赤峰地区玉米秸秆还田存在的问题及对策

摘要 玉米秸秆还田能有效增加土壤有机质含量，改良土壤结构，培肥地力，特别对缓解本区域氮、磷、钾比例失调的矛盾，弥补磷、钾化肥不足。该文阐述了玉米秸秆还田的优势、影响因素，在分析赤峰地区玉米秸秆还田现状及存在问题的基础上，提出解决对策，旨在利用好本区域玉米秸秆还田，以改善农民生存环境，提高生活质量，促进农业可持续发展。

关键词 玉米；秸秆还田；作用；现状；问题；对策；内蒙古赤峰

中图分类号 S513；S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）13-0252-02

玉米秸秆是玉米的主要副产品，含有丰富的氮、磷、钾和微量元素成分，是重要的有机肥源之一，但是目前我国大部分地区仅有少量玉米秸秆被利用，绝大多数玉米秸秆被荒烧或抛弃处理，这样不仅造成了资源的极大浪费，也会引起严重的环境污染。利用玉米秸秆还田可有效补充和平衡土壤养分，更新土壤腐殖质组成，增加土壤有机质积累，维持土壤有机质平衡，改善土壤理化性状，提高土壤肥力，促进增产增效[1-3]。基于此，针对赤峰地区玉米秸秆还田情况进行了调查与分析，初步研究玉米秸秆还田对土壤有机质、有机碳等土壤理化性状和养分循环等方面的影响，为以后秸秆还田技术的应用提供科学参考。

1 玉米秸秆还田的优势及影响因子

我国玉米种植面积很大，玉米秸秆资源丰富，对玉米秸秆进行物理粉碎或微生物降解处理后直接还田，是有机可持续农业发展不可替代的有效途径，既可以使秸秆资源得到充分有效的利用，同时又能够减轻焚烧秸秆给环境带来的污染，减轻对生态的破坏。我国在玉米秸秆还田研究方面取得了一定的进展，主要从以下几个方面进行研究。

1.1 玉米秸秆还田能够显著增加土壤有机质含量，改善土壤理化性状

目前的研究普遍认为玉米秸秆中富含纤维素、半纤维素和木质素、蛋白质等，将其归还入土壤后经过微生物的发酵、腐解作用能够很快转化成土壤结构里的有机组成成分，这些土壤结构有机物质是影响土壤肥力和作物产量高低的决定性因子[4]。Blair等[5-6]研究表明，土壤中的有机质不但能活化土壤中的有用营养元素，还能改善土壤的物理性质，玉米秸秆还田能够增加土壤总孔隙度，降低容重，增加土壤通透性。土壤中丰富的有机质能增加土壤对养分流失的缓冲性，减少土壤侵蚀力度；土壤中增加的有机质有利于增加土壤透水性能，提高水分利用率[7-8]。

1.2 玉米秸秆还田能够有效储存土壤水分和养分

玉米秸秆还田不仅能增加土壤有机质含量，还能通过改变土壤中的空隙分布，改善土壤水分的迁移属性，对土壤中水分的运输和保持产生本质的影响。刘世平等[9]研究发现，秸秆覆盖的土壤免耕覆盖有助于阻止土壤辐射程度，降低土壤温度，防止土壤水分蒸发，降低地表径流，增加水分在土壤中的截留时间，提高水分利用率。另外，玉米秸秆还田能够为土壤中的微生物提供足够可利用的碳、氮、磷等，促进微生物自身繁殖，从而促进微生物对土壤矿物质中的养分释放，达到补充土壤养分的效果。

1.3 玉米秸秆还田对作物生长发育的影响

玉米秸秆还田不仅能改善土壤的物理、化学和生物学性状，还能增加玉米产量。主要原因是：玉米秸秆内富含的N、P、K、Ca、Mg等多种营养元素和有机质，利于增加土壤有机质含量，改善土壤物理性状，提高土壤养分含量和温度；促进土壤中微生物的活动和养分的分解利用，利于玉米根系生长发育，促进根系的吸收，从而达到增产的目的。

2 玉米秸秆还田的影响因素

影响玉米秸秆腐解的因素主要有水分、温度和营养元素。田间土壤含水量在田间持水量的60%～70%时最适于玉米秸秆的腐烂，因为秸秆在土壤中腐解需要吸收大量的水，如不及时补充水分，不仅腐烂分解缓慢，还会造成土壤架空。土壤一般适宜的温度为28～35 ℃，温度过高会抑制微生物活动，使土壤中酶失去活性，过低则会减弱微生物活性，减缓玉米秸秆腐烂。秸秆在腐烂分解为有机肥的过程中，需要吸收氮、磷等元素。秸秆本身的氮、磷与腐烂分解所需的氮、磷相比还有一定的差距，需要补施一定量的氮、磷加速其腐解，以达到适宜微生物活动的碳氮比范围，减少微生物与作物争夺氮素，并使秸秆分解正常，减少作物因缺氮而黄化、苗弱，生长不良，甚至死亡。因此，控制合理的水分、温度，适量补充加速腐解的氮、磷等元素是提高玉米秸秆腐烂分解速度的关键。

