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1、第一节 秸秆还田我国秸秆资源丰富，在长期的农业生产中各地区总结出大量利用秸秆培肥土壤的途径。一是直接还田，即将作物的秸秆直接施人土壤中或覆盖于农田表面，主要方式有墒沟埋草还田、留高茬机械化返转灭茬还田、留高茬套播还田、铺盖还田、玉米秸秆还田；二是间接还田，即将作物秸秆堆腐沤制后还田，包括秸秆堆腐、高温堆腐、秸秆腐熟剂堆腐等形式；另外还有秸秆作基料生产食用菌，再将废渣还田以及沼肥还田等。一、秸秆还田的主要方式秸秆还田可以分为两大类：直接还田和间接还田。通常所说的秸秆直接还田是指作物收获后剩余的秸秆等直接还田，不包括地下根茬。主要有 3 种形式，即翻压还田、覆盖还田和留高茬还田。秸秆间接还田是指秸
2、秆作为其它用途后产生的废弃物继续还田，包括秸秆沼肥还田、秸秆过腹沼肥还田、秸秆菌糠还田、秸秆菌糠沼肥还田、秸秆堆沤还田、外置式秸秆生物反应堆气渣液综合利用技术以及草木灰还田等 8 种方式。(一）秸秆直接还田秸秆直接还田是指作物生产中，作物籽粒可作为农产品部分从田间运出，其余部分留在田间培肥土壤。作物秸秆作为有机肥直接还田，是行之有效并普遍开展的一项工作。北方许多试验结果表明，秸秆还田量每亩 300400kg 即可稳定土壤有机质，培肥土壤，保持水土。目前秸秆还田技术日趋完善，除了传统的过腹还田、高温堆肥等形式，生产实践中总结归纳出许多秸秆直接还田技术，如秸秆粉碎还田、高留茬等形式。1.秸秆直接还
3、田的技术模式秸秆直接还田的方式多种多样，成熟的技术模式有以下几种。(1)机械粉碎还田在收获的同时将秸秆粉碎，均匀抛撒到田间，用机器翻入田间。在玉米秸秆利用上采取该技术效果较好，在机械化程度较高地区，玉米秸秆多采用该方式利用。 (2)秸杆覆盖还田在作物收获后，将秸秆覆盖在田间，采取免耕措施，开沟或挖穴播种，经过一个生长季，秸秆在田间自然腐烂。在机械化程度较高地区，多采用第一种秸秆还田方式；在机械化程度较低地区，多采用后一种方式。2.秸秆直接还田目前存在的主要问题农业机械和机具不配套秸秆还田多数采取粉碎翻压还田，一般需要大马力的牵引机具，例如实行规模化经营的北京郊区，一般应用55 马力1 马力=7
4、3S.499W(国际标准单位)或马力的牵引机具。而我国农村落实土地承包责任制后，由于一家一户的经营，受地形、田块和资金等限制，大型农机具的推广受到限制。小四轮等小农机发展很快，造成两个“不配套” ，一个“不规范” 。一是秸秆还田技术要求与农村现有的牵引机具不配套；二是小型牵引机具与还田机具不配套；三是在城镇郊区，农业生产水平虽然较高，特别是近几年小麦机收面积扩大，但由于农机作业的不规范，造成留茬过高而无法旋耕或播种困难，灭茬机械和免耕播种技术推广又跟不上，农民为了不误农时，作物机械收获之后，仍然是一把火解决秸秆问题。茬口紧张为了解决我国人口对于粮食及其它农产品的需求，目前主要是通过提高单产和复
5、种指数来增加粮食产量，为了保证播种面积，造成上下两茬茬口十分紧张。如在南方双季稻区，早稻收获和晚稻插秧由于农时紧张，农民形容为“双抢” 。在华北平原的小麦-玉米轮作区，夏收小麦种玉米、秋收玉米神小麦都要在一个星期内完成，民间有“夏争时、秋争日”的说法，足以看出茬口紧张。如果在这些地区没有相应的还田技术和机械，要在很短时间内完成上茬作物收获、秸秆还田、整地和下茬作物的播种（插秧）是十分困难的。农民习惯和认识问题我国农业有悠久的历史，农民种地有精耕细作的传统，播种前有将田间面貌重新整理干净的习惯，多将作物秸秆收走或烧掉。特别是农民在认识不到秸秆还田的作用时，很难接受秸秆直接还田技术。(二）秸秆过腹
