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1、院 系： 资源与环境学院 专业班级： 农业资源利用 姓 名： 胡霓红 学 号： 2010303120008 秸秆的还田利用综述摘要：本文综述了我国目前秸秆还田的基本方式和技术要点，提出了秸秆还田存在问题以及以后的发展趋势。关键词：秸秆 还田方式 技术方法 存在问题前言：秸秆占作物生产量的50%以上，是一种极为丰富的并能直接利用的可再生有机资源。大量的研究表明 秸秆还田能有效地改良土壤、培肥地力，特别对缓解我国氮、磷、钾肥比例失调的矛盾，弥补磷、钾肥力不足有着十分重要的意义。 研究还表明，农作物秸秆还田还可促进微生物固氮作用和豆科作物共生固氮，增加土壤有机质含量，使土壤养分结构趋于合理，改善土壤
2、理化性状，降低土壤容重，疏松土质，提高土壤的通透性。秸秆还田还可优化农田生态环境，尤其是以覆盖还田效果最为显著，可以调节地温和湿度。农作物秸秆还田与土壤肥力、环境保护、农田生态环境平衡等密切联系、已成为持续农业和生态农业的重要内容，具有重要的作用。 我国年生产秸秆约6亿t，在农村多用于生活燃料和牲畜饲草。为了更有效地利用农作物秸秆，近年来国家农业部大力推荐秸秆还田技术。“八五” 期间中国农科院土肥所等单位对秸秆还田的方式、时间、数量、施氮量、粉碎程度、土壤水分和防治病虫害等方面进行了深入研究并制定了秸秆还田的技术规程，为秸秆还田奠定了一定的基础。但就目前而言，多数研究仍局限于秸秆还田的培肥效果
3、及对作物的产量效应，而对于秸秆施入土壤后速效养分的动态变化及配施氮 磷对其腐质化系数的影响研究不多。从区域研究来看，北方旱作区域研究较深入。秸秆还田技术也日趋完善，无论是机械粉碎还田、秸秆覆盖还田和生物化学沤肥都取得了一定的研究成果。1.我国秸秆还田的主要方法按照使用秸秆数量、施氮量、土壤水分、还田时间、翻压深度和粉碎程度的不同,可将秸秆还田的方法分为以下几种。1.1秸秆直接还田法直接还田的方式比较方便、快速，可大大减少用工，且还田数量较多，增产作用也无明显差别。所以，近几年采用直接还田的方式比较普遍。我们常用的直接还田方式主要有以下几种。1.1.1留高茬还田 留高茬法是指在收获稻、麦、油菜等
4、作物时，有意识地提高作物的收割高度，留下一定高度的秸秆(一般1520 cm)在土地里，然后直接翻入土中。可采用的方式有：牛耕法、联合收割机翻耕、滚轧耙翻田、反旋灭茬机（日产）翻耕法等。此法优点在于省时、省力，还草量大而均匀。机械翻耕适合于大面积的田地，但机械设备比较昂贵。资金不足或田地面积小的地方，可采用牛耕法或其他的秸秆还田技术。留高桩还田,具有调节劳力、争取季节、还田均匀等特点。凡是有水源保证的农田均可采用该方法。小麦收割时一般留茬30 cm左右。一般要做到边割边翻，以免养分散失，同时也利于秸秆腐烂：必须顺行耕翻，以便秸秆覆盖和整地质量提高；耕深要求在25 cm以上，做到不重、不漏、覆盖严
5、密；耕翻后，要进行平整土地；及时追施氮、磷肥同时灭茬除草。水稻割茬高度最好不超过20 cm，在土壤含水量30左右时结合秋翻进行还田，封冻前结束。耕翻深度一般以15cm左右为宜。翻平盖严，深度基本一致。应注意水稻高茬收割还田要配施一定量的氮、磷肥，结合翻地深施。1.1.2墒沟埋草法稻麦轮作的田块，麦收后在麦田原有墒沟内埋农作物秸秆，经浅耕整地，放水栽稻，墒沟中所埋秸秆在高温季节水沤一段时间后即会腐烂，沟泥下沉。自然形成稻田一套沟。同时又为下茬准备了有机肥。这种方法的优点在于对土地的利用程度高 ,且能改善田间灌排条件。1.1.3农田铺草法, 即覆盖法这种方法是直接将作物的秸秆铺在在玉米、红芋、棉花
6、或果树等作物的行间地表, 保墒增肥，培肥土壤。覆盖还田强调“早”字，一般要求在汛期来临之前追铺为好。农作物盖草的最佳时期：玉米小喇叭口期前后，山芋放蔓前期，拂花现蕾期，大豆分枝期，亩铺秸秆量200300千克；同时，为加速其腐解，要配合施用一定量的氮肥。该法对提高作物产量、改善土质和保水均有一定的作用。1.1.4覆盖免耕还田早稻草全量覆盖稻田，在不进行翻耕条件下直接插晚稻。具有节省犁田用工、争取季节、保肥保水的优点,但插秧速度较慢。适合于灌溉条件好,泥脚较深的农田。晒田不能硬泥,保持田泥浆糊状,尽可能低割桩以利插秧。小麦在大型收割机收割后，被切断的小麦秸秆不进行翻耕犁田，直接点播玉米(有的是麦间
