可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志是資源的永續(xù)利用和良好的生態(tài)環(huán)境。今年的中央一號文件明確提出要發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，推進(jìn)畜禽糞污、秸稈、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用。去年，農(nóng)墾系統(tǒng)組織開展了農(nóng)墾農(nóng)業(yè)綠色優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)模式提升行動，行動旨在加強(qiáng)農(nóng)墾綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展技術(shù)的集成創(chuàng)新與推廣應(yīng)用，形成一批適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件、可推廣的綠色優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)模式。在這一背景下，本文聚焦當(dāng)前農(nóng)墾農(nóng)業(yè)綠色優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)模式提升行動中秸稈粉碎還田技術(shù)應(yīng)用推廣現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù)和粉碎翻壓還田技術(shù)的突出優(yōu)勢及存在問題，探索農(nóng)墾秸稈還田技術(shù)下一步研發(fā)推廣方向，以提高農(nóng)墾農(nóng)業(yè)資源化利用水平，推動農(nóng)墾農(nóng)業(yè)綠色、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)發(fā)展。
一、墾區(qū)秸稈粉碎還田技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
農(nóng)墾的農(nóng)業(yè)廢棄物資源體量龐大，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2015年，全國農(nóng)墾系統(tǒng)共產(chǎn)生秸稈總量為5410萬噸，其中，谷物類秸稈共計(jì)3465萬噸，占秸稈總量的86%。如果能充分將其資源化利用，則不但可以替代部分傳統(tǒng)化石能源的使用，更有助于循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，是可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本途徑。當(dāng)前，秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù)和粉碎翻壓還田技術(shù)正被越來越廣泛地應(yīng)用推廣，秸稈處理朝綠色、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。
（一）秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù)
秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù)就是將秸稈粉碎后直接覆蓋在地表的技術(shù)，可以減少土壤水分的蒸發(fā)，增加土壤有機(jī)質(zhì)，達(dá)到保墑的目的。當(dāng)前農(nóng)墾農(nóng)業(yè)綠色優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)模式提升行動中，秸稈粉碎覆蓋還田技術(shù)在內(nèi)蒙古、上海等墾區(qū)得以重點(diǎn)應(yīng)用推廣。
內(nèi)蒙古興安盟農(nóng)墾吐列毛杜農(nóng)場主要實(shí)行玉米—大豆—小麥的輪作方式，其秸稈粉碎覆蓋還田作業(yè)，主要是在上茬作物收獲時，收獲機(jī)械配帶秸稈粉碎機(jī)直接把作物秸稈粉碎后拋撒到地表，將作物秸稈覆蓋還田；到播種前，采取深松深翻技術(shù)，用180以上馬力拖拉機(jī)配帶大型深松機(jī)深松30厘米，然后先重耙16~18厘米再輕耙、鎮(zhèn)壓一遍，或者采取免耕播種技術(shù)進(jìn)行免耕播種，進(jìn)一步保證秸稈覆蓋還田后的作業(yè)質(zhì)量。上海農(nóng)墾對水稻秸稈主要采取留茬二次切割粉碎作業(yè)技術(shù)，將水稻秸稈二次切割粉碎后拋撒還田，覆蓋地表，秸稈混土均勻，更容易腐爛，有利于下茬小麥苗期的正常生長。
