浅析东北水稻秸秆机械化还田技术

资源与环境科学现代农业科技2016年第21期处理基本苗万株/hm 211-2012-2001-2002-2003-2004-20条万个/hm 条万个/hm 条万个/hm 条万个/hm 条万个/hm 条万个/hm 秸秆全量还田282 3.2334.5 5.8432.07.8507.026.6537.040.7730.570.8942.0未还田2823.2339.0 5.7433.57.6489.024.4529.532.6694.555.4864.0表1秸秆全量还田后茬小麦次生根及总茎蘖变化情况对比处理成熟期有效穗∥万穗/hm 2单株粒数∥粒千粒重∥g 理论产量∥kg/hm 2实收单产∥kg/hm 2秸秆全量还田06-06559.539.841.89307.57969.5未还田06-03519.039.641.68550.07260.0表2秸秆全量还田后茬小麦产量结构情况对比江苏省金湖县金北镇位于淮河入江水道北岸,全镇有10个村居,2.2万人,耕地面积4330hm 2,常年种植水稻4130hm 2,小麦4130hm 2,年产稻麦秸秆7万t 。

至2015年秋收,全镇实现了收割与秸秆粉碎还田同步的机械化,有效解决了稻麦秸秆出路问题,切实改变了过去收割季节焚烧秸秆引起的环境污染问题。

金北镇近年来的实践表明:秸秆机械化全量粉碎还田,不仅解决了秸秆的出路,而且改善了农村生产生活环境,对培肥土壤、改善土壤结构、提高土壤肥力具有较好的促进作用,有利于促进循环农业的发展,是秸秆这一农业主要废弃物综合利用的根本途径。

1秸秆机械化粉碎还田的作用秸秆机械化粉碎后直接还田,具有改善土壤团粒结构,增加土壤有机质和土壤通气保水性,进而减少化肥的施用量,减轻空气污染,改善农业生态环境[1-2]。

1.1补充土壤养分农作物秸秆主要成分是有机化合物,富含氮、磷、钾等农作物生长发育所必需的营养元素,经微生物降解后的有机质是土壤有机质的重要补充。

农作物秸秆还田技术摘要农作物秸秆还田能增加土壤有机质及养分含量、改善土壤的物理性质，减少因大量的秸秆堆压而占用耕地，减少化肥用量，减少杂草与作物争夺养分的矛盾。

通过对堆腐还田、高留茬还田、秸秆机械粉碎还田等3种秸秆还田技术的介绍，为大力推广秸秆还田提供参考。

关键词农作物秸秆；还田；技术推广农作物秸秆还田技术是保护生态环境、促进农业可持续发展的战略决策。

通过秸秆还田，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，走可持续发展的道路。

秸秆还田的方式一般可分为堆腐还田、高留茬还田、秸秆机械粉碎还田等方式。

下面介绍几种主要农作物秸秆还田技术。

1堆腐还田技术1.1操作步骤1.1.1备料。

按每500kg秸秆用速腐剂（如腐秆灵菌剂）0.5～1.0kg，尿素2.5～3.5kg或碳酸氢铵5～7.5kg（可用10%的人畜粪代替氮肥）。

1.1.2挖坑。

将脱粒后的秸秆，靠近水源、就场头地头，挖宽1.5～2m、长3m、深0.4～0.6m的长方体坑，并将挖出的泥土作四周围埂，以防肥水流失，可留一部分作压膜用。

1.1.3堆放。

将秸秆分3层堆平，第一层堆高50～60cm，浇透水（含水量在60%～65%），分层分量均匀撒施速腐剂和氮肥。

堆高一般在1.5～1.8m为宜。

在浇足水的情况下，用草叉轻轻地拍实。

1.1.4盖膜。

堆四周，调理整齐，即可覆盖农膜，膜要盖严，四周用泥土压实，以防跑气，影响腐熟效果。

1.1.5检查。

在堆腐10～15d左右，掀开膜看堆腐地上部分是否缺水，如缺水，还应适当补浇1次水再封严。

在不缺水的情况下，堆腐25～30d左右就可完全腐熟，作为基肥使用。

1.2肥效分析根据化验数据表明，500kg腐熟堆肥，除含有各种微量元素外，其肥效相当于15.2kg尿素、24kg磷肥和41.5kg硫酸钾，其有机质含量相当于350kg棉饼肥；若连续使用堆腐肥，不仅能减少环境污染，提高土壤有机质，同时可大幅度地减少化肥用量，提高农产品品质。

