ｈ罕娍偨Y(jié)為“秸稈還田后，土頭松，保水強(qiáng)，鏟趟得心應(yīng)手”。 ????? 第三，增加

4、產(chǎn)量，降低成本。據(jù)調(diào)查，秸稈還田后第一季作物平均增產(chǎn) 5%-10% ，第二季后作物平均增產(chǎn) 5% 。據(jù)農(nóng)業(yè)科研單位試驗，在秸稈還田的地塊上施用化肥，可較好地發(fā)揮化肥的肥效，可提高氮肥利用率 15%-20% ，磷肥利用率可提高 30% 左右。 ????? 二、作物根茬如何還田 ????? 1 、作物根茬機(jī)械粉碎還田 農(nóng)藝技術(shù)要求是：壟距 65-75 厘米，茬高小于 20 厘米；根茬粉碎長度小于 10 厘米，破碎合格率大于 90% ；根茬滅茬率大于 99% ；根茬混拌于土中的覆蓋率大于 75% ；滅茬耕深一般為 5-10 厘米；根茬還田后的壟形較原壟形降低高度一般不應(yīng)超過 5 厘米；每 66

5、6.7 米 2 增施尿素 5 -7 千克 ，補(bǔ)充根茬腐化時所需的氮素。 ????? 機(jī)械操作規(guī)程是：作業(yè)前要對根茬還田機(jī)械進(jìn)行全面檢查。齒輪箱加足齒輪油，緊固件擰緊，傳動、轉(zhuǎn)動部件靈活，試運(yùn)轉(zhuǎn) 2-3 分鐘，確無問題，方可作業(yè)。正式作業(yè)前，要做好耕深和對行調(diào)整。通過調(diào)整托腳柄高低和旋轉(zhuǎn)刀盤左右位置來達(dá)到。作業(yè)速度為 1-3 檔，并要經(jīng)常清除刀軸上的纏草。 ????? 2 、作物高留茬還田 作物收割時割茬提高而留茬較長。 ????? ①小麥高留茬還田 小麥?zhǔn)崭顣r一般留茬在 20 厘米 -40 厘米 ，用鏈軌拖拉機(jī)配帶重型四鏵犁，在犁前斜配一壓桿將秸稈壓倒，隨壓隨翻。技術(shù)要求：小麥?zhǔn)崭顣r，要

6、做到邊割邊翻，以免養(yǎng)分散失，也便于腐爛；必須順行耕翻，以便于秸稈的覆蓋和整地質(zhì)量的提高；耕深要求在 26 厘米 以上，做到不重、不漏、覆蓋嚴(yán)密；耕翻后，要用重耙、圓盤耙進(jìn)行平整土地；麥茬作物定苗后必須及時追施氮、磷肥，同時滅茬除草。 ????? ②水稻高留茬還田 水稻割茬高度在 10 -15 厘米 ，最好不超過 20 厘米 ；以秋季作業(yè)為好，要在土壤含水量25%-30% （不陷車）時結(jié)合秋翻進(jìn)行作業(yè)，封凍前結(jié)束。耕翻深度以不破壞犁底層為宜，一般為 15 -18 厘米 ，手扶拖拉機(jī)牽引兩鏵犁翻地，耕深應(yīng)大于 10 厘米 。翻平扣嚴(yán)，不重不漏，不立垡，不回垡，深度一致；根茬混拌于土中的覆蓋率大于

7、95% 。應(yīng)注意的是：水稻高茬收割還田由于茬高不宜進(jìn)行旋耕作業(yè)，但要進(jìn)行旱耙（耢）。旱耙（耢）作業(yè)適宜的土壤含水量為 19%-23% ，耙地深度分輕耙 8 -12 厘米 、重耙12 -15 厘米 兩種。耙好的標(biāo)準(zhǔn)為不漏耙、不拖堆、無塹溝，且耕層內(nèi)無大土塊，每平方米耕層內(nèi)，最大外形尺寸大于 5 厘米 的土塊小于或等于5 個。尤其要注意的是水稻高茬收割還田要配施一定量的氮磷肥。結(jié)合翻地深施，每 666.7 米 2 用量為 10 -15 千克 ，氮磷比以3 ： 1 為好。 ????? 玉米秸 稈 直接還田的技術(shù)要點(diǎn)及要求 ????? 1 、技術(shù)要求 秸稈粉碎（切碎）長度應(yīng)小于 5-10 厘米

