淺談秸桿還田及在旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中的作用

任莉 趙旭平 顏金龍

摘 要：綠水青山是金山銀山，生態(tài)農(nóng)業(yè)是農(nóng)民靠山。秸稈還田，在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，具有重要作用，在旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，具有關(guān)鍵作用。秸稈還田，是當(dāng)下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最廉價、最簡便、最現(xiàn)實、最可靠的一項培肥地力、種地養(yǎng)地的增產(chǎn)增效措施，也在一定程度上避免或減輕了秸稈焚燒所造成的環(huán)境污染。秸稈還田可增加土壤有機質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)微生物活力和作物根系發(fā)育。一般可增產(chǎn)5%～12%。但如果方法不當(dāng)，將造成作物病害加重及缺苗、死苗等發(fā)生。因此，應(yīng)把握科學(xué)合理的秸稈還田措施。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；生態(tài)農(nóng)業(yè)；增產(chǎn)增收；環(huán)保；培肥地力

中圖分類號：S181 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732019

引言

河北邯鄲地區(qū)中東部，屬華北太行山山前平原農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，是潮褐土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，亦屬黑龍崗流域，是典型的高產(chǎn)集約型人工生態(tài)系統(tǒng)和旱作型自然生態(tài)系統(tǒng)混合影響的大農(nóng)業(yè)、高產(chǎn)型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)[1]。隨著農(nóng)業(yè)對環(huán)境友好的要求和種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，秸稈還田措施，在旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，作用越來越顯著。作物在生長過程中，既需要不斷消耗能量，也需要不斷補充能量，不斷調(diào)節(jié)土壤中水、肥、氣、熱的含量。秸稈還田在我國北方，近年來是重點推廣的技術(shù)項目，就是把作物秸稈（麥秸、玉米秸等）直接粉碎施入或堆積腐熟后施入土壤中的一種方法。農(nóng)作物秸稈含有大量有機質(zhì)和氮、磷、鉀等元素，是一種廉價優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥。將其粉碎還田，經(jīng)過一段時間的腐解作用，就可以轉(zhuǎn)化為有機質(zhì)和速效養(yǎng)分，可以收到種地養(yǎng)地、培肥地力、改良土壤、增產(chǎn)增收的功效。連續(xù)幾年還田后，逐年減少農(nóng)田投入，仍可保持較高的土壤肥力和產(chǎn)量。

1 秸稈還田符合我國國情

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，屬于發(fā)展中國家，經(jīng)濟還不發(fā)達(dá)，農(nóng)民生活水平較低。雖然從中央到地方，各級都很重視農(nóng)業(yè)，但完全靠國家拿出更多的錢來發(fā)展農(nóng)業(yè)，還是不現(xiàn)實的；由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格偏高，農(nóng)產(chǎn)品價格較低，農(nóng)民增加農(nóng)田投入也有一定難度，這就形成了一個限制農(nóng)業(yè)發(fā)展，影響產(chǎn)量繼續(xù)提高的結(jié)構(gòu)性矛盾[2]。實踐證明，連續(xù)大面積推廣秸稈還田技術(shù)，是一項重要的農(nóng)業(yè)措施之一。

農(nóng)作物生長，包括糧、棉、油生產(chǎn)，都要產(chǎn)出大量秸稈，一般情況下，每生產(chǎn)1kg人們需要的農(nóng)產(chǎn)品干物質(zhì)，產(chǎn)出的秸稈都大于1kg，邯鄲市糧田播種面積在75.33～77.49萬hm2，平均667m2產(chǎn)量470kg，每年產(chǎn)出的秸稈約20億kg。如果把它還田，相當(dāng)于1a上1次復(fù)合肥。如果堅持連續(xù)還田，就可以部分解決農(nóng)業(yè)投入的不足。

2 秸稈還田經(jīng)濟效益顯著

秸稈還田在邯鄲市已推廣多年，常年直接還田面積一直保持在33～45萬hm2左右，這說明該項技術(shù)已被大部分干部群眾認(rèn)識和掌握。多年的實踐已充分證實其經(jīng)濟性和可行性。

2.1 增產(chǎn)增收

邯鄲市峰峰礦區(qū)原種場是最早試點，已連續(xù)秸稈還田10余年，小麥667m2增產(chǎn)25～40kg，玉米制種667m2增產(chǎn)60～90kg。

2.2 避免浪費

據(jù)北京人民出版社出版的農(nóng)業(yè)常用數(shù)字手冊介紹，作物秸稈在含有大量有機質(zhì)的同時，還含有大量的農(nóng)作物生長必須的氮、磷、鉀等元素，其含量見表1。