科技成果——秸秆犁耕深翻还田技术技术类别秸秆肥料化利用技术技术内容秸秆犁耕深翻还田技术是利用拖拉机牵引犁具（铧式犁或翻转犁）将粉碎（或切碎）后抛撒在耕地表面的秸秆翻埋到耕作层以下，用耙将土壤耙平，秸秆在耕层以下自行腐解。

秸秆粉碎方式主要有两种：一是在农作物机收的同时将秸秆粉碎（或切碎）抛撒在耕地表面。

二是在人工收获作物后，利用还田机将秸秆粉碎。

秸秆犁耕翻埋还田深度随不同地区、不同耕地类型（水田与旱地）、不同秸秆种类而有所不同，但以不低于20cm为宜，旱地大规模农机化作业一般在30cm以上。

技术特征一是将秸秆翻埋到耕层以下，不影响下茬作物播种。

二是大田秸秆深翻还田只需将秸秆粉碎（或切碎）一遍，无需多次粉碎。

技术实施注意事项一是对于年降水量不足400mm、存在严重风蚀风险的雨养旱地，或有效耕层不足20cm的耕地，应避免进行翻埋还田。

二是初期秸秆翻埋还田犁耕深度不宜过大。

为避免将过多的生土翻到地表，前2-3次犁耕翻埋深度以20cm左右为宜，然后逐年增加翻埋深度。

三是旱田秸秆翻埋还田后，及时耙平，避免土壤立垡敞口越冬。

四是配备大马力拖拉机和配套犁具，以提高秸秆翻埋还田质量。

五是收获机要加装均匀抛撒装置板，抛撒均匀率≥80%，覆盖率≥95%。

六是尽量趁秸秆青绿时进行机械粉碎和翻埋，以促进秸秆快速腐熟；东北地区应以秋季翻埋还田为主。

七是按照还田秸秆的碳氮比和土壤残留氮肥量，适量配施氮肥；也可根据农作物生长需求，在不改变氮肥施用总量的前提下，适度增加前期氮肥用量；若生土犁翻到表土比例较大，可适当增加肥料用量。

适用范围除病虫害严重或具有连作障碍的农作物秸秆外，都适宜深翻还田。

病虫害严重或具有连作障碍的农作物秸秆应收集离田，妥善处置。

技术标准与规范《DB32/T2140-2012稻麦秸秆切碎抛撒还田机作业质量评价技术规范》《DB21/T2504-2015半湿润区玉米秸秆还田技术规程》《DB41/T1250-2016小麦秸秆粉碎还田技术规程》《DB41/T1251-2016玉米秸秆粉碎还田技术规程》《DB32/T1174-2017秸秆还田机械操作规程》《DB21/T2791-2017水稻秸秆还田机械化作业技术规范》《DB14/T1593-2018玉米机械化秸秆还田轮耕技术规程》《DB23/T2511-2019旱田作物秸秆粉碎集条机械翻埋还田技术规程》《DB13/T2985-2019水稻秸秆还田技术规程》《DB21/T3149-2019玉米秸秆还田机械化作业技术规程》《DB32/T3568-2019稻麦秸秆地犁翻旋耕联合作业耕整机操作规程》《DB15/T1794-2020玉米秸秆深翻还田技术规范》《DB15/T1809-2020河套灌区小麦秸秆粉碎翻压还田技术规程》《DB23/T2558-2020水稻秸秆还田氮肥合理配施技术规程》《DB76/T5107-2020油菜秸秆翻埋后稻田增氧高产栽培技术规范》《DB31/T1285-2021水稻秸秆机械化全量还田技术规范》。

Z h o n g f e i n o n g y a o秸秆还田是现代农业生产的先进方式，主要包括秸秆深翻和秸秆覆盖两种形式，腐熟秸秆对增加东北地区黑土肥力产生重要影响。