8、；粉碎秸稈的拋撒寬度以割幅同寬為好，正負(fù)在 1 米 左右；秸稈破碎合格率大于 90% ；秸稈被土覆蓋率大于 75% ；根茬清除率大于 99.5% ；每 666.7 米 2 增施尿素 6 千克 左右；麥秸還田采用淺層還田耕作辦法，淺翻 10~15 厘米或耙耕 10-15 厘米，并結(jié)合深松耕作。 ????? 2 、要解決好 4 個問題 ????? ①秸稈還田的數(shù)量和時機(jī) 一般秸稈還田數(shù)量不宜過多，每 666.7 米 2 還田 300 -400 千克 為宜，否則耕翻難于 覆蓋。秸稈含水量30% 以上時，還田效果好。 ????? ②秸稈粉碎的質(zhì)量 秸稈粉碎（切碎）長度最好小于 5 厘米 ，勿超

9、 12 厘米 ，留茬高度越低越好，撒施要均勻。 ????? ③調(diào)整 C/N 比 據(jù)研究，秸稈直接還田后，適宜秸稈腐爛的 C ： N 為 20 ： 1~25 ： 1 ，而秸稈本身的碳氮比值都較高，玉米秸稈為 53 ： 1 ，小麥秸稈為 87 ： 1 。這樣高的碳氮比在秸稈腐爛過程中就會出現(xiàn)反硝化作用，微生物吸收土壤中的速效氮素，把農(nóng)作物所需要的速效氮素奪走，使幼苗發(fā)黃，生長緩慢，不利于培育壯苗。因此，在秸稈還田的同時，要配合施入氮素化肥，保持秸稈合理的碳氮比。一般每 100 千克 風(fēng)干的秸稈摻入 1 千克 左右的純氮比較合適。 ????? ④深耕重耙 一般耕深 20 厘米 以上，保證秸稈翻入

10、地下并蓋嚴(yán)。耕翻后還要用重型耙耙地，有條件的地方應(yīng)及時澆塌墑水。 ?????? 稻草如何進(jìn)行直接還田 ????? 水稻從土壤中吸收的養(yǎng)分中，留在秸稈中的比例大概是氮 30% 、磷 20% 、鉀 80% 、鈣 90% 、鎂 50% 、硅 80% 以上，也就是說稻草中所含的養(yǎng)分較高，特別是鉀和硅的含量高。氧化鉀為 1.13%-3.66% ，平均 1.83% ；二氧化硅為 5.3%-15.0% ，平均 11.0% 左右，并且稻草易于腐爛，因此說稻草還田是水田最有效的培肥增產(chǎn)方式。還田方法：將稻草鍘碎或用亂草機(jī)打碎，長度為 16 -23 厘米 ；將鍘碎或打碎好的稻草均勻地撒于田面，一般每 66

11、6.7 米 2 還田 300 千克 左右；當(dāng)土壤含水量 25%-30% （不陷車）時將稻草翻入 15 厘米 土層中，稻草混拌于耕層中的覆蓋率大于 95% ；翻前要施肥，一般每 666.7 米 2 施氮磷化肥 15 -20 千克 ，氮磷比為3 ： 1 。耙地：耙地的適宜含水量為 19%-23% 。耙深，輕耙 8 -12 厘米 ，重耙12 -15 厘米 。耙后耕層內(nèi)無大土塊，每平方米耕層內(nèi)，最大外形尺寸大于 5 厘米 的土塊小于或等于5 個。 ????? 稻草還田后的水漿管理：由于大量新鮮秸稈有機(jī)物進(jìn)入土壤后，在淹水條件下進(jìn)行腐解，因此，水田土壤將具有較強(qiáng)的還原作用，特別在秸稈旺盛分解的階段更是