7、套播玉米)。麦秆覆盖地面后，可起到抗旱保墒的作用，在夏季高温高湿条件下，自行腐烂分解。同时有利于除涝，减轻杂草滋生，给作物生长创造一个良好的生态环境，有利于增产。这种方式适合于灌溉条件较差的田地采用。在晚稻收割前715天农田湿润条件下,将冬季作物，如油菜、小麦,种籽均匀撒于稻田或点播于稽株旁,晚稻收割时将稻草均匀覆盖田面。1.1.5整草还田或铡草还田整草还田是将稻草均匀铺在田里，用整耕埋草机(手扶施拉机改装而成)翻埋入田中，再耙平插秧。铡草还田是指将整草铡短或以机械粉碎后，均匀撒人田中，再用拖拉机翻埋后插秧。另外，在将秸秆直接还田时，为了避免幼苗与微生物争氮现象，南方稻区用早稻草还田作基肥时，
8、配合施碳铵1015 kg667 m2作面肥。北方地区进行玉米秸秆还田时，除配合施用速效氮肥外，还应重视磷肥的施用。覆盖秸秆时，由于秸秆铺于土壤表面，因不存在微生物与作物争氮现象，当季可不需在土壤表面施用速效氮肥来调节其C/N值，但下季作物播种时需要施用速效氮、磷肥。这两种方法使用较广,施行简易 ,但对土壤的培肥效果相对要差一些。1.1.6直接淹青法直接淹青法是趁秸秆青嫩时直接将其埋入地下的方法。这种秸秆由于含水分多，翻埋入土后容易被微生物腐解。如玉米收割后，割下带青秸秆翻埋人土，可作冬小麦或晚稻的基肥。但这种方法通常需配施一定量的速效氮肥, 以利于加速腐解，避免腐解过程中大量消耗土壤中的氮素,
9、 保护土壤肥力，为后茬作物提供充足的养分来源。1.1.7秸杆机械化还田 机械直接还田就是在谷物收获后，使用机械直接将收获后的农作物秸秆粉碎翻埋或整秆扁压还田。可分为粉碎还田和整秆还田两种： 粉碎还田：作物收获后，将作柏秸秆用机械粉碎.在下茬作物播或移栽前耕翻。粉碎还田，能加速秸秆在土壤中腐解，易被土壤吸收，可改善土壤的团粒结构和理化性能，增加土壤肥力，促进作物持续增产增收，粉碎秸秆根茬还田机，还可集粉碎 旋耕和灭茬为一体，减化作业程序。 将稻草打碎，长度为20 cm左右，均匀地撒于田面，一般还田秸秆量为6 000 kghm2左右；当土壤含水量30左右时。将稻草翻入15 cm土层中，稻草混拌于耕
10、层中的覆盖率大于90。翻前要施肥，一般施氮、磷肥。整秆还田，是用机械将田间直立的作物秸秆整秆翻埋或平铺，比较均匀地散布于田间,灌水抱田,用水田旋耕机耕田埋草。水稻秸秆还田机械收获水稻，机械粉碎秸秆抛撒在田中，放水泡田后，补施氮肥。然后用反转旋耕灭茬机或水田旋耕埋草机或水田驱动耙等水田埋草耕整机具进行埋草整地作业。该技术适宜双季稻或多季稻产区。玉米秸秆还田人工收获玉米果穗后，机械粉碎玉米秸秆，或机械联合收获，同时粉碎秸秆，补施氮磷肥后深耕翻埋，整地后播种小麦。该技术适宜南北方玉米产区，高柱犁直接翻埋玉米整秸秆技术适宜北方旱作玉米单季产区。适用机具稻麦联合收割机、小麦脱粒机、小麦割晒机各种型号机、
11、引秸秆粉碎机、反转旋耕灭茬机、水田旋耕埋草机、水田驱动耙、“XF”系列或“4LFJQ”型秸秆粉碎机、配联合收割机、玉米免耕播种机、喷雾机器、各种深耕犁等。机械还田可一次完成多道工序，具有便捷、快速的优势。不仅抢农时、抢积温、解决了及时处理大量秸秆就地还田、避免腐烂焚烧带来的污染环境问题，而且为大面积以地养地，建设高产稳产农业创出了新路。是一项高效、省工、省时的有效措施，易被接受和推广。但是，机械直接还田存在两大弱点，一是耗能大、成本高；二是山区、丘陵地区机械使用受限。1.1.8粉碎翻压还田 玉米收获后，有条件的地区采用秸秆还田机和重型圆耙，把秸秆切碎后翻入土中，即将秸秆均匀撒人田面，通过牛耕或
12、机耕还田。将秸秆撒入犁沟或将秸秆切成几段撒开耕翻效果更好。此方法用工量增加，适合季节不紧张或农田较少的地区。采蔸适当留高可相对减少稻草长度，有利于稻草均匀还田，减少稻草成堆现象。此法的优点是少工省力，还草量大，分布均匀，耕作质量好。此方法为江苏省秸秆传统还田方法，即将秸秆均匀撒于田面,通过牛耕或机耕还田。将桔秆撒于犁沟或将桔秆切为二三段撤开,耕翻效果更好。1.2 秸秆间接还田1.2.1堆腐还田秸秆堆腐还田是将秸秆在不透气处堆放至其腐熟后再施入田间的方法。秸秆堆沤还田是解决我国当前有机肥短缺的主要途径，也是中低产田改良土壤、培肥地力的一项重要措施。现阶段的堆沤腐解还田技术多采用高温、密闭等条件下