以黑龙江省为主要代表的东北平原是玉米粮作物的主要产区，其中松嫩平原更是我国商品粮优质黑土地带，通过秸秆腐熟还田可增加土壤中的有机质，改善土壤肥力，促进增产增收。

一、秸秆腐熟还田原理和优势1、秸秆还田原理秸秆还田是将不适宜当作饲料的玉米秸秆和水稻秸秆通过直接和间接方式添加至土壤中，不仅是农业生产的一种方式，也是能量转换的过程。

农作物生长过程需要不断的消耗能量和补充能量，实现对土壤中水分和肥力的调节，实现合理配比，满足农作物生长条件，实现增产增收目的。

秸秆中含有高纤维物质和新鲜有机物料，经过长时间腐熟后，能够将相关成分转化为有机质和速效养分，能够显著改善土壤理化性质。

值得注意的是秸秆还田后提供的养分与肥料只可作为基肥使用，其养分释放较为缓慢。

同时，也应控制秸秆还田数量，通常情况下，每亩土地秸秆使用重量标准为150~250公斤。

实际耕作中，当规模超过这一标准后，需要增施一定数量的氮肥，维持农作物生长所需基本养分。

同时，秸秆肥料的施用应均匀，倘若出现不均匀，会造成作物生长不齐，出苗率不理想问题。

2、技术应用优势秸秆腐熟技术应用，补充了土壤中的养分，并且促进微生物活动，对分解土壤中有机质、净化土壤起到关键作用。

同时，秸秆还田技术应用也可提高土壤的保蓄能力，增加土壤中的氮磷钾成分，可减少肥料使用，对改良土壤，构建绿色生态农业发展格局产生深远影响。

文献研究表明，秸秆还田技术应用可达到增产增收效果，可实现原有产量5%~10%以上的增产量，可促进农业生产稳定。

但是，也应关注使用方法得当，防止出现土壤病菌增加、农作物养分不足、缺苗、僵苗的问题。

农业生产实践中，实行秸秆还田可增加微生物18.9%，接触活性酶增加33%，对土壤中有机物质的分解和氧化具有促进作用。

秸秆机械化还田技术技术路线和作业标准经过多年对麦秸秆机械化还田技术试验、示范和推广，结合丰县实际，特制订丰县麦秸秆机械化还田技术规范。

一、麦草机械化还田（一）麦秸秆机械化还田主要特点1.产生大量秸秆，增加电力消耗。

高性能收获机采用秸秆切碎装置，将秸秆机械返回田间，增加了功耗，降低了作业效率。

秸秆还田机的操作功耗也会增加，从而增加操作成本。

2.作业茬口紧，工作任务重。

麦收后茬种植作物品种以水稻、玉米为主，夏收夏种作业时间短、作业茬口紧、作业量大，机手在短时间内大面积实施秸秆机械化还田,作业质量难以保证。

3.操作标准高，实施难度大。

随着水稻插秧面积的扩大，对留茬、抛草均匀性和切碎长度的要求也越来越高。

秸秆与土壤的不均匀混合会导致秸秆在田间的气生现象，影响幼苗根系的发育。

（二）麦秸秆机械化还田技术方案根据《秸秆还田机械操作规程》、《小麦秸秆粉碎还田机旱地作业质量》等六项省级地方标准作业，结合机具配置情况、土壤条件、气候条件、种植特点及后茬作物等因素，制定适合我县的麦秸秆机械化还田技术方案。

（一）玉米种植区麦秸全部还田1、技术路线：联合收获机收获小麦→拖拉机带秸秆还田机（旋耕机）粉碎还田→玉米免耕机械化播种（行距60―65cm）；补助25元/亩联合收割机收割小麦→ 添加切碎装置，粉碎并返回现场→ 玉米免耕机械化播种（行距60-65cm）；补贴：10元/亩2、作业要求：联合收割机收割留茬≤15cm，秸秆切碎长度8-12cm，漏切率≤1.5%，合格率≥95%。

3.机具配置：收割与切碎装置相结合，或使用大中型拖拉机配置相应宽度的秸秆粉碎还田机（旋耕机）在收割后粉碎秸秆。

玉米茬播种机采用高机架、圆盘式开沟机具。

（二）稻麦种植区水耕水整秸秆还田作业1.技术路线：联合收割机将小麦和麦秸适当收获，切碎后均匀抛撒→ 施用基肥（增加氮肥）→ 用水浸泡田地→ 水稻秸秆还田、机械耕作和整地→ 水稻机械插秧。