12、如此。為了防止水田土壤中大量還原性物質(zhì)和有機(jī)酸的積累而導(dǎo)致對水稻根系生長的毒害影響，要采用落水曬田并進(jìn)行間斷灌溉的水漿管理。 五 、怎樣制做和使用秸稈肥 ????? 秸稈肥制作方法主要是用于秸稈 7 份、人糞尿 1 份、畜禽糞尿 2 份及適量馬糞或格蕘。于 3 月初，把準(zhǔn)備好的秸稈切碎或粉碎成 3 厘米 左右的碎塊，按體積比 1 ： 2 ： 7 的比例將人糞尿、畜禽糞尿和粉碎好的秸稈充分混拌均勻，澆足水（材料含水量以 60%-70% 為宜，即當(dāng)水加到手握成團(tuán)，觸之即散的狀態(tài)為宜）。再把準(zhǔn)備好的格蕘堆成一堆，選背風(fēng)向陽之處點(diǎn)燃，把馬糞用熱水澆透抖好（溫度在 40 ℃ 以上），蓋在點(diǎn)燃的格蕘

13、上，做個暖心（發(fā)熱點(diǎn)），然后把已混抖好的秸稈一層層蓋在馬糞上，堆成一圓堆，堆高不應(yīng)低于 1.5 米 ，堆好后要注意管理，防止人畜踐踏，并觀察堆溫，把堆溫控制在 50 -60 ℃ 之間，最高溫度不能超過 70 ℃ 。因為此溫度范圍有利于微生物的活動，加快秸稈的分解速度，同時又可殺死病菌、蟲卵，減少氨的揮發(fā)。這樣堆腐7-10 天，溫度達(dá) 60 -65 ℃ ，此時可以進(jìn)行倒糞，然后每隔7 天左右倒一次，共倒 3-4 次，大約需 35-45 天就可以發(fā)酵好。發(fā)好的秸稈肥具有黑、亂、臭的特點(diǎn)，有黑色汁液和氨臭味，濕時柔軟，有彈性，干時很脆，容易破碎。 ???? 在秸稈肥制作過程中要注意以下 4 點(diǎn)。一

14、是如果 3 月底或 4 月初造秸稈肥，為了在種地前發(fā)酵腐熟好，應(yīng)采取加大暖心，堆頂用塑料薄膜覆蓋和適當(dāng)多加些人糞尿與畜禽糞的辦法促使秸稈盡快發(fā)酵。二是在堆制過程中，人不可上去踩，更不能往秸稈肥里摻土和用土壓堆，否則不易發(fā)酵。三是堆好后應(yīng)注意觀察，發(fā)現(xiàn)肥堆冒氣掛霜時，及時用拌好的秸稈覆蓋上，利于保溫。四是秸稈肥不要發(fā)過勁或發(fā)不好就用，以免影響其肥效。 ???? 秸稈肥一般做基肥或者種肥，一般每 666.7 米 2 用量 1500 -2000 千克 。 六、秸稈覆蓋適用于什么地區(qū)和后作物 ?? 1 、秸稈覆蓋技術(shù)，將殘茬或作物秸稈保留在土壤表面，不翻入土壤中，成為耕地的一個保護(hù)層。 ??

15、? 2 、秸稈覆蓋作用 能減少土壤水分蒸發(fā)，抑制鹽堿在土表積聚，減少雨季坡地的水土流失，增加降雨在土中的接納貯存，抵抗風(fēng)蝕，增加近地面空氣中的 CO 2 的含量，有利于補(bǔ)充光合作用所需的碳源，增進(jìn)土壤表層微生物的活性，減少土壤有機(jī)質(zhì)的分解。長期秸稈覆蓋同樣能增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，增加產(chǎn)量。 ??? 3 、采用免耕法 將秸稈全部覆蓋于地表面不進(jìn)行翻耙作用，適宜于水熱條件高的南方地區(qū)和干旱或半干旱地區(qū)采用。在高寒地區(qū)，由于影響土壤增溫，故不是在所有條件下皆適宜采用的。高寒地區(qū)的免耕覆蓋作業(yè)適宜在旱崗地播種春小麥的條件下采用。 七、在秸稈還田實(shí)踐操作中怎樣確定調(diào)氮量和適宜的氮