6、还田秸秆作为畜禽的饲料，经畜禽消化吸收后形成粪便，然后以有机 肥形式归还土壤。用秸秆作饲料是一种综合效益很高的模式。秸秆作为饲料利用需要通过氨化、青贮、制块和制粒、微生物处理等过程。1.秸秆氨化处理秸秆氨化处理的基本原理首先氨的水溶液（氢氧化铵呈碱性）对秸秆的碱化作用（即氨解反应）能破坏木质素与多糖之间的醋键结合，使纤维素、半纤维素与木质素分离，将不溶的木质素变成较易溶的羟基木质素，引起细胞壁膨胀，结构（细胞之间的镶嵌物质）变得疏松，结晶纤维素变成无定形纤维素，进而使得秸秆易于消化。其次，氨与有机物形成有机酸的铵盐，是一种非蛋白质氮化合物，是反刍家畜瘤胃微生物的营养源。氨还可中和秸秆中潜在的酸
7、度，为瘤胃微生物活动创造良好的环境。瘤胃微生物能将碳、氮、氧、硫等元素合成更多的菌体蛋白质动物吸收和利用，秸秆氨化是一种比较成功的处理方法，利于牲畜消化吸收，更重要的是氨化可使秸秆的粗蛋白质含量显著提高。一般来说，氨化秸秆的消化率可提高20%左右，粗蛋白含暈也可提高 11.5 倍。秸秆经氨化处理后质地变得松软，具有糊香味，牛爱吃，采食速度可提高 20%30%，采食量提髙 16%43%。秸秆氨化方法液氨氨化将秸秆打捆（或不打捆）堆成垛，注入相当于秸秆干物质重量 3%的液氨/再用塑料膜盖密封进行氨化。氨化时间长短取决于环境温度，通常夏季需 1 周，春秋季 24 周，冬季 48 周。用尿素氨化建长、
8、宽、高比为 4:3=2 的长方形的氨化池，将秸秆切碎，置于氨化池中，将相当于秸秆干物质重量 5%的尿素溶于水中，均匀喷洒到秸秆上，氨化池装满、踩实后用塑料覆盖即可。处理时间同液氨氨化时间一样。，液氨和尿素氨化效果一样，但液氨氨化需用盛装液氨的容器（氨瓶、氨槽车等） ，增加了生产成本和操作的危险性。用尿素氨化，也可以采取将秸秆堆垛密封氨化，尿素来源方便，操作安全简单，适用修范围广。2.秸秆青贮秸秆青贮是将新鲜的秸秆粉碎后，在嫌气条件下，经过微生物发酵，成为一种青鲜多汁、含有乳酸香味的饲料。具体操作方法如下。建青贮池应选择土质坚硬、地势较高、地下水位较低、距饲养房近、远离粪坑和污水池的地方建青贮池
9、，池可是长方形或圆形，池的大小可根据饲养量的多少和秸秆量来定，可以是地下式、半地下式或全地上式，池用砖砌完好，用水泥将壁抹光。青贮作物秸秆趁青收获后，立即运到青贮池边，用机械粉碎后装人池中，边装料边喷洒一定量的水（以手握不流水为宜）和尿素（每吨作物秸秆加人 5kg 尿素） ，装料时层层压实，装完后用塑料布盖严。青贮 30d 即可使用，随取随用，取后立即盖上青贮池。(三）秸秆堆腐还田作物收获后，将秸秆收集运出田间，在地头或村头，采取堆腐或沤制过程，加工成有机肥，通过施肥措施，使秸秆还田。我国用作肥料和饲料的秸秆总量不足 3 亿吨，约占秸秆总量的50%。用作燃料和工业原料的秸秆不足 30%，还有大
10、约 20%秸秆没有利用。一部分堆放在村边、地头，是农村火灾的重大隐患。加上部分秸秆由于农作物茬 0 紧张，不能及时还田。为不影响下茬播种，农民采取就地将秸秆烧掉，既浪费了资源，又污染了环境。例如京石、济青高速公路沿线夏烧小麦秸秆、秋烧玉米秸秆，成都双流机场附近烧稻草、油菜秸秆，造成关闭高速公路和机场的事故时有发生，使国家经济受到很大损失。因此，严禁焚烧秸秆，推广秸秆还田意义重大。利用秸秆堆腐有机肥是我国农民的优良传统，为保持地力经久不衰做出了贡献，但传统堆制费工、费时，很多地区农民已放弃加工有机肥。采用现代技术，运用生物、工程、机械等措施利用秸秆加工有机肥省工、省时，可变废为宝，已开始被人们所
11、采用，在经济作物种植较多的地区，有机肥量需要量较大，秸秆堆腐是加工有机肥的主要方式之o二、秸秆还田考虑的主要因素1.秸秆还田的数量还田秸秆数量基于两方面考虑：一方面能够维持和逐步提高土壤肥力，另一方面不影响下季作物耕作。因此，从生产实际来说，以結秆原位还田为宜。研究表明，在免耕直播单季晚稻上，油菜秆还田量在 18005400kg/hm2 时，水稻产量随着秸秆量的增加而增加，但当油菜秆量达到 7200kg/hm2 时没有增产的效果。研究发现，玉米产量与秸秆还田量呈现典型的一元二次肥料效应方程关系。研究表明当秸秆还田量达到 11250kg/hm2 时水稻产量下降。因此，从培肥地力和人力资源角度出发