13、腐解秸秆，可减轻田间病虫草等危害，但在实际操作中会有一定困难，难于推广。有病的植物秸秆带有病菌，直接还田时会传染病害，可采取高温堆制，以杀灭病菌。作物秸秆要用粉碎机粉碎或用铡草机切碎一般长度以1-3厘米为宜，粉碎后的秸秆湿透水，秸秆的含水量在70左右，然后混入适量的已腐熟的有机肥，拌均匀后堆成堆。上面用泥浆或塑料布盖严密封即可。过15天左右堆沤过程即可结束。秸秆的腐熟标志为秸秆变成褐色或黑褐色，湿时用手握之柔软有弹性，干时很脆容易破碎。腐熟堆肥料可直接施人田块。1.2.2生化催腐还田这是一种利用生物化学技术，采用催腐剂或腐秆对秸秆进行堆腐,加速作物秸秆腐烂，使之成为优质有机肥还田。此方法适合于
14、晚稻、一季稻稻草和秋玉米秆的处理。 它不同于传统堆制沤肥还田，主要是采用快速堆腐剂产生大量纤维素酶，较短的时间内将作物秸秆沤腐成有机肥。如中国农科院原子能研究所研制开发的“301”菌剂，四川省农科院土肥所和合力丰实业发展公司联合开发的高温快速堆肥菌剂等。此外，日本微生物学家岛本觉也研究的生物工程技术、菌技术也已被引进并用于秸秆肥制做，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。1.2.3过腹还田过腹还田就是将作物秸秆作为家畜饲料，通过家畜消化吸收，以粪尿形式归还土壤。目前，普遍推广应用的主要有青贮氨化过腹还田技术。实现了秸秆、饲料、牲畜、肥料、粮食的良性循环。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理，饲喂牛、
15、马、羊等牲畜后，通过发展畜牧增值，而畜粪尿又作为肥料施入土壤。这是一种效益很高的秸秆利用方式，在畜牧业较发达的地方推广得很好。一般来说采用间接秸秆还田的方法肥田的效率要高一些。但由于这些方法要占用一定空间且需较长的时间,所以不常被人们采用。1.2.4沤制还田 在秸秆中配加杂草、绿肥和人畜粪尿等一起沤制成堆肥, 再做基肥耕翻还田。在高温多雨季节。将秸秆、杂草等物掺八水土和人畜龚尿中，在加入少量的氯素化肥，调节碳氯比。堆高152米，宽24米，堆长视材料多少而定。堆好后用稀泥封堆，约1个月即可属熟，每10天要进行一次翻侧这种堆肥有机质舍量高、肥料质量好。1.2.5发酵还田、沼肥还田在秸秆中配加绿肥、
16、人畜粪尿等一起投入沼气池中发酵, 所产沼气可做燃料、照明用, 秸秆发酵后的残渣和沼液做基肥还田。1.2.6养殖还田秸秆作基料生产食用菌，再将废渣还田。2.秸秆还田的技术要点秸秆还田中存在的技术问题秸秆还田不是简单地将作物秸秆埋入田内， 而是采用科学的方法，若秸秆还田操作不当，就会出现出苗率低、苗黄、苗弱。甚至出现死苗现象造成减产，因此需要从以下几个方面来提高秸秆还田技术。2.1用量控制秸秆施入土壤后，在微生物作用下释放出大量热能，造成土壤局部高温，一旦作物幼苗或种子与其接触，就会被烧坏甚至死亡。总体来说水稻、小麦秸秆的适宜还田量以30004500kg/hm2为宜。玉米秸秆以 45006000k
17、g/hm2为宜。一年一作地块和肥力高的地块还田量可适当高些 ,在水田和肥力低的地块还田量可低些。每年每公顷地一次还田 30004500 kg 秸秆可使土壤有机质含量不会下降,并且程度逐年提高。果、桑、茶园等则需适当增加秸秆用量。此外,施入的秸秆量和方式应随作物及其种植地区的不同而有所改变。用量多了，不仅影响秸秆腐解速度，还会产生过多的有机酸，对作物的根系有损害作用，影响下茬的播种质量及出苗。2.2还田的时期秸秆还田的时期多种多样，无一定式。原则上水稻还田的时期越早越好，但若将水稻堆熟后再还田效果比直接还田更为显著。玉米、高梁等旱地作物的还田应是边还田边翻埋，以使高水分的秸秆迅速腐解。果园则以冬