16、肥品種 ??? 1 、確定調(diào)氮量的方法 ??? （ 1 ）還田時期 在高寒地區(qū)，麥秸伏季還田至土壤封凍還有 2-3 個月的有效腐解時間，秸稈的 C/N 比值將會迅速下降，至次年后作出苗時，其 C/N 比值遠(yuǎn)小于新鮮麥秸的原比值。所以在還田作業(yè)時施用少量（約小于 1% ）氮肥，主要用于加速麥秸腐解，后作播種時再按常規(guī)施用適量氮作種肥；如果玉米秸或大豆秸等晚秋收獲的作物秸稈還田，一般需按氮平衡理論值計算調(diào)氮量（補(bǔ)充氮量千克 / 公頃 = 還田秸稈量×（ 1.7% — 秸稈含氮量 % ）；若麥?zhǔn)蘸髲?fù)種綠肥，特別是非豆科綠肥也需按氮平衡理論計算調(diào)氮量。 ??? （ 2 ）還田深度 秸稈進(jìn)入不同土

17、層深度，其腐解速度不同，這在北方低溫條件下差異更明顯。這種判別在粘質(zhì)土比砂質(zhì)土壤中也更明顯。如黑龍江東部白漿土上于 8 月 10 日 進(jìn)行麥秸還田，一種采用翻壓 20 厘米 方式，一種采用淺耙 10 厘米 方式，于當(dāng)年 11 月 10 日調(diào)查，麥秸粗分解率前者為 21% ，后者為 48.5% 。這表明，殘留麥秸的 C/N 比值已分別下降至原比例的 4/5 和 1/2 左右。假設(shè)原麥秸的含氮量為 0.5% ，此時殘留麥秸的含氮量已分別上升至 0.1% 和 1.0% 左右。因此，第二年春播作物，按秸稈含氮量 1.7% 的氮作種肥即可。 ??? （ 3 ）水田調(diào)氮量 因為在旱作和水田條件下，還田的

18、秸稈分別處在以好氣和嫌氣性分解為主的條件下，故土壤氮固定的臨界含氮量不同。大量試驗表明，在淹水條件下植物殘體分解時氮固定的臨界含氮量約為好氣性分解下的 1/3 左右，即含氮量為 0.54% 。如麥秸和稻秸含氮約 0.5% 、 0.55% 左右，它們還田后就隨即種水稻，也不必?fù)?dān)心水稻生長過程中出現(xiàn)缺氮癥狀。所以在北部高寒地區(qū)，進(jìn)行水旱輪作時，秸稈還田一般不調(diào)氮也不會產(chǎn)生對后作水稻出現(xiàn)明顯的缺氮現(xiàn)象，但北部高寒地區(qū)春秋兩季土溫較低，為了加速還田秸稈的腐解，提高還田當(dāng)年效果，以及作為稻田的一種經(jīng)濟(jì)施肥方式，建議在還田作業(yè)時配合施肥。 ??? 秸稈還田時調(diào)節(jié) C/N 比值對氮肥品種有選擇。試驗表明，

19、無論旱田或水田進(jìn)行秸稈還田時，以選擇銨態(tài)氮或尿素氮肥為好。并且最理想的施入位置是直接施在秸稈有機(jī)殘體上。因此，可以將氮肥溶液噴灑在已拋撒地表的秸稈表面上，然后進(jìn)行還田后的機(jī)械作業(yè)?？紤]到施氮和還田秸稈在土壤中分布的不均勻性而可能影響后作幼苗的正常生長，可以將部分氮肥作為種肥施入。 八、在同一塊田里是否可以進(jìn)秸稈連年還田 ??? 一般在正常年景（非干旱和澇災(zāi)年）情況下，將每季作物秸稈殘茬全部還田是可以的。多年的實(shí)踐證明，連年秸稈還田，土壤肥力提高很快，作物生育、產(chǎn)量性狀也得到顯著改變，其增產(chǎn)效果有隨還田年次增加而提高的明顯趨勢。 ??? 由于連年有大量秸稈殘株進(jìn)入土壤中，為加速秸稈有機(jī)

