秸秆还田利用探讨

摘要 介绍了秸秆还田的现状，分析了秸秆还田对土壤的影响，介绍了秸秆还田的技术模式以及具体工作措施，以期通过秸秆还田保持和提高耕地地力，达到农业节水、节本、增产、增效、环保和可持续发展的效果。

关键词 秸秆还田；现状；耕地土壤；技术模式；措施

中图分类号 S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0177-03

随着农民生活水平的不断提高，秸秆还田不仅可以建立良好的农业生态环境，秸秆在冷水滩区农村还可以作主要燃料物质进行利用。2008年冷水滩区农民往往采用田间焚烧的方法进行处理。焚烧秸秆不仅污染环境，而且由于有机物不能回归土壤，切断了农田生产力的保持和提高的途径，影响农业的可持续发展。

秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥、增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松、孔隙度增加、容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育。秸秆还田增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%；但若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。因此，采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。

就永州市目前的土地耕作制度来看，秸秆还田还是一片空白，浪费了土壤资源，使大片农田施用化肥偏重，追求庄家快速效益，造成了土壤有机质含量和肥力下降、土壤板结，给农业生产带来了严重的后果。因此，改变土地承包责任制后“重化肥、轻有机肥，重用地、轻养地”的趋势，解决农村地区秸秆出路的大问题，就要充分发挥秸秆还田的作用，变废为宝，通过秸秆直接还田或沤制、产沼气、过腹还田等形式提高耕地地力，促进农业可持续发展。

1 秸秆还田现状

1.1 湖南省秸秆还田现状

湖南省每年产生各类秸秆约2.1亿t。秸秆中含有一定的养分纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和灰分元素，又有氮、磷、钾等营养素。据农业研究表明，豆科作物秸秆含氮较多，禾本科作物秸秆含钾较丰富，作物秸秆提供的养分占湖南省有机肥总养分的10%～15%，是农业生产重要的有机肥源。从现有的秸秆产量计算，3亿t秸秆中氮磷钾养分含量相当于逾150万t尿素、逾520万t过磷酸钙、逾520万t磷酸钾。近年来湖南省秸秆还田发展讯速，全省年秸秆还田量超过5 000 t，约占秸秆总量的50%。秸秆还田已经成为粮食千亿增产扩能工程和丰收计划、重金属污染、地力提升项目的重要内容。

1.2 冷水滩区秸秆还田现状

冷水滩区是丘陵农业区，全区15个乡镇568个行政村（居委会），耕地面积4.94万hm2，其中水田3.75万hm2。根据农业部办公厅《关于做好耕地地力评价工作的通知》（农办发〔2007〕66号）和省农业厅湘农业办肥〔2007〕108号文件精神，冷水滩区农业局对全区耕地（含园地）开展了耕地地力调查与质量评价，冷水滩区耕地土壤分为水稻土、红壤、黄壤、鸭屎土、沙土、紫色土、黄沙土、黑沙土类，12个亚类，42个土属，130个土种；酸性红壤、黄壤面积最大。以《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》（NY/T309―1996）分级标准，耕地地力等级结果为：一、二级地680.25 hm2，占耕地总面积的1.6%；三级地5 166.57 hm2，占11.9%；四级地9 462.72 hm2，占21.8%；五级地14 718.69 hm2，占33.8%；六级地7 293.87 hm2，占16.8%；七级地508.22 hm2，占11.7%；八级地1 043.67 hm2，占2.4%。全区各类中低产田面积2.81万hm2，占耕地面积90.24%。近年来，随着中央对农业的重视，加强了对中低产田改造项目的资金投入，但同时要通过采取节水栽培、秸秆还田、冬季种植绿肥、使用有机肥石灰等技术，协调土、肥、水、气、热状况，使耕地土壤生产能力逐步向主产稳产型农田转化。

冷水滩区自2009年开始承担“全国农牧渔丰收计划及秸秆还田及利用技术项目”以来，秸秆田面积年年增加，效果显著。2009年在冷水滩区上岭桥镇、竹山桥镇、蔡市镇、牛角坝镇、伊塘镇、黄阳司镇共6个乡镇145个实施玉米秸秆整株翻压还田4 533.33 hm2，2010年辐射至邻近乡镇共计5 743.33 hm2，分布于12个乡镇的425个村。冷水滩区耕地面积4.94万hm2，稻―油、稻―绿肥、玉米―油、下米―油菜、玉米―蔬菜是冷水滩区主要种植制度，通过秸秆还田模式多样化，还田面积年年增加，据农业统计，2011年全区秸秆还田2.97万hm2，2012年为4.01万hm2，2013年为4.16万hm2，到2014年秸秆还田面积达到4.68万hm2。