18、闲时还田较为适宜。要避开毒害物质高峰期以减少对作物的危害，提高还田效果。一般水田常在播前40d还田为好，而旱田应在播前30d还田为好。23秸秆还田深度水田栽秧前815d秸秆直接还田，浸泡34d后耕翻，56d后耙平、栽秧。施用深度一般以拖拉机耕翻1822cm较好。稻区麦秸、油菜秸施入水田深度以1013cm为好，做到泥草相混，加速分解。玉米秸秆还田时，耕作深度应不低于25cm，一般应埋人lOcm以下的土层中，并耙平压实。秸秆还田后，使土壤变得过松、大孔隙过多，导致跑风跑墒，土壤与种子不能紧密接触，影响种子发芽生长，使小麦扎根不牢，甚至出现吊根死苗，应及时镇压灌水。秸秆直接翻压还田，应注意将秸秆铺匀
19、，深翻入土，耙平压实，以防跑风漏气，伤害幼苗。24秸秆和土壤的含水量秸秆还田后，进行矿质化和腐质化作用，其速度快慢主要决定于温度和土壤水分条件。秸秆和土壤的含水量土壤和秸秆含水量较大时，秸秆腐解很快，从而减弱和消除了对作物和种子产生的不利影响。通常情况下，当温度在27左右，土壤持水量5575时，秸秆腐化、分解速度最快；当温度过低，土壤持水量为20时，分解几乎团粒.还田时秸秆含水量应不少于35，过干不易分解，影响还田效果。秸秆还田的地块，土壤容易架空，会影响秋播作物的正常生长。为塌实土壤，加速秸秆腐化，在整好地后一定要浇好塌墒水。如果怕影响秋播作物的适期播种，也要在播后及时浇水。土壤水分状况是决
20、定秸秆腐解速度的重要因素，秸秆直接翻压还田的，需把秸秆切碎后翻埋土壤中，一定要覆土严密，防止跑墒。对土壤墒情差的，耕翻后应灌水；而墒情好的则应镇压保墒，促使土壤密实。以利于秸秆吸水分解。在水田水浆管理上应采取“干湿交替、浅水勤灌”的方法，以避免出现影响出苗,甚至烧苗的现象。并适时搁田，改善土壤通气性，因为秸秆还田后，在腐解过程中会产生许多有机酸，在水田中易累积，浓度大时会造成危害。玉米秸秆还田时，应争取边收边耕埋，麦秸还田时应先用水浸泡13天，土壤含水量也应大于65。小麦播种后，用石磙镇压，使土壤密实，消除大孔洞，大小孔隙比例合理，种子与土壤紧密接触，利于发芽扎根，可避免小麦吊根现象。秸秆粉碎
21、和旋耕播种的麦田，整地质量较差，土壤疏松、通风透气，冬前要浇好冻水。2.5 肥料的搭配施用由于秸秆中的碳氮比高,大小麦、玉米秸秆中的碳氮比为80100：l，而微生物生长繁殖要求的适宜碳氮比为25：l，微生物在分解作物秸秆,在秸杆分解初期，需要吸收一定量的氮素营养,造成与作物争氮, 结果秸秆分解缓慢，麦苗因缺氮而黄化、苗弱、生长不良。为了解决微生物与作物幼苗争夺养分的矛盾，在采用秸秆还田的同时,一般还需补充配施一定量的速效氮肥,以保证土壤全期的肥力。采用的若是覆盖法 ,则可在下一季作物播种前施用速效氮磷肥。一般lOOkg秸秆加lOkg碳酸氢铵，把碳氮比调节至30：1左右。也可适当增施过磷酸钙，以
22、增加养分，加速腐解，提高肥效。加入一些微生物菌剂，以调节碳氮平衡，促进秸秆分解、腐化。也可在秸秆还田时，加入一定量的氨水，以减少硝酸盐的积累和氮的损失，此外还可加入一定量石灰氮，以促进有机氮化物分解。目前，高产土壤普遍存在着“缺磷、少氮、钾不足”的现象，按比例补施氮、磷、钾肥料，可满足作物生长的需要，提高作物产量。研究表明，每100 kg秸秆应配施碳氨4.05.O kg，过磷酸钙7.08.0 kg，硫酸钾2.03.5kg。同时结合浇水，有利于秸秆吸水腐解。玉米秸秆被翻入土壤中后，在分解为有机质的过程中要消耗一部分氮肥，如不及时进行补充，就会出现与麦苗或其他秋播作物争氮肥的矛盾，所以采用秸秆还田
23、的地块，每亩要增施碳酸氢铵3040公斤。2.6病虫害的防治有研究表明，秸秆还田在一定程度上反而会导致作物病害的发生与蔓延。秸秆在土壤中分解不像高温堆肥那样能产生高温，还田秸秆上的病菌和虫卵不能被杀死，如大、小麦的赤霉病和根腐病，玉米的黑穗病和大小斑病，大豆的叶斑病等。所以，应使用无病健壮的植物秸秆还田，可将病虫害严重的秸秆作高温堆肥的材料，或用作饲料、燃料。以防止传播病菌，加重下茬作物病害。如果长期在较大面积上实施秸秆还田技术，会使许多常见病虫害加重。进行秸秆还田的同时，还需注意农田病虫害的防治，并采取相应的措施。带病秸秆还出时町能导致各种病虫害蔓延传播，如玉米的黑穗病、大小斑病，小麦的赤霉病