补贴：25元/亩12.作业要求：联合收割机收获残茬≤ 15厘米，秸秆切碎≤ 10cm，均匀分散在田间，秸秆还田机作业深度≥ 20厘米。

2021.03农 机 科 技 推 广AGRICULTURE MACHINERYTECHNOLOGY EXTENSION推广窗WINDOWS天津市小站稻种植面积稳定在80万亩以上，2020年开始推广稻渔综合种养技术，将水稻种植与河蟹、虾、鱼等养殖技术结合起来，可有效提高种养效益，增加农民收入。

利用好先进的农机化技术和农业机械装备，是促进稻渔综合种养技术健康发展，促进农民增收的有力保障。

一、稻渔综合种养模式中水稻机械化技术体系1.育秧技术（1）水稻工厂化育秧 水稻工厂化育秧是利用现代农业装备进行集约化育秧的生产方式，是一项现代农业工程与农艺融合的技术。

工厂化育秧技术先进，可满足从出芽到成苗各阶段的温、光、水、肥等秧苗生长条件，秧苗整齐、生长快，缩短了育苗时间。

水稻工厂化育秧节种、节水、少肥、少药、省工、省秧田，污染少，秧苗质量好，受到种植大户的一致好评。

我市宝坻、宁河等水稻主产区发展了一批社会化服务组织，工厂化育秧后，向农户出售商品秧苗。

（2）机械化播种育秧 水稻机械化育秧采用全自动流水线播种机播种，根据温度情况和品种要求，一般在4月中旬前后进行播种。

播种量2～3kg/亩,播种前基质或基质拌土均需用碎土机进行破碎并过筛,这样基质或基质拌土才会均匀。

播种时水要洒透,盖种需将种子盖住,以利出苗。

（3）水稻基质育秧技术 水稻育秧基质是利用作物秸秆等可再生性植物资源，根据水稻的营养生理特性和壮秧机理人工合成的全营养水稻育秧专用基质。

它能够完全替代营养土育秧，省去取土、施肥等多重工序，用户只需在基质上“铺基质、播下种、浇上水”即可育出健壮秧苗。

水稻苗期病害发生轻，每个育秧时期减少秧田期农药使用2次、化肥使用1次，化肥农药用量少，更利于稻田内进行水产养殖。

2.整地及插秧机械化技术 （1）耕整地及自动驾驶技术 稻渔综合种养模式下以常规的翻地、耙地、镇压、平地等机械化耕整地技术为主，基于北斗导航的拖拉机自动驾驶技术将逐步进行试验示范。

以前农民都会在初春时节把秸秆连同田间地头杂草搂到一起燃烧，草木灰还田处理，这样即清除了地表也可以有效控制来年病虫草害，还可以给田地增加肥力。

但是，焚烧秸秆极大的造成了空气的污染，增加了雾霾的发生率。

因此如何更好地开发利用秸秆是我们要解决的首要问题。

经过农业工作者多年的调研和实践考察，最简单有效的方法就是将秸秆粉碎之后，还田深翻覆盖，这种方法投资少、见效快、简单易行，可有效控制秸秆焚烧、培肥地力、促进农业可持续发展。

一、玉米秸秆粉碎还田深翻的好处1、玉米秸秆粉碎还田深翻覆盖，经过腐熟转化，增加土壤有机质含量，优化土壤成分。

玉米秸秆中含有大量的氮元素、磷元素、钾元素等营养成分及有机质，把玉米秸秆完全粉碎还田之后深翻覆盖埋在土壤深处经过一冬天的腐熟转化，变成土壤养分，相当于给土壤施入了有机肥料，土壤下面20～30厘米深层的有机质含量增加，优化土质，培肥地力。

使之更适宜玉米作物生长。

2、玉米秸秆粉碎还田深翻覆盖能有效促进微生物活性，提高地里温度，利于保水保墒。

秋季玉米秸秆完全粉碎还田深翻覆盖腐熟转化是一个化学转变的过程，通过这一转化进一步提升了土壤中微生物数量，提高了酶活性，从而加速土壤中有机质分解和秸秆营养元素的转化,改善了土壤结构，提高了土壤蓄水保墒、疏松多质、供肥保肥能力。