秸稈粉碎覆蓋還田具有蓄水保墑、平抑地溫、保持水土等效應(yīng)，同時還具有改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤有機(jī)質(zhì)與礦質(zhì)營養(yǎng)水平的作用，省工省時，被越來越廣泛地應(yīng)用。
（二）秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)
秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)就是用秸稈粉碎機(jī)將摘穗后的玉米、高粱及小麥等農(nóng)作物秸稈就地粉碎，均勻地拋撤在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解的技術(shù)。當(dāng)前農(nóng)墾農(nóng)業(yè)綠色優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)模式提升行動中，秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)在遼寧、江蘇、河南等墾區(qū)得以重點(diǎn)應(yīng)用推廣。
河南省黃泛區(qū)農(nóng)場主要實(shí)行玉米、大豆秸稈全量秸稈還田，先用秸稈粉碎還田機(jī)具將玉米、大豆秸稈標(biāo)準(zhǔn)化粉碎后均勻拋撒到地表，隨即深翻掩埋，適量補(bǔ)氮。通過秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)，農(nóng)場自2003年以來，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高0.3個百分點(diǎn)，還田效果明顯。江蘇農(nóng)墾實(shí)行稻麥周年種植，其秸稈粉碎還田技術(shù)，主要是先將稻麥秸稈粉碎拋撒到地表，再采用土壤深松和粘土地鼠道、翻耕播種等技術(shù)，提高秸稈全量還田后播種作業(yè)質(zhì)量，改善小大麥根系生長條件，提升秸稈還田效果。遼寧墾區(qū)國營王家農(nóng)場全面實(shí)行將水稻秸稈粉碎拋撒到地表后立即耕翻土地的技術(shù)，目前，每畝能粉碎400公斤稻草秸稈，秸稈資源化利用率達(dá)到90%。
秸稈粉碎翻壓還田技術(shù)效果好，秸稈拋撒均勻，有利于后續(xù)農(nóng)田作業(yè)，被廣泛地應(yīng)用。
二、墾區(qū)秸稈粉碎還田技術(shù)突出優(yōu)勢
（一）增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提升土壤肥力
秸稈還田利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累。如表1所示，將666公斤/畝的秸稈連續(xù)3年分別混入15厘米、20厘米、35厘米、50厘米深的土層后，每公斤土壤有機(jī)質(zhì)含量分別增加了2.68克、1.95克、1.37克和0.81克，每畝土地有機(jī)質(zhì)增加總量分別為297公斤、288公斤、382公斤和325公斤。
表1連續(xù)秸稈混合還田3年后土壤有機(jī)質(zhì)增加量
土層深度
（cm） 初始值 3年后增加的土壤有機(jī)質(zhì)含量（克）
15cm 20cm 35cm 50cm
0-15 39.31 2.68
0-20 39.31 1.95
0-35 37.51 1.37
0-50 33.07 0.81
引：玉米秸稈混合還田深度對土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量的影響，鄒文秀，2018
因此，通過秸稈粉碎還田的方式，能有效補(bǔ)充更新土壤有機(jī)質(zhì)，有效補(bǔ)充農(nóng)作物生產(chǎn)中所需養(yǎng)分，減少土壤養(yǎng)分損失，增加土壤合理承載量，進(jìn)一步提升土壤承載力，調(diào)控土壤養(yǎng)分缺乏對作物的影響。
（二）提高根系活力，改善農(nóng)作物生理特性
根系活力、葉綠素含量是作物重要的生理指標(biāo)，由藍(lán)立斌（2010）等對免耕稻草覆蓋栽培對紅薯生理特性影響的研究可知，與傳統(tǒng)栽培相比，免耕稻草覆蓋更能有效提升栽培紅薯根系活力、葉片葉綠素含量、CAT及SOD活性。由卿國林（2011）等對稻草覆蓋對稻茬免耕秋玉米生理特性及產(chǎn)量影響的研究可知，覆蓋稻草能有效降低高溫和干旱對玉米的傷害，增強(qiáng)玉米硝酸還原酶活性，提升玉米根系活力。Sadou（2003）等對玉米秸稈覆蓋效果的研究可知，玉米秸稈覆蓋能夠提高下茬玉米磷利用率，從而促進(jìn)玉米根系生長。
因此，秸稈還田的方式，還能有效提高農(nóng)作物磷利用率，從而提高作物根系活力，增加葉片葉綠素含量，促進(jìn)農(nóng)作物根系生長。
（三）提升農(nóng)作物品質(zhì)