3 赤峰地区玉米秸秆还田现状

赤峰地区土壤生产压力大，农业生产成本过高，土壤肥力下降，土壤板结和农业资源化利用效率低下，由于作物秸秆本身含有大量植物所必需的营养元素，是重要的有机肥源，使其有效归还农田将是农业生产循环发展的重要方式之一。但是，目前玉米秸秆还田率较低，仅为7%～10%，部分地区甚至低于5%，玉米秸秆还田的方式主要是人工覆盖，用工在9个/hm2左右，较少数地区使用机械还田，但是机械还田方式尚不普遍，主要原因是机械还田存在一定的成本问题，费用在300～750元/hm2。秸秆还田后的腐烂时间一般在3～4个月，时间比较长，需要的温度相对较高，而赤峰地区在玉米收获后，温度迅速下降，土壤温度降低，不利于秸秆的腐烂，因此玉米秸秆还田后腐熟不充分，翌年春季需要人工清理未腐熟的秸秆。

研究发现，玉米秸秆还田对于化学肥料的使用也有一定影响。人们普遍认为由于秸秆还田给土壤补充了大量的营养和肥料，使得化学肥料施用量减少。但在调查过程中发现，玉米在未进行秸秆还田的地块，化学肥料的投入情况在300～375 kg/hm2，秸秆还田地块化学肥料投入情况普遍在375～450 kg/hm2。原因是秸秆腐烂分解时，土壤微生物在分解玉米秸秆时会出现与下茬作物幼苗争夺土壤中氮素的现象，因此在秸秆还田地块应补充适量的氮素，有利于秸秆的腐烂。连续多年的秸秆还田可以增加土壤全氮和无机氮含量，使土壤缺氮问题得到改观。秸秆还田提供了大量的营养和碳源，促进了微生物的活动，固氮和保存氮素能力增强，同时促进了土壤中养分的有效化，进而增加土壤养分以提高玉米产量[10]。

4 赤峰地区玉米秸秆还田存在的问题

4.1 机械设备不配套

玉米秸秆还田过程中农民遇到的首要问题是机械化问题。由于机械设备不配套、机械化使用率不高，机械粉碎不充分，从而导致秸秆过长或漏切，耕作时翻压不进去，导致土壤过于疏松、压不实，或秸秆入土后长期得不到腐烂分解，直接影响了下茬玉米的生长。机械作业时，为了增加粉碎时间和切割速率，要求拖拉机用低档作业。

4.2 缺乏对秸秆还田的了解

玉米秸秆还田前后病虫害发生情况，总的来说是趋于减少的，影响范围一般在5%～8%，但也存在个别增加现象。主要原因是由于人们对于秸秆还田的情况还不是很了解，把含有病虫害的玉米秸秆也进行了还田，增加了病虫害的发病率，进而影响产量。玉米秸秆还田前后的杂草发生情况是呈减少趋势，但是减少幅度不明显。

5 玉米秸秆还田研究对策

5.1 深入探讨玉米秸秆还田的技术体系和环境因素

将当前玉米秸秆还田示范推广的机械设备、质保、水肥高效利用技术进行集成和配套，建立完善的秸秆还田的技术体系，然后进行推广，增强农民对玉米秸秆还田耕作方式的认识；合理地筛选、摸索适合本区域的玉米秸秆还田所需的环境因子（包括水分、温度和营养元素），提高耕作深度及效率；控制还田后秸秆的腐烂速度，探索适合玉米秸秆还田的最佳环境因素。

5.2 深入研究玉米秸秆还田条件下病虫害发生规律及其防治技术

深入了解玉米秸秆还田条件下玉米病虫害发生规律，为有效防治病虫害提供依据，最终达到提高玉米产量的目的。

5.3 加强玉米秸秆还田栽培模式及配套技术的研究和推广

加强玉米秸秆还田综合利用，增加秸秆还田量，提高机械化使用率和机械粉碎能力，加强政策的引导作用，积极推广玉米秸秆还田的机械化。针对不同地区，试验、研究和推广适合本区域的不同的玉米秸秆还田技术模式和配套技术。

玉米秸秆还田是当今世界范畴内改善农田生态环境、提高土壤肥力、发展持续农业的有效措施，对土壤养分和微生物具有调控作用。玉米秸秆还田的技术性较强，掌握不好会出现负效应。由于调查时间和样本有限，反映的问题还不是很具体和充分。因此，还需要做进一步调查、研究，以便大面积推广应用这项技术。

6 参考文献

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