使之更利于玉米作物的生长。

3、提高玉米产量。

秋季玉米秸秆通过完全碎还田深翻覆盖处理之后，土壤中有机质的含量大大增加，地力肥沃；微生物活性大大增强，地温升高；保水保墒能力增强；第二年玉米作物的生长要素达到了最佳状态，玉米作物长势好产量自然提高。

4、玉米秸秆粉碎还田深翻覆盖处理，可以有效改善村屯的自然环境。

在没有实施玉米秸秆完全粉碎深翻还田项目以前，农民一般会在初春季节将上一年的玉米秸秆杂草等聚拢成堆，然后直接在田间焚烧，这样不仅产生火灾等安全隐患，同时产生大量的烟尘，严重破坏生态环境。

将玉米秸秆完全粉碎还田深翻覆盖处理，既能使大量秸秆变废为宝成为土壤的肥料，又能避免生态环境污染和火灾等安全隐患的发生。

２００８年７月　农机化研究　第７期　寒地水稻机械化秸秆直接还田技术的研究　邹德堂　，解保胜　（１．东北农业大学农学院，哈尔滨１５００３０；２．农垦科学院水稻所，黑龙江佳木斯１５４０２５）　摘要：针对黑龙江省水稻种植面积不断扩大、稻田养分严重亏缺的问题，研究了水稻秸秆直接还田适宜量、适　宜时间，明确了化肥施用方法及土壤理化性状改善程度与节肥效果，并研究了机械还田的具体措施，形成了寒地　机械化稻草还田培肥地力技术体系。研究结果表明：连续３年稻草还田土壤有机质提高０．２个百分点，增产　１０％以上．节肥１０％～２０％，培肥地力、增产、节肥效果非常显著。积极地推广机械化稻草还田培肥地力技术，　是促进农田生态环境优良化，使经济与社会可持续发展的重要举措，该项技术市场前景极为广阔。　关键词：秸秆还田；７ｋ稻机械化；寒地　中图分类号：￥２３３．７１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—１８８Ｘ（２００８）０７－０２２７—０３　

０　引言　随着黑龙江省近年来农业种植结构调整，水稻面　积迅速扩大，到２００７年全省水稻面积达２３３．３３万ｈｍ　多。全省水稻种植面积发展目标为３２０万ｈｍ　，水稻将　成为主要粮食作物，在农业经济中占重要地位。然而　在水稻生产中经常是单一施用化肥、不施有机肥，使土　壤板结、有机质含量减少、地力逐年下降，生产上迫切　需要培肥地力的实用技术。　稻草还田是回收稻草养分和解决有机质肥源的一　个有效途径，不仅能够改善土壤结构、培肥地力，还可　以减少化肥施用量、降低成本、提高水稻产量，保障水　稻生产的可持续发展。由于黑龙江省冬季气候寒冷导　致还田稻草养分释放缓慢，施用不当，影响水稻产量，　稻草还田未能被普遍采用。因此，黑龙江水稻生产迫　切要求完善稻草还田技术。　１直接还田量　稻草还田量与水稻产量呈抛物线关系。每年稻草　还田６０００ｋｇ／ｈｍ　时，本田有机质就可以保持平衡；随　着还田量增大，土壤有机质积累增加，容重下降，水稻　产量增加。稻草还田量在６０００—９０００　ｋｇ／ｈｍ　为宜。　一般生产田稻草量在７５００ｋｇ／ｈｍ。左右，当年产出稻草　可全量还田。　２秸秆还田方法　收稿日期：２００７—１０—１６　基金项目：国家科技攻关计划项目（２００４ＢＡ９０７Ａ２７）；黑龙江省博士后　资金资助项目（２００３—２００７）　作者简介：邹德堂（１９６５一），男，黑龙江铁力人，教授，博士，（Ｅ—ｍａｉｌ）　ｚｏｕｄｔ＠１６３．ｅｏｍ　水稻收割一般在９月１５日前后开始作业，１Ｏ月１５　日前后结束。　霜前收获秸秆处理，一般年份在９月中旬～９月下　旬。９５％以上的粒颖壳变黄，２／３以上穗轴变黄，９５％　的小穗轴和副护颖变黄，即黄化完熟率达９５％为收割　适期。水稻秸秆没有枯死，田地较泥泞，适于小型半喂　入式收割机和机械割晒作业。用洋马、久保田、小太郎　和韩国ＪＣ１７１６Ｌ等半喂入式收割机，在霜前进行水稻　直收，低茬收割，秸秆粉碎至５一ｌＯｏｍ，抛撒均匀。稻　谷用烘干机干燥，每小时降低一个水分，温度控制４５　ｑＣ　以内，以免降低品质。用拖拉机配前悬式割晒机割晒，　割茬高度１２—２０ｃｍ，放鱼鳞铺或４５。角铺，凉晒５—７ｄ。　整个晾晒过程，防止干、湿反复交替，尽量降低裂纹米　率；稻谷水分降至１６％左右时及时拾禾脱谷，配套拾禾　机佳联ＪＬ３０６０，ＪＬ３０７０，ＪＬ１０７５，ＪＬ１０６５，东德Ｅ５１２和　Ｅ５１４、叶尼塞一１２００Ｈ等，装配秸秆抛撒装置，把脱谷　过程中半揉碎的稻草均匀抛撒。　枯霜后收获秸秆处理，一般年份在９月下旬～１Ｏ　月中旬。降枯霜１—２天后可用大型全喂入式机车进　行直收，水稻秸秆全部枯死。用约翰迪尔３５１８，３０６０　和３０７０低茬收割，割茬高度５—１０ｃｍ，秸秆粉碎１Ｏ～　１５ｅｒａ抛撒；用佳联ＪＬ１０７５，ＪＬ１０６５、东德Ｅ５１２和５１４、　叶尼塞等全喂入式机车高茬直收，割茬高度３Ｏ～　４０ｃｍ，要装配秸秆抛撒装置，把半揉碎的稻草粉碎后均　匀抛撒，均匀铺于田间。　