12、，稻草还田量在 52509750kg/hm2 较为适宜，在适宜的范围内全部直接还田省工省时。秸秆用量过大，在微生物作用下消耗较多的土壤氮素，使土壤氮素供应不足，使秧苗的返青和生长受到明显的抑制。国外有学者研究认为，秸秆还田对土壤环境的影响是由土壤类型、气候、耕作管理等因素共同作用的结果。因此，秸秆还田量主要由当地的作物产量、气候条件、耕作方式以及利用方式决定，而没有给出一个固定的还田量。2.秸秆还田的时间秸秆还田时机的选择在实际生产中至关重要。秸秆还田后在微生物作用下分解，与作物争夺氮源。同时产生大量的还原性物质，这些物质明显影响下季作物的生长。当前农业生产上主要在秋季还田。秋季秸秆还田后经过
13、一个冬季的冻融，使碳氮比降低，可以减轻插秧后稻草与秧苗竞争氮素的现象。因此，实际生产中要注意还田时间，结合作物需水规律协调好水分管理，适当搁、烤、硒田，消除还原物质对水稻的不利影响，充分发挥秸秆的优越性和环境效应。3.秸秆还田的配套措施我国人均耕地较少，复种指数较高，每季作物之间间隔较短，同时秸秆碳氮比较高，不易腐烂，出现妨碍下季作物耕作、影响出苗、烧苗、病虫害加重的现象，有时甚至造成减产。为了克服秸秆还田的盲目性，提高效益，在秸秆还田时需要大量的配套技术措施。试验表明，秸秆翻压深度能够影响作物苗期的生长情况。麦秸翻压深度大于 20cm 时，或耙均匀于 20cm 耕层中，对玉米苗期生长影响不大
14、。翻压深度小于 20cm，对苗期生长不利。从粉碎程度上看，秸秆小于 10cm 较好。秸秆翻压后，使土壤变得疏松，大空隙增多，导致土壤与种子不能紧密接触，影响种子发芽生长。因此，秸秆还田后应适时灌水、镇压，减少秸秆还田对作物的影响。秸秆还田时，秸秆应均匀平铺在田间，否则秸秆过于集中，容易导致作物局部出苗不齐。碳氮比是影响作物秸秆分解的重要因素。_作物秸秆碳氮比较大，微生物分解作物秸秆时，与作物争氮，影响苗期生长，秸秆还田时补充氮磷肥是必要的。土壤含水量是影响桔秆分解的重要因素。研究认为，旱地秸秆还田土壤含水量在 15%20%时分解速率最快，低于 15%几乎不发生分解。秸秆淹水后，在厌氧还原的条件
15、下产生甲烷、一氧化氮、硫化氢以及还原性离子，对作物产生毒 f 作用。因此，水田秸秆还田后适当排水晾田，增加土壤的通透性。秸秆还田，特别是秸秆覆盖还田为病虫提供了栖息和越冬的场所。因此，尽量减少还田秸秆病株的残存量是减少病虫害的有效措施。杂草能够严重危害农作物，与作物竞争水分、肥料、空间，影响作物生长。有研究表明，秸秆还田能够减少田间杂草种类和数量。三、玉米秸秆还田技术玉米是我国主要粮食作物之一，各地在玉米生产中总绪出大量的秸秆还田技术，为我国培肥地力做出了贡献。(一）玉米藉秆覆盖技术1.技术操作方法覆盖秸秆玉米收穗后，将玉米秸秆顺行铺在其垄背上，后一铺的基部压住前一铺的梢部，依次盖一个垄背（0
16、.4m)，空一个垄背（0.8m)。第二年在前一年空开垄背上用同样方法覆盖整秆，以后每年依次交替。翻耕根据土壤肥力，亩施用 80100kg 氮肥做底肥，在空开垄背内第一年进行秋耕，从第二年开始改秋耕为来年春耕，翻耕深度要求在 20cm 左右。.播种品种类型及种子质量采用当地优良品种，要求发芽率子正 85%以上，纯度 90%以上，净度 95%以上。种子处理为防止病虫害及保证种子发芽，采用“卫福”拌种进行种子包衣。播种日期旱地春玉米应在地温不低于 10C 的条件下播种，播种期一般在 4 月 10 日到 4 月底。在播种期内应尽量提前播种，充分利用墒情和有效积温。保证播种量播种量在土壤耕层含水量为 15%以上时每亩为 3.5kg，土壤含水量在 12%14%时，每亩增加种子 0.5kg。严格掌握播种质量在空开垄背内结合施肥进行播种。播深45cm。耕层含水量低于 15%时，播后应镇压，促苗出土。田间配套管理措施定苗在玉米植株 3 展叶进行定苗，定苗密度为 4000 株/亩左右。中耕除草结合定苗进行第一次深中耕，玉米甩大叶时进行第二次深中耕