下面僅以玉米秸稈為例加以分析：玉米秸稈含氮0.5%、磷0.4%、鉀1.6%。一般玉米667m2產(chǎn)秸稈在1000kg以上，即每667m2秸稈含氮5kg、磷4kg、鉀16kg，據(jù)近年市場價格，國產(chǎn)尿素、磷酸二銨、氯化鉀，每個純氮8～10元，純磷17～19元，純鉀13～15元，每667m2秸稈的含氮、磷、鉀，分別折款為45元、74元和224元。如燒掉667m2的秸稈（不計其它養(yǎng)分）等于燒掉343元，這是個很大的浪費，同時，嚴(yán)重污染了環(huán)境，破壞了友好生態(tài)鏈。推廣秸稈還田，少施化肥，不僅避免了浪費，也節(jié)省了能源、維護(hù)了環(huán)境。

2.3 培肥地力

秸稈還田前后，土壤養(yǎng)分含量變化顯著。見表2。

從表2可以看出，經(jīng)3a連續(xù)秸稈還田土壤的有機質(zhì)、堿解氮、速效鉀含量都發(fā)生可喜的變化。因此，可以說，作物秸稈是優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥，長期堅持還田，土壤將得到改良和培肥。

2.4 減少投入

邯鄲市原種場由于連年秸稈還田，地肥了，產(chǎn)量高了。根據(jù)農(nóng)作物的需肥量，近年已顯現(xiàn)減少了農(nóng)田投入的效果，1a 2茬，每667m2施粗肥8m3，尿素、二銨各20kg，比正常投入少30%～40%左右。而小麥、玉米連年增產(chǎn)。小麥667m2保持在450kg以上，高的超過500kg，玉米制種在200kg左右，成本明顯下降。

如加大力度，將本地區(qū)30萬hm2多玉米全部秸稈還田，每年可增收節(jié)支的效益是相當(dāng)可觀的。這里僅是玉米秸稈一項，如果把小麥、大豆、谷物等其它作物秸稈的作用和價值也算在內(nèi)，其數(shù)額將更加驚人。

3 無機農(nóng)業(yè)弊端及秸稈還田在推進(jìn)旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)中的重要作用

邯鄲地區(qū)對玉米秸稈的處理和使用，已經(jīng)有相當(dāng)部分還田或作飼料，但尚有些邊緣地區(qū)以火焚之。甚至將路邊、田邊樹木燒死，既不安全，又造成空氣污染，破壞生態(tài)平衡；鋪在路上，影響交通。

近年來，旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)，在這一區(qū)域成為一種新型農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。回顧農(nóng)業(yè)發(fā)展過程，大致分3個階段：遠(yuǎn)古農(nóng)業(yè)；傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)；石油農(nóng)業(yè)。

石油農(nóng)業(yè)亦稱無機農(nóng)業(yè)或工業(yè)式農(nóng)業(yè)（industrial agricul-ture），是高度工業(yè)化農(nóng)業(yè)的總稱。這種新型農(nóng)業(yè)，是建立在以石油、煤和天然氣等能源和原料基礎(chǔ)上的。半個多世紀(jì)以來，這種具有高產(chǎn)、高效、省時、省力、不施糞肥的無機農(nóng)業(yè)，確實對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，解決糧食需求矛盾或在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，均起到過重要作用。無機農(nóng)業(yè)雖然有很多先進(jìn)性，但也產(chǎn)生了不少副作用，存在一定弊端或潛在威脅。

忽視了有機能的應(yīng)用，使土壤有機質(zhì)含量下降，造成板結(jié)、沙化、失去農(nóng)業(yè)后勁。

大量使用農(nóng)藥，污染環(huán)境，危害人、畜健康，害蟲產(chǎn)生抗藥性，同時殺死它們的大量天敵。

機械化耕作，使種植單一化，光、熱、水資源和土壤養(yǎng)分不能充分利用，不利于高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本不斷大幅提高，挫傷了農(nóng)民生產(chǎn)積極性。

生態(tài)農(nóng)業(yè)簡稱ECO，是在總結(jié)石油農(nóng)業(yè)，發(fā)揚其先進(jìn)，克服其不足的基礎(chǔ)上提出的，是按照生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)原理，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和管理手段，總結(jié)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的成功經(jīng)驗建立起來的。是經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的“三效”統(tǒng)一的高效農(nóng)業(yè)[3]。通過人工設(shè)計，將生態(tài)工程、協(xié)調(diào)發(fā)展、資源利用與環(huán)境保護(hù)的科學(xué)理念有機統(tǒng)一起來，實現(xiàn)良性循環(huán)和三大效益同步發(fā)展。

廣大農(nóng)民，雖然對秸稈還田，有了一定習(xí)慣，但推廣范圍還有死角，還不平衡，力度還不夠大。發(fā)展旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)，一定要注意生態(tài)平衡，加強廢物利用，促使能量良性循環(huán)、消除污染。目前，影響面最大，而又通過努力可以解決的，就是消除火燒秸稈，大力推廣秸稈還田，這是發(fā)展旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)首先應(yīng)加強的第一步[4]。