2010年冷水滩区为全国首批测土配方施肥补贴项目试点区之一，项目启动到全面铺开，始终坚持“增产、经济、环保”施肥理念。油菜、中稻秸秆还田率大幅上升，实现了有机肥与无机肥、氮肥与磷肥、大量元素与微量元素的平衡施肥。2006年，冷水滩区为贯彻落实中央一号文件关于“大力加强耕地质量建设，保护耕地作用，引道农民增施有机肥，科学施用化肥，全面提升地力”的精神，按照湖南省农业厅统一部署和要求，在上岭桥镇开展耕地地力提升行动试点工作。2010年、2012年、2013年在周边乡镇断续推进耕地地力提升行动。核心示范区稻草还田面积达100%，还田量占总量的85%以上；其他作物秸秆还田面积达100%，还田量占总量的90%以上；冬种覆盖率达100%。项目示范区土壤有机质平均提高1.5～3.0 g/kg；农作物产量同对照相比，平均增产10%以上，玉米平均产量6 198 kg/hm2，比前3年的平均产量5 350.5 kg/hm2增加847.5 kg/hm2，增幅15.8%；平均增收节支1 500元/hm2以上。竹山桥镇刘家村一农民每年进行秸秆还田，称赞秸秆整标压还田：一是简单易行；二是产量高；三是成本低；四是保护环境；五是减少病虫害。秸秆还田有效地防止了农作物秸秆焚烧，改善了生态环境，增加了农民收益，秸秆还田形势一片大好。

2 秸秆还田对土壤的影响

秸秆还田是当今世界范畴内改善农田生态环境，发展持续农业、旱作农业的重大措施；是节本增效、发展质量效益型农业的重要环节；也是促进绿色食品发展的有效手段。秸秆还田是推动冷水滩区现代农业发展与构建和谐新农村的一项重要措施。

2.1 提高土壤有机质含量

按有机质含量分组标准，即有机质>40 g/kg为一级，30～40 g/kg为二级，20～30 g/kg为三级，10～20 g/kg为四级，

通过发展绿肥生产、推广秸秆还田、增施有机肥料、实施测土配方施肥等技术以来，2009年度土样检测有机质含量平均为28.3 g/kg，其中水稻土30.3 g/kg、旱土23.9 g/kg，相比第二次土壤普查有机质平均含量为25.3 g/kg和2005年平均为26.3 g/kg，分别上升了3.0、2.0 g/kg，增加11.8%、6%。本次调查水田3 072.1 hm2，有机质含量结果：一级278.6 hm2、二级683.3 hm2、三级1 532.8 hm2、四级564.1 hm2、五组13.3 hm2，分别占水田的9.07%、22.25%、49.89%、18.36%、0.43%。水稻土大部分土壤有机质含量属中、丰标准，占水稻土面积81.21%。

2010―2015年为探索低山丘陵区耕地地力提升模式和有机肥的改土培肥增产效果，在冷水滩区耕地地力提升项目上岭桥镇双水村、竹山桥村、刘家村、伊塘镇孟公山村实施了有机无机肥配比试验。试验结果表明，化肥与秸秆配施处理的有机质含量较对照即不施肥和单施化肥处理有增加的趋势。化肥与秸秆配施处理（60%有机肥、30%有机肥）土壤有机质含量比对照分别增加了2.3%和1.9%。这说明化肥与秸秆配施可明显增加土壤有机质。

2.2 增加土壤养分，尤其是钾素

从有机无机肥配比试验分析及秸秆田前和还田后所取土样测试结果分析，施有机肥后土壤有效养分含量明显提高。化肥与秸秆配施处理（60%有机肥、30%有机肥），土壤碱解氮含量比对照分别增加了31.1、58.9 mg/kg；土壤有效磷含量比对照分别增加了0.8、0.6 mg/kg；土壤速效钾含量比对照分别增加了16.5、14.1 mg/kg；玉米秸秆整株翻压还田技术示范区，在秸秆还田前即玉米收获后取土样化验，来年下桩作物收获后取土样化验，结果显示，土壤有机质平均达到30.2 g/kg，比实施前的28.0 g/kg增加2.2 g/kg；土壤碱解氮含量平均达到113.6 mg/kg，比实施前的104.0 mg/kg增加9.6 mg/kg；土壤有效磷平均达到8.2 mg/kg，比实施前的6.8 mg/kg增加1.4 mg/kg；土壤速效钾平均达到118.2 mg/kg，比实施前的78.9 mg/kg增加39.3 mg/kg。由此以说明，秸秆还田后土壤中氮、磷、钾含量都有增加，其中尤以钾素的增加最为明显。