20、物腐解及其同土壤水肥相融，以及防止秸稈殘株在土壤中出現(xiàn)隔墑等不利影響，因此，要求秸稈粉碎程度要高，一般切割長度在 10 厘米 以下，對粗莖的玉米稈還要求達(dá)到破莖粉碎的程度。如果處在高寒地區(qū)的低洼冷涼土壤上，由于有機(jī)物分解速度較慢，年分解率不高，故可以根據(jù)輪作情況安排間斷還田為好。 ??? 一般旱作條件下，秸稈還田后進(jìn)行連作，病蟲害有加重的趨勢。如在北方麥秸還田后春小麥根腐病加重；在南方則小麥全蝕病加重；大豆秸還田后大豆根腐病和蟲蝕率提高。因此，秸稈還田應(yīng)建立在輪作的基礎(chǔ)上才能充分發(fā)揮其效益。從土傳病害的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來看，施用新鮮有機(jī)物質(zhì)本身也是一種對土傳病害有效的生態(tài)生物學(xué)防治的手段。所以在輪

21、作的基礎(chǔ)上進(jìn)行秸稈還田，是不會造成病蟲害大發(fā)生的。如果連作情況下還田秸稈，可考慮采用翻耕還田作業(yè)，而不采用耙耕淺層還田，同時加強(qiáng)病蟲害防治措施。 ????? 鑒于土壤處理的一些化學(xué)除草劑使用的有效劑量，將隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高而適當(dāng)增大。也由于秸稈還田促進(jìn)了土壤微生物活性強(qiáng)度，從而加快了除草劑在土壤中的降解速度，也就是縮短了藥劑的殘效期。因此，在秸稈還田土壤中，使用化學(xué)除草劑，特別是播前進(jìn)行土壤處理的化學(xué)除草劑，其有效使用劑量應(yīng)適當(dāng)提高。如黑龍江省農(nóng)墾調(diào)查表明，大豆第一片復(fù)葉展開時調(diào)查，秸稈還田區(qū)氟樂靈的殺蟲率為 91% ，而未還田區(qū)為 95% 。用高梁作生物測定觀察氟樂靈在土壤中的殘留動

22、態(tài)也表明，隨著施藥后時間推移，秸稈加速了土壤中氟樂靈的降解，一個月左右就達(dá)到半衰期，而未施秸稈土壤，兩個月以后氟樂靈殘留量仍在半衰期以上。 ????? 九、秸稈還田作業(yè)時后如何施用氮、磷肥料 ????? 調(diào)節(jié)秸稈碳氮比（ C/N ）的目的是促進(jìn)秸稈有機(jī)物腐解和調(diào)節(jié)土壤有效態(tài)氮素的平衡，避免由于土壤有效氮固定而導(dǎo)致后作物缺氮現(xiàn)象發(fā)生。因此，決定是否還需施用氮作種肥，主要依據(jù)當(dāng)?shù)赝寥烙行Х柿λ胶驮耘嗍┓式?jīng)驗來確定。在北方高寒地區(qū)，特別是采用秸稈深層還田的情況下，由于秸稈處在半嫌氣分解狀態(tài)中，其分解速度又較緩慢，故秸稈的“氮因子”（每 100 份碳氮比值較大的有機(jī)物料分解時，固定（同化）土

23、壤有效態(tài)氮素的份數(shù)，它代表了礦質(zhì)化與同化這兩者對抗力量的平衡值）值較?。ê瘫究谱魑锏摹暗蜃印币话阍?1 左右，小麥秸一般小于 1 ）。因此，按氮平衡計算的補(bǔ)氮量中拿出一部分（ 1/2-2/3 ）作為后作種肥，不僅不會影響秸稈分解速度和土壤氮素的有效轉(zhuǎn)化，還將促進(jìn)后作幼苗生長發(fā)育，又達(dá)到經(jīng)濟(jì)施肥的效果。 ??????由于新鮮秸稈在腐解中具有解磷和增磷的效應(yīng)，所以在一般情況下不必調(diào)節(jié)秸稈的碳磷比（ C/P ）也不會出現(xiàn)土壤有效態(tài)磷的生物固定而導(dǎo)致后作物缺磷現(xiàn)象。在秸稈還田同時施用磷肥，特別是堿性磷肥，不僅能促進(jìn)秸稈有機(jī)物的分解，提高土壤生物固氮作物和豆科共生固氮效果，減少土壤、肥料氮素?fù)p失，從而提高秸稈還田的土壤生物學(xué)的綜合效應(yīng)，也是提高磷肥利用率的一種保護(hù)性有效施用的方法。