农作物秸秆还田、离田（捡拾打捆）机械化技术一、技术概述（一）技术基本情况。

农作物秸秆还田机械化技术就是在农作物收获后，使用秸秆粉碎机直接将作物的秸秆进行就地粉碎并覆盖在地表的一项机械化技术。

农作物秸秆离田（捡拾打捆）机械化技术就是使用捡拾打捆机自动完成秸秆捡拾、打捆和放捆的一项机械化技术。

秸秆机械化还田技术的实施不仅可以增加土壤有机质，培肥地力，提高作物产量。

农作物秸秆离田（捡拾打捆）机械化技术可提高播种质量，促使粮食增产，提高秸秆综合利用率。

同时都可以防止秸秆焚烧造成，减少环境污染，改善大气环境，能够促进生态友好型农业可持续发展。

（二）技术示范推广情况。

从2010年开始推广农作物秸秆还田机械化技术，目前，秸秆机械化还田率达到90%以上。

从2017年开始推广农作物秸秆离田（捡拾打捆）机械化技术，目前，秸秆机械化离田率10%左右。

（三）提质增效情况1. 农作物秸秆还田机械化技术1.1增加土壤有机质含量。

秸秆还田可以使土壤中的碳源得到增加，秸秆中的碳经过土壤微生物腐解后形成大量的有机碳存储在土壤中，增加了土壤有机碳的含量，培肥地力。

1.2有效提高土壤酶活性。

秸秆还田改善了耕层土壤物理性质，引起土壤中生化反应进程发生改变，从而提高了耕层中土壤酶活性。

1.3改善土壤蓄水能力。

秸秆还田后随着土壤中团粒结构和团聚体数量的增加，土壤孔隙度也逐渐增大，可以提高土壤的渗水能力和保水能力。

2. 农作物秸秆离田（捡拾打捆）机械化技术2.1可提高播种质量，降低燃油消耗、减少碳排放、防止秸秆焚烧、减少大气污染，促进生态友好型农业可持续发展。

2.2采用农作物秸秆离田（捡拾打捆）机械化技术亩节本28元，亩增产50kg，按玉米收购价格1.8元/kg计，亩秸秆量100kg，按秸秆收购价格0.4元/kg计，亩节本增效共计158元。

二、技术要点（一）核心技术1.玉米秸秆机械化粉碎还田。

农作物收获后，使用秸秆粉碎机直接将作物的秸秆进行就地粉碎并覆盖在地表。