2.3 改良土壤，提高土壤肥力

作物秸秆的成分主要是纤维素、半纤维素和一定数量的木质素、蛋白质和灰分元素，既含有较多有机质，还含有氮、磷、钾等营养元素。秸秆还田具有促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增加，协调比例失调的矛盾；提高土壤水分的保蓄能力；秸秆还田技术是保护环境、促进农业可持续发展的战略抉择。通过秸秆还田，能有效增加土壤有机质含量，改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性状，提高作物产量；改善土壤性状，增加团粒结构等优点。秸秆还田的增肥增产作用显著，一般可增产5%～10%，是促进农业稳产、高产、高速，走可持续发展道路的重要途径。但是要达到这样的效果，并非易事。若方法不当，也会导致土壤病菌增加、作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。因此，采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。

秸秆还田补充了土壤养分。作物秸秆含有一定养分和纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和灰分元素，既有较多有机质，又有氮、磷、钾等营养元素。如果把秸秆从田间运走，那么残留在土壤中的有机物仅有10%左右，造成土壤肥力下降。那么，只有通过施肥或秸秆还田等途径才能得以补充，而秸秆还田可减少化肥使用量。

2.4 促进微生物活动

土壤微生物在整个农业生态系统中具有分解土壤有机质和净化土壤的重要作用。有机物的合成由植物叶绿素来完成，有机物的分解则由微生物来完成。秸秆还田给土壤微生物增添了大量能源物质，各类微生物数量和酶活性也相应增加；实行秸秆还田可增加微生物18.9%，接触酶活性可增加33%，转化酶活性可增加47%，尿酶活性可增加17%。这就加速了对有机物质的分解和矿物质养分的转化，使土壤中的氮、磷、钾等元素增加，土壤养分的有效性也有所提高。经微生物分解转化后产生的纤维素、木质素、多糖和腐殖酸等黑色胶体物，具有粘结土粒的能力，同黏土矿物形成有机与无机的复合体，促进土壤形成团粒结构，使土壤容量减轻，增加土壤中水、肥、气、热的协调能力，提高土壤保水、保肥、供肥的能力，改善土壤理化性状。

2.5 减少化肥使用量

农业发达国家都很注重施肥结构，如美国农业化肥的施用量一直控制在总施肥量的1/3以内，加拿大、美国大部分玉米、小麦的秸秆都还田[1-3]。作物所吸收的氮主要来自土壤中的原有氮素。来自化肥的仅占23%～24%。这说明即使施用化肥，土壤有机物对作物生长仍是最重要的，因此秸秆还田是弥补化肥长期使用缺陷的极好办法。

2.6 改善农业生态环境

农村80%的秸秆主要采取燃烧处理，造成污染空气、影响交通、土壤表层焦化等，有时还引起火灾。另外，秸秆随意处置还会影响农业生态环境。因此，秸秆还田有利于实现农业废弃物的综合利用[4-5]。

3 秸秆还田技术模式

3.1 秸秆直接还田

秸秆直接还田的方式比较简单、方便、快捷、省工。冷水滩区农民一般采用直接还田的推广模式，这种技术模式约占全区秸秆还田总面积的70%以上。直接还田又以秸秆整株翻压还田、机械还田、薄滚旋耕还田、免耕覆盖还田为主。针对冷水滩区属于山区丘陵和小块土地地区，其秸秆还田配套机具不完善。加之堆沤作肥料后还田太麻烦，冷水滩区农民多选择秸秆直接还田中的秸秆整株翻压还田和秸秆免耕覆盖还田技术模式。