4 秸稈還田是旱作農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵措施

邯鄲市耕地面積66.7萬hm2，其中旱地約占2/3～1/2，河北省的旱地面積也相當(dāng)大。因此，各地都在開發(fā)中低產(chǎn)田，探討旱作農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)途徑。其實，我國旱作農(nóng)業(yè)有著悠久的歷史。漢代《汜勝之本》科學(xué)地總結(jié)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適時耕作、施肥、田間管理、精耕細(xì)作、抗旱保墑的綜合技術(shù)措施。在峰峰礦區(qū)和村鎮(zhèn)實驗以機械耕作、深耕、秸稈還田為主要措施的機械化旱作農(nóng)業(yè)，收到了不錯的增產(chǎn)效果，小麥667m2增產(chǎn)55.1kg，玉米667m2增產(chǎn)168.8kg。

據(jù)科學(xué)統(tǒng)計計算，大約每1mm降水，可生產(chǎn)0.5～1kg糧食。邯鄲市多年平均降水量為548.9mm，旱地產(chǎn)量應(yīng)在275～549kg，而實際產(chǎn)量卻有不小差距，筆者認(rèn)為主要原因是土壤蓄水、保墑、保肥能力不足，不能充分利用天然降水。

秸稈還田，土壤有機質(zhì)含量提高，容重下降，空隙增加，可改善土壤荒置水流失，提高保墑能力[5]。土壤肥力增加，還可以產(chǎn)生以肥調(diào)水的作用。所以，秸稈還田是旱作農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵措施。同時，它和興辦水利設(shè)施相比，投資少，見效快。

5 秸稈還田中存在的問題及補救措施

秸稈還田，雖是一項好的技術(shù)措施，但如果方法不當(dāng)，影響小麥的出苗和苗齊苗壯；如果保墑措施不科學(xué)，還會加速土壤中水分的流失，而影響小麥的高產(chǎn)。秸稈還田操作不標(biāo)準(zhǔn)，連帶引起小麥播種質(zhì)量差[6]。

5.1 掌握秸稈的適當(dāng)數(shù)量是基礎(chǔ)

無論是秸稈覆蓋還田、粉碎翻壓還田，都要掌握秸稈還田的適當(dāng)數(shù)量，不能過多或過少，一般以每667m2干秸稈300kg，鮮秸稈800kg左右為宜。

5.2 保證秸稈切碎還田是關(guān)鍵

所用機械馬力要足，秸稈長度不超過10cm，耕翻入土深度在15cm以上，覆土要蓋嚴(yán)、鎮(zhèn)壓保墑，既可加速秸稈分解，又不影響播種出苗。

5.3 混合糞肥使用是有效措施

有機質(zhì)含量達(dá)到500kg/667m2時，才能保證下一年土壤中的有機質(zhì)不下降。因此，秸稈要混合不同糞肥使用。

鮮雞糞、鮮豬糞的有機質(zhì)含量分別為25%、15%左右，秸稈混合糞肥，可更有效地提高土壤有機質(zhì)，改良土壤。

5.4 采用科學(xué)方法是增效手段

干玉米秸稈中有機物的含量達(dá)到82%～84%，通過使用玉米秸稈生物反應(yīng)堆的方法，可促進(jìn)玉米秸稈的進(jìn)一步腐熟分解；新鮮的秸稈碳、氮化比例高，秸稈在腐熟過程中，會出現(xiàn)微生物與作物爭肥現(xiàn)象。如能配合施用碳酸氫銨、過磷酸鈣等肥料，可促進(jìn)秸稈腐熟，補足土壤中的速效養(yǎng)分。

5.5 加施適量石灰能消酸除菌

秸稈在腐熟過程中，會產(chǎn)生多種有機酸，對作物根系產(chǎn)生毒害；有的還帶有病菌。因此，施入適量石灰，以中和所產(chǎn)生的有機酸，并可殺滅病菌。施用數(shù)量以40kg/667m2左右為宜。

5.6 秸稈還田應(yīng)根據(jù)墑情實施

利用收獲時秸稈所含水分，可邊收割邊還田；對土壤墑情差的，還田耕翻后應(yīng)立即灌水，并鎮(zhèn)壓保墑，達(dá)到土壤密實，以利秸稈腐熟分解。

6 結(jié)語

秸稈還田雖是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施 ，但在旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，具有重要作用。實踐證明，秸稈還田是一項投入較少、效果較好、操作簡便、易于接受的增產(chǎn)措施。水澆地需要，旱地需要，發(fā)展旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)更需要。如果措施得當(dāng)，農(nóng)村資源豐富，農(nóng)民便于接受，可兼顧經(jīng)濟、社會、生態(tài)，三效統(tǒng)一，特別是在我國經(jīng)濟還不發(fā)達(dá)的階段，決不應(yīng)把廉價、優(yōu)質(zhì)、近在咫尺的龐大資源浪費掉。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：任莉，女，邯鄲市農(nóng)業(yè)局農(nóng)藝師，在農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校任教，并在作物栽培、植物保護(hù)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科開展教研活動；顏金龍，男（1958-），河北館陶人，農(nóng)業(yè)研究員，研究方向：農(nóng)業(yè)、蔬菜等方面技術(shù)工作。