24、、黑穗病、白粉病等。因此，带有大量病菌和害虫的秸秆不宜直接还田，应经高温堆肥或沤制后施用。2.7预防有机酸的危害秸秆在分解过程中会产生有机酸，一般在旱地上不易积累，而在水田中可部分积累，有可能危害水稻生长。因此，为预防有机酸可能产生的危害，可采取秸秆还田后7lOd再种后作。28注意提高粉碎质量,均匀撒施为保证还田效果，将秸秆切成碎段510cm长为宜，若秸秆粉碎过长，不仅拖延了分解时间，还不利于土壤保墒降低还田整地质量，影响出苗率。采用机械作业时，要求拖拉机用低档作业。以增加粉碎时间和切割速率。收获果穗后立即还田，趁秸秆青绿状态进行，既易粉碎，又能保证质量。均匀撒施，覆盖严密，避免“疙瘩”肥人土
25、，否则会出现局部高温，严重跑墒，不利于苗齐、苗匀、苗壮。29注意连年秸秆还田的影响连年有大量秸秆残株进入土壤时，为加速秸秆有机物腐解与土壤肥水相融，以及防止秸秆残株在土壤中出现隔墒等不利影响，要求秸秆粉碎程度高，一般切割长度在lOcm以下。在秸秆还田土壤中，使用化学除草剂，特别是播前进行土壤处理的化学除草剂，其有效使用剂量应适当提高。2.10其他具体方式的技术要点举例2.10.1旱作田间铺盖草秸秆间接还田技术。棉花、油菜及桑园、果园、西瓜、番茄等在其行间，小麦及大蒜等蔬菜类播种后在其表面覆盖一层秸秆，让其自然腐烂。小麦田覆盖秸秆。小麦从播种到四叶期均可覆盖，但以播种后覆盖和分蘖初期较好，盖草量
26、以22503750 kg/hm2 为宜，但以3750 kg/hm2风干草最经济有效。盖草前应整平厢面，细碎土壤，施足底肥，为防止与苗争氮现象，每盖草100kg可增施纯氮1.5kg，可防止小麦前期缺氮。播后苗前喷一次除草剂。秸秆可整草或切断铺撒，力求均匀，同时结合清沟理墒，将碎土压于草上。2.10.2棉花田覆盖秸秆棉田盖草适宜时间为六月中下旬，将秸秆均匀铺撒在棉株行间约2cm厚，盖草量在22503750 kg/hm2，以3000kg/hm2最为经济有效。做到铺盖均匀、不露地。盖草前应完成中耕除草，追施蕾肥和培土等管理措施，盖草后一般不中耕，可采用条施或穴施追施花铃肥。其它田块盖草方法。桑园、果园
27、在其行间铺盖30004500kg/hm2；西瓜、番茄等瓜果移栽后在其行间及大蒜等播种后在其表面铺盖草22503000kg/hm2；其它旱作铺盖草15002250kg/hm2 。2.10.3秸秆养羊过腹还田技术利用秸秆氨化或微贮，提高其营养价值，改善适口性，发展养羊，羊杂灰还田，促进物质循环利用。利用国家级养羊示范县项目在我县全面实施的机遇，抓好秸秆养羊过腹还田技术普及。该技术的关键在于：一是选择适应性强、耐粗饲、抗病性强、群居性强、容易管理的波尔山羊与本地山羊的杂交肉用山羊；二是秸秆氨化方法。通常采用简易的堆垛法，即选择地势高，干燥平整的地块， 铺一块无毒的聚乙烯薄膜，然后将切碎成2cm左右的
28、秸秆堆成垛，进行氨化。在堆垛的过程中需逐层均匀喷洒氨源，一般为每100kg秸秆（干物重）用 5kg尿素， 溶于4060kg 水中溶解搅匀作为氨源。山羊食用经氨化处理后的秸秆比未经处理的秸秆其消化率提高20% 以上，营养价值提高 1倍以上，并可防止霉变，杀死杂草种子、寄生虫卵及病菌。2.10.4机械化秸秆还田的技术要点用联合收割机收小麦时。一般麦茬高度不超过25厘米高留茬不超过35厘米。机械铺放整秸秆或抛撒秸秆要均匀粉碎后的麦秸长度应不大于15厘米。不采用免耕播种的地区，秸秆粉碎还田补施氮肥后，要立即旋耕或耙地灭茬使秸秆均匀分布在10厘米的耕层内。进行深耕翻埋时。耕深应不小于23厘米，耕翻后应及
29、时镇压，以消除秸秆水深造成的土壤架空。为播种创造条件。使用水田旋耕埋草机和水田埋草驱动耙在水田进行埋草作业时，需用慢体速和中速纵向和横向作业两遍，即可达编到插秧和抛秧的整地要求。水稻秸杆还田时田面水深以35厘米为宜。过浅达不到理想的埋草和整地质。过深会影响埋草和覆盖效果。3.秸秆还田的效果秸秆是土壤有机质的一项主要来源，是保持和提高土壤肥力的重要物质基础。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。秸秆还田具有良好的土壤效应、生物效应和农田效应，能有效增加土壤有机质含量，改良土壤，培肥地力；协调土壤中氮、磷、钾比例失调的矛盾，促进农业稳产、高产、高效，走可持续发展道路的重要途径。3.