3.1.1 秸秆整株翻压还田。冷水滩区旱土面积1.87万hm2，占总耕地面积的43%，秸秆整侏翻压还田主要用于旱地。即玉米收获后将玉米秸秆整株砍倒，顺放于沟中，然后及时覆土，或待套作作物收获后连同其秸秆一起翻压覆土，如下茬作物播期临近，可结合碳酸氢钠（小麦、玉米和水稻都是禾本科秸秆，直接还田时，应补充适当氮肥，按风干的秸秆计算，100 kg秸秆要加3～5 kg纯N来调节碳氮比，因为微生物在分解秸秆的过程中要吸收土壤速效氮，如果不额外补施速效氮肥，微生物就会把施给幼苗的氮素利用掉，造成幼苗缺氮而出现黄苗问题，影响苗期正常生长）撒施草面一并翻入作底肥；玉米茬作物一般以油菜、小麦、马铃薯等蔬菜为主，种植于当年新翻压玉米秸秆的土带上，次年种植玉米时又将其前作（油菜、小麦、马铃薯）秸秆和猪牛粪等底肥一同翻压，重新进行沟垄种植。此技术措施当地农民已熟练掌握，实现大面积推广。

3.1.2 秸秆免耕覆盖还田。油菜田免耕稻草覆盖方法是：水稻收割后，开厢沟排尽田中积水，免耕除草（亦可用除草剂）施足底肥，准备播种。播种时将油菜种子按规格播于桩内，播后覆盖稻草4.5～6.0 t/hm2，按当地油菜推荐肥量用肥。油菜收后，稻草已腐烂，翻压入土中作第2年水稻基肥，并推荐施用氮素60～90 kg/hm2，面施与追肥各1/2，磷（P2O5）肥75～105 kg/hm2作底肥，覆盖200 kg秸秆约含钾3 kg、其肥效相当氯化钾5 kg，可酌情施钾肥。冬水（绿肥）田免耕稻草覆盖方法是：把新鲜稻草直接撒在田面上泡水过冬，也可播种绿肥，至来年已半腐熟的稻草和绿肥同春耕底肥一并翻压入田中，耕整均匀后插秧。

3.1.3 秸秆机械还田。这是春耕播种中稻的一种秸秆还田模式。即把先年田里已腐烂和贮藏越冬的干稻草以及当季收获的油菜随拖拉机、耕整机等机械把秸秆打入田泥里。这种技术模式要注意3个方面：一是只耕2次，不能耕得泥烂如浆；二是不能耕得秸秆外露；三是不能灌深水。这样秸秆腐烂产生的有害气体才容易排出来，不会危害禾苗，并能达到苗插后3～5 d田水干，以利于有害气体排出，然后复水使用除草剂。

3.1.4 秸秆蒲滚旋耕还田。这是冬水田水稻秸秆还田的主要模式。方法是把新鲜稻草铡成2～3段撒在田里，以蒲滚把稻草打进泥里，结合撒播绿肥，至来年腐熟的稻草和绿肥同春耕底肥一并翻压入田中，耕整均匀后插秧。

3.1.5 秸秆犁田翻压还田。把秸秆铡成2～3段撒在田里，犁田时把稻草压入泥中，也要注意机械还田中的相关要求。

3.2 秸秆异地覆盖还田

根据对秸秆还田量的研究表明，采用本田秸秆还田，可逐年增加土壤有机质含量[6]。冷水滩区复种指数高，秸秆异地覆盖还田很好地解决了农事及秸秆出路问题。2007―2009年全区重点示范推广秸秆腐熟还田技术。秸秆异地覆盖措施充分运用于水果园林及种苗、茶叶、苎麻、烟叶、蔬菜等优质特色农产品基地，即将玉米、水稻、油菜、豆类等秸秆免耕覆盖其地表或翻压土中，充分发挥秸秆覆盖的蓄水保墒、培肥地力、增产增效作用。

3.3 秸秆堆沤腐熟还田

堆沤腐熟还田技术也是秸秆与粪肥加上生物腐熟剂的堆沤。在田里打沟利用屋前、屋后的沟凼沤制秸秆，然后在耕田时撒施在田里，及时翻耕。

3.4 秸秆过腹还田

秸秆先作饲料，经禽畜消化吸收后变成粪、尿，堆沤腐熟后还田。秸秆过腹还田，不仅可以增加禽畜产品，还可以为农业增加大量的有机肥，降低农业成本，促进农业生态良性循环。

3.5 秸秆气化，废渣还田

这是很科学的一种还田技术模式，把秸秆放入沼气池里，沤制产生沼气，沼气用于煮饭和照明，等池子里的沼气用完后，连同沼液、沼渣施于田里。沼液不可直接泼浇于禾苗上，必须用水稀释10～20倍才能泼浇，这是一种充分利用秸秆的还田技术模式。通过秸秆气化，不仅可以解决秸秆无害化、资源化处理，社会效益、生态效益十分显著。这种模式在冷水滩区正加快扩大。