秸稈還田能有效提升作物品質(zhì)。由張鋒等（2011）在玉米秸稈還田對不同類型小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響中的試驗(yàn)可知，秸稈還田可改善強(qiáng)筋小麥營養(yǎng)品質(zhì)，提升弱筋小麥面粉加工品質(zhì)。由張自常等（2010）在覆蓋旱種對水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響中的研究可知，通過水稻秸稈覆蓋還田的方式，能改善稻米外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)及食味性，使稻米的整精米率增加，堊白度降低，淀粉峰值黏度和崩解值增加，熱漿黏度降低。
三、墾區(qū)秸稈粉碎還田技術(shù)推廣中存在的問題
（一）秸稈過量還田會導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)
秸稈粉碎還田技術(shù)是一種便捷高效的秸稈處理方式，適量的秸稈還田能有效改善土壤理化性狀，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，減少秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染問題。但隨著秸稈還田面積的不斷增加和秸稈產(chǎn)量的提高，過量的秸稈還田也會影響整地和播種質(zhì)量，導(dǎo)致后茬作物病蟲害加重，降低穗數(shù)，最終影響產(chǎn)量。
（二）秸稈粉碎還田效率有待提高
現(xiàn)有的秸稈還田機(jī)械質(zhì)量、運(yùn)行穩(wěn)定性、作業(yè)效率均有待進(jìn)一步提高。一方面，分散經(jīng)營模式下小型機(jī)械無法全面實(shí)現(xiàn)秸稈全量還田；另一方面，個體經(jīng)營農(nóng)機(jī)機(jī)駕人員水平偏低，致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，綠色、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)難以保證。
（三）受氣候影響，部分地區(qū)秸稈粉碎還田后腐解困難
北方地區(qū)秋季收獲期集中，冬季封凍時間長，秸稈粉碎還田后難以充分腐解，還存在產(chǎn)生有害氣體等影響下茬作物生產(chǎn)等問題。而且，產(chǎn)量高的地塊秸稈比例也會隨之增加，粉碎還田后仍然會影響整地或下年免耕播種。
（四）秸稈還田會造成病蟲害累積
一方面，秸稈中留存有多種病原菌和害蟲的卵、幼蟲、蛹等，且不能隨秸稈翻入土壤中而殺滅。隨著田間病殘體逐年增多，土壤含菌量不斷積累，農(nóng)作物病蟲害存在逐漸加重發(fā)生趨勢。另一方面，未腐熟的秸稈有利于地下害蟲取食和繁殖，從而導(dǎo)致病蟲害越積累越多，增加治理難度，影響作物收成及品質(zhì)。
四、墾區(qū)秸稈還田技術(shù)推廣方向
（一）優(yōu)先在集團(tuán)化墾區(qū)引進(jìn)先進(jìn)秸稈粉碎還田機(jī)具
考慮到秸稈粉碎還田機(jī)具成本相對高，還田效率不確定性等問題，建議優(yōu)先在有條件的集團(tuán)化墾區(qū)引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的粉碎還田機(jī)械設(shè)備，試驗(yàn)秸稈還田機(jī)械質(zhì)量、運(yùn)行成本及作業(yè)效率，再在其他墾區(qū)示范推廣，以解決秸稈還田效率低，整地和播種質(zhì)量差等問題。
（二）推廣秸稈間接還田技術(shù)，建立種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)模式
針對部分地區(qū)受氣候影響，秸稈粉碎還田后難以腐解等問題，建議推廣秸稈堆漚還田、過腹還田等秸稈間接還田技術(shù)，探索“豬—沼—茶（菜、糧、果）”、“水稻+”、“玉米+”、“茶園+”等多種種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，重視種養(yǎng)業(yè)廢棄物資源的循環(huán)利用，優(yōu)化調(diào)整種養(yǎng)業(yè)結(jié)構(gòu)，按照土地承載能力，推行以地定畜、種養(yǎng)匹配，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)發(fā)展。
（三）推廣秸稈還田下的病蟲草害防治技術(shù)
建議針對秸稈還田可能帶來的病蟲害問題，地推廣病蟲草害防治技術(shù)，加強(qiáng)播種期病蟲害的防治，從而有效預(yù)防一些病蟲害的發(fā)生。
（作者單位：中國農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心）
責(zé)任編輯：蔡基松
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