30、1增加土壤有机质含量连续多年秸秆还田可以不断增加土壤中有机质的含量。实践表明，连续3年实施秸秆还田，可增加土壤有机质0.2 %O.4，洪春来等18研究表明，秸秆全量还田 2a后，有机质含量由原来的4. 23%上升到 4.38% 4.53%，而对照不还田下降了0.14%。蒋维新10年的试验结果表明，施用氮肥处理的土壤有机质较试验前增加0.1，秸秆还田处理增加0.19。施入秸秆者松结态腐殖质含量比对照提高0.059，腐殖质组分中新鲜的有机质含量高，保持了地力常新。秸秆还田为土壤微生物活动繁殖提供了充足的能源，微生物数量增加，而微生物对土壤保氮和提高氮素活性、溶磷和供钾起着决定性影响。3.2改善土壤
31、理化性状秸秆还田后经腐烂分解形成的腐殖质。是土壤结构的胶结剂，有利于土壤团粒结构的形成，提高土壤团聚体和微团聚体的含量，使土壤疏松、通透性好。 施用作物秸秆能够提高耕层土壤孔隙度，改善土壤通气状况，降低土壤容重，提高土壤蓄水保肥能力和水稳性团粒结构的功能，有利于提高土壤温度，促进土壤中微生物的活动和养分的分解利用：有利于作物根系的生长发育，促进根系的吸收活动。李焕珍等研究表明，玉米秸秆直接还田可以改善土壤的物理状况，使土壤容重下降，孔隙度增加，增加土壤的通透性，同时秸秆覆盖和翻压对土壤有良好的保墒作用和抑制杂草生长的作用。任仲杰与顾孟迪认为， 秸杆还田可使土壤容重下降 0.030.16g /c
32、m3，土壤孔隙度提高 2%4%。 魏廷举试验表明，秸秆还田 3a，耕层容重降低0.2 0.19g/cm3，非毛管孔隙增力 0.5% 3.0%，大于2mm 粒径的团粒增加202.9%。汪炎炳资料表明，秸秆还田后，O30cm土层大于025mm的水稳性团粒总数增加3.7。吉林省黑土监测基地研究资料表明：秸秆还田土壤容重减少0150.429cm3，孔隙度增加1.213.2，而单施化肥下降69。实践表明秸秆还田可增加田间持水量，改良盐碱土效果明显，秸秆还田可减少土壤水分蒸发从而降低耕层盐分。3. 3土壤微生物活性的影响作物秸秆含有大量的化学能，是土壤微生物生命活动的能源。秸秆还田可以增强各种微生物的活性
33、，即加强呼吸、纤维分解、硝化及反硝化作用。曾广骥研究表明，秸秆还田后020cm 耕层细菌数和真菌数分别比不还田增加142. 9%和115.0% 。秸秆还田不仅增加了各种酶的数量，同时提高了酶的活性，季立声资料表明，秸秆还田后蔗糖酶、中性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、淀粉酶、过氧化氢酶等的活性均得到了不同程度的提高。许多土壤酶的活性与有机质、碱解氮和速效磷含量呈正相关，土壤酶活性的提高，必然促进土壤有机质的转化和养分的有效化。3.4降低农残重金属污染秸秆还田还可消除农药的残毒和重金属污染，腐殖酸能吸附和溶解某些农药成分，并能与重金属离子形成溶于水的络合物，使之随降雨或灌溉水排出土体，因此，具有消除农药残
34、毒和重金属污染的作用35增加土壤保水能力改善热量状况土壤含水率提高。有利于作物抗旱。土壤矿物颗粒的最高吸水量为50一60，腐殖质的吸水量为400600。因此，施用作物秸秆可使土壤持水量提高，且随秸秆还田量的增加，土壤保水性增强。土壤保水能力增加，比热增大，传导热能力增强，颜色加深促进了吸热，改善了调温性，进而改善了土壤热量状况。秸秆还田有优化农田生态环境的效果，其中以覆盖还田效果最为显著。土壤温度的高低直接影响作物播种和出苗的迟早，李荣等通过对玉米出苗的研究认为， 秸秆覆盖后在土壤表面形成了一道物理隔离层， 对太阳直射和地面有效辐射具有拦截和吸收作用，阻碍了土壤与大气间的水热交换，降低了土壤温
35、度 姚宝林认为覆盖条件下土温年日变化趋于缓和， 低温时有增温效应， 高温时却有 降温效应，同时秸秆覆盖在春季有调节麦田地温的滞后作用，可抗御 倒春寒 对作物的危害，夏季高温时可降低土壤温度，防止干热风出现 据周凌云等3a 的研究结果表明，盖秸麦田比不盖秸麦田冬季可提高耕层土壤( 0 15cm) 地温0. 5 2. 5; 小麦生育后期盖秸秆耕层土日均地温比未盖秸耕层土日均地温低 0. 3 0. 53.6 对土壤 N、P、K 等养分的影响 秸秆还田可以在不同程度上提高各种养分的含量，并且随着连续还田时间的延长，各种养分也将会趋于平衡作物秸秆还田可提供植物生长必须的氮、磷、钾等大量元素及各种微量元素