4 工作措施

4.1 行政措施

4.1.1 加强领导，建立完整的管理体系。一是成立秸秆还田提升耕地地力工作人员领导小组。由主管农业的副区长任组长，财政、农业、科技等单位的负责人为领导小组成员，办公室设在农业局，由主管土肥工作的副局长任办公室主任。乡（镇）由主管农业副乡（镇）长，各村确定村长负责实施秸秆还田工作。二是成立由冷水滩区农业局牵头，各部门配合实施秸秆还田的技术指导小组。农业局局长任组长，分管副局长为副组长，乡镇农技站站长为成员的技术指导小组，具体负责制定规划、工作实施、技术培训等工作。

4.1.2 多管齐下，普及秸秆还田技术。一是宣传发动。通过电视农业之窗栏目、出动宣传车、标示牌、宣传栏、现场讲座、标语、印发宣传资料等形式深入宣传。二是专项公告。自2009年，冷水滩区人民政府办就下发了〔2009〕25号文件“关于做好秸秆禁止和综合利用的通知”。为在全区进一步推广秸秆还田，区人民政府了专项公告，宣传秸秆还田的意义、效益、目标、措施，号召全镇人民一起行动，号召全区各级干部为推广秸秆还田争做贡献。在公告强调，严禁焚烧作物秸秆（受检疫性病虫和易传染的病害的载体除外）。告诉广大农民群众，焚烧1 hm2秸秆就等于浪费了15包化肥；还田1 hm2秸秆，就等于节约15包商品肥料。三是彰先励后，加强管理。每年乡（镇）确定1名责任人，负责秸秆还田工作实施。总结几年来秸秆还田工作推广得利，对成效显著的乡镇或村级成功的经验，通过多种渠道进行广泛的宣传推介，并对工作出色的人员及农户进行奖励，为全镇进一步实施秸秆还田规划营造了一个良好的氛围。

4.1.3 加大样点示范力度，以点带面。区委、区政府领导和区农业局联合颁发秸秆还田示范样板，各乡镇领导要与乡镇农技站办好乡镇级秸秆还田样点。各部门、各单位到农村办点也要突出秸秆还田的示范样板。每个乡镇确定3～4个示范村，面积达200 hm2以上，由2名技术骨干进行技术指导，并做出高标准示范样板，以点带面，以达到多点带面的目的。

4.2 技术措施

4.2.1 加大技术培训力度。农业部门组织分级办好秸秆还田技术培训班，确保每个农户家庭至少有1人能熟练掌握这一技术。

4.2.2 加大技术服务力度。区农业系统要组织技术骨干深入村组农户或田间地头对秸秆还田技术问题免费进行技术指导和技术咨询。

4.2.3 加大危险性病虫检测力度。区农业局要组织植物检疫干部对农作物检疫对象或传染性病害暴发区进行检测，及时组织烧毁，避免农民误判而自行焚烧秸秆。

4.2.4 加大配套技术研究试验力度。秸秆还田后的化学除草、水和肥的管理等技术问题，还需农业部门进行试验研究，摸索最佳方法和最佳药物。

5 参考文献

[1] 文巽浩，王爱玲，高旺盛.实行作物秸秆还田，促进农业可持续发展[J].作物杂志，1998，67（5）：1-5.

[2] 汪建飞，邢素芝.农田土壤施用化肥的负效及其防治对策[J].农业环境保护，1998，17（1）：40-43.

[3] 江永红，宇振荣，马永良.秸秆还田生态系统及作物生长的影响[J].土壤通报，2001，32（5）：209-213.

[4] 孙星，刘勤，王德，等.长期秸秆还田对土壤肥力的影响[J].土壤，2007，39（5）：782-786.

[5] 陈芝兰，张平.秸秆对中部退化农田土壤微生物的影响[J].土壤学报，2005，4（4）：696-699.

[6] 谢卫国.湖南省耕地地力调查与质量评价[M].长沙：湖南人民出版社，2006.