36、，使土壤养分显著增加。一方面，秸秆本身含有的元素必然增加土壤养分；另一方面，作物秸秆在转化中可释放一些小分子有机酸，可分解土壤中的矿物质，使土壤中养分有效性增加。秸秆直接还田对土壤中的 N、P、K有十分突出的作用，在避免氮素挥发损失的发生的同时，增加作物对氮素的吸收， 增加土壤中微生物有效性碳含量， 极大地刺激了土壤微生物的活动。徐祖祥研究表明秸秆还田下土壤全氮、速效磷含量也有一定的提高，碱解氮和速效钾含量比试验前反而下降。秸秆高留茬直接还田、覆盖还田都能明显增加土壤有机质和磷钾含量，提高土壤养分总储量。秸秆还田还可提高速效钾和缓效钾在全钾中的比例，同时降低矿物钾的比例。周凌云研究表明，还田玉
37、米秸秆 500kg，1a 后土壤全磷平均提高0.03%，速效钾增加31. 2mg /kg 。魏世清对还田土壤肥力连续还田 3a 定点观察发现， 实施秸秆还田可以明显提高土壤肥力， 改善土壤养分状况， 2a 计算统计土壤中的有机质、碱解氮、 P2O5、K2 O、含量比第一年还田的增长幅度分别为 1. 4%、3. 22%，7. 38%、9. 89%，9. 62%、6.02% ，12.78%、14. 62%。试验表明，每增施l 500 kg/hm2小麦秸秆。可使土壤每年增加全氮0002 O0009 6，碱解氮080408 mg/kg，速效磷058-102 mg/kg，速效钾204610mg/kg。作
38、物秸秆的施用可提高土壤的保肥能力，使营养阳离子吸附在腐殖质和土壤胶体表面。防止营养成分随水淋失或与土壤中的一些阴离子生成难溶性盐，进一步促进作物对营养成分的吸收利用。3.7 提高作物产量 秸秆还田可以在一定程度上促进作物产量的提高。李孝勇连续 4a( 1997 2001) 调查发现，稻秸秆还田处理的油菜 水稻平均产量分别增长为8.56% 10.64%，6.89% 7.85%，油菜麦秸草还田处理的油菜增产率分别为 4. 86% 和 2. 78%，水稻增产率分别为5. 67%和5. 00%。秸秆不同施用量及还田方式对作物产量提高的程度具有不同的影响。黄琴于 2002 2003 年的试验结果表明，秸
39、秆还田量为5632.58328kg /hm2时，棉花籽棉产量为 3703.5 5608.5kg /hm2; 秸秆还田量为62588719.5kg/hm2时，小麦产量为 3930 5479. 5kg /hm2。Rasmussen 等在哥伦比亚高原 1a 试验表明，与全部残茬烧掉的处理相比，高留茬处理当年使冬小麦减产13%，秸秆减产15%，使春小麦产量和秸秆产量减少5%以下。李孝勇等认为秸秆还田配施化肥， 在提高作物产量和土壤肥力方面优于单施化肥。同时不同秸杆种类对作物产量的影响也不一，其中以稻草还田对作物产量影响最大，大致顺序为稻草 油菜秆 麦秸草 单施化肥，并且作物产量随着稻草用量的增加而增加
40、 秸秆的不同施用量也影响着作物产量，目前研究认为采用稻茬半量还田和全量还田都能提高小麦单产，但以半量还田效果较好。效果图王静,屈克伟,秸秆还田对土壤养分和作物产量的影响, 现代农业科技, 2008 (20):179 余延丰，熊桂云，张继铭，万炎生，苏运河，彭 红，孙爱红, 秸秆还田对作物产量和土壤肥力的影响, 湖北农业科学,第47卷第2期2008年2月:169171朱爱清，龙云程，周朋，唐敏, 义县秸秆还田改土增产效果分析,杂粮作物, 2009，29(4):294295刘武仁，边少锋，郑金玉，刘凤成， 冯艳春，朱晓丽，何志，高德全，刘冰惠, 玉米秸秆还田方法试验研究初报, 吉林农业科学, 20
41、02，27(6)武志杰，张海军，许广山，张玉华，刘春萍, 玉米秸秆还田培肥土壤的效果, 应用生态学报, 2002，13(5)539541:试验共设8个处理，每个处理重复3次，田间微区随机排列，试验各处理如下：1）无肥（CK）；2）化肥；3）化肥+根茬；4）化肥+根茬+33%秸秆（秸秆最高施入量的33%）；5）化肥+根茬+50%秸秆（秸秆最高施入量的50%；6）化肥+根茬+100%秸秆（秸秆最高施入量，相当于秸秆全部还田量）；(7）化肥+根茬+牛粪；8）化肥+根茬+土粪。处理28的化肥施用量相同，为当地的常规化肥施用。【季应明，陈斌，吉训凤，丁华萍，仲崇平，海安县秸秆还田效果的调查研究，土壤肥料
42、, 2003（ 5）】【钟杭，张勇勇，林潮澜，蒋小留，麦稻秸秆全量整草免耕还田方法和效果，土壤肥料，2003， (3)：3437】【王振忠，董百舒，吴敬民，太湖稻麦地区秸秆还田增产及培肥效果，安徽农业科学，2002，30(2)：269274】杨连志，刘佐，张素媛，史云敏，孙丽华, 秸秆还田及利用综合配套技术,天津农林科技, 2001 (6):8124.存在的问题4.1整体问题4.1.1秸杆还田机械化程度不高秸杆还田需要大量能量投入，无论是秸秆粉碎还田还是旋耕翻埋都需要。传统手工畜力农业阶段，秸秆还田黄较少，只有当机械化程度提高时才使得秸秆还田日益普及。近几年来虽然由少许秸秆还田机具问世，但由于
43、秸秆还田作业质量缺少配套的播种机，其作业效果普遍不好，同时推广而积小，影响了秸秆还田的推广。总体而言，秸秆还田的机械化程度还比较低，技术成熟度不高。同时，研制的还田机械对于平原原和城郊经济发达地区较适合，而对于经济基础差、土块小的山区、丘陵区则很不相配，不易被农民接受，难于推广。现有机具性能基本能够满足农艺要求，但都不同程度地存在一定的问题。 主要问题是秸秆还田的机械化程度还比较低和技术成熟度不高。例如，常用的正转旋耕机灭茬不彻底，碎土率低，秸秆不能充分掩埋和覆盖，不能较好地实现稻麦秸秆还田的农艺要求。 一些反转灭茬旋耕机， 用于稻麦秸秆还田时存在负荷重，功耗大、效率低、罩壳积土、刀轴缠草等现
44、象 机具利用率也低，尤其是在土壤黏重地区问题更加突出。41.2带病带虫秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害，没有清除而一同还田，在秸秆直接粉碎过程中无法杀死，还田后留在土壤里，在一定程度上提高了作物的病虫害发生率。目前还没有有效的措施进行处理。4.1.3农村认识不够，积极性不高农作物秸秆是我国尚未充分开发利用的农产品资源，秸秆还田不仅是净化环境，发展生态农业的有效措施，而且对促进农牧业的良性发展具有十分重要的意义，也是我国农业持续发展的重要内容。秸秆直接还田有很多好处，这是客观存在的事实，不容置疑。但有些农户认识不到位，对培肥改良土壤无所谓，只注重眼前利益，特别是农村燃料得到缓解后，田间焚烧秸秆问
45、题严重。他们仍喜欢用化，尽管化肥能使农作物达到高产， 但长期使用会使农作物品质下降、土壤板结、土地污染严重。有的农田化肥施用越多，增产效果反而不明显，更重要的是造成环境污染和生态失控。此外 一些农户看不到秸秆机械化还田的益处，认为简单处理更省事，因此，造成很多秸秆乱堆乱放，任其烂掉，有的干脆一把火烧掉，既污染环境，又使土壤表层焦化，减少土壤有机质含量，制约了粮食产量的进一步提高。4.1.4农机部门重视的程度不高有些农机部门的领导还没有深刻认识到此项技术的重要性，对该技术的推广不主动，不积极，因此出现宣传力度不够，范围不广的局面，没有使广大农民切实认识到该项技术抢时省工及增产的益处。农机部门忽视
46、了技术服务，秸秆还田机械在农忙季节出现故障，没有及时指导，帮助农民排除故障，这样，在一定程度上大大地挫伤了农民的积极性。4.1.5推广与技术掌握困难部分农民对机械化秸秆还田这一正套体技术掌握不够全面，在耕作中出现了一些问题，产生负面效应。针对以上的种种问题，在秸秆机械还田技术大面积推广过程中，农机部门及其相关领导政策和资金保证的情况下，一方面要充分利用各种宣传媒体，深入宣传焚烧秸秆的危害性和机械秸秆还田的优越性，从而充分调动农民购机，用机的积极性；另一方面，在搞好实验示范的基础上，利用自身技术优势，切实做好机具选型，机手培训以及跟踪技术服务等工作。另外，各级政府要依靠行政手段加强秸秆焚烧的力度
47、，坚决制止秸秆焚烧。4.2各形式存在问题4.2.1秸秆翻压还田使土壤变得过松，孔隙大小比例不均、大孔隙过多，导致跑风，土壤与种子不能紧密接触，影响种子发芽生长，使小麦扎根不牢，甚至出现吊根。我们应该采取的措施是适时灌水，或用石磙碾压， 使土壤与种子接触紧密，能够正常发芽。或者是加大粉碎细度，最好达到3.5cm 以下，但这样就会增加能耗，加大成本。4.2.2秸秆覆盖还田这种方式就是秸秆粉碎后直接覆盖在地表。 这样可以减少土壤水分的蒸发，达到保墒的目的，腐烂后增加土壤有机质。但是这样会给灌溉带来不便，造成水资源的浪费，严重影响播种。这种形式只适合机械化点播，但目前缺乏此类点播设备，这种方式有时也比较适宜干旱地区及北方地区，进行小面积的人工整株倒茬覆盖。4.2.3堆沤还田堆沤就是使作物秸秆充分高温腐熟以后，施入土壤，堆沤方式有的是通过家畜圈，有的是加上生物菌、水等进行。这样利于植物体的吸收。但是秸秆在腐熟的过程中，氮素有一定量的流失，这种形式费工、费时、占地，现在一般农民利用很少。焚烧还田秸秆经焚烧，有效成分变成废气排入空中，大量能源被浪费， 剩下的钾、钙、无机盐及微量元素可以被植物利用，并且在燃烧过程中杀死了虫卵、病原体及草子。但是焚烧造成资源浪费、环境
