可持續發展的重要標志是資源的永續利用和良好的生態環境。今年的中央一號文件明確提出要發展生態循環農業，推進畜禽糞污、秸稈、農膜等農業廢棄物資源化利用。去年，農墾系統組織開展了農墾農業綠色優質高效技術模式提升行動，行動旨在加強農墾綠色農業發展技術的集成創新與推廣應用，形成一批適合當地生產條件、可推廣的綠色優質高效技術模式。在這一背景下，本文聚焦當前農墾農業綠色優質高效技術模式提升行動中秸稈粉碎還田技術應用推廣現狀，重點分析秸稈粉碎覆蓋還田技術和粉碎翻壓還田技術的突出優勢及存在問題，探索農墾秸稈還田技術下一步研發推廣方向，以提高農墾農業資源化利用水平，推動農墾農業綠色、優質、高效、可持續發展。
一、墾區秸稈粉碎還田技術應用現狀
農墾的農業廢棄物資源體量龐大，據調查統計，2015年，全國農墾系統共產生秸稈總量為5410萬噸，其中，谷物類秸稈共計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化石能源的使用，更有助于循環農業的發展，是可持續農業發展的根本途徑。當前，秸稈粉碎覆蓋還田技術和粉碎翻壓還田技術正被越來越廣泛地應用推廣，秸稈處理朝綠色、優質、高效、可持續的方向發展。
（一）秸稈粉碎覆蓋還田技術
秸稈粉碎覆蓋還田技術就是將秸稈粉碎后直接覆蓋在地表的技術，可以減少土壤水分的蒸發，增加土壤有機質，達到保墑的目的。當前農墾農業綠色優質高效技術模式提升行動中，秸稈粉碎覆蓋還田技術在內蒙古、上海等墾區得以重點應用推廣。
內蒙古興安盟農墾吐列毛杜農場主要實行玉米—大豆—小麥的輪作方式，其秸稈粉碎覆蓋還田作業，主要是在上茬作物收獲時，收獲機械配帶秸稈粉碎機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，用180以上馬力拖拉機配帶大型深松機深松30厘米，然后先重耙16~18厘米再輕耙、鎮壓一遍，或者采取免耕播種技術進行免耕播種，進一步保證秸稈覆蓋還田后的作業質量。上海農墾對水稻秸稈主要采取留茬二次切割粉碎作業技術，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，同時還具有改善土壤結構、提高土壤有機質與礦質營養水平的作用，省工省時，被越來越廣泛地應用。
（二）秸稈粉碎翻壓還田技術
秸稈粉碎翻壓還田技術就是用秸稈粉碎機將摘穗后的玉米、高粱及小麥等農作物秸稈就地粉碎，均勻地拋撤在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解的技術。當前農墾農業綠色優質高效技術模式提升行動中，秸稈粉碎翻壓還田技術在遼寧、江蘇、河南等墾區得以重點應用推廣。
河南省黃泛區農場主要實行玉米、大豆秸稈全量秸稈還田，先用秸稈粉碎還田機具將玉米、大豆秸稈標準化粉碎后均勻拋撒到地表，隨即深翻掩埋，適量補氮。通過秸稈粉碎翻壓還田技術，農場自2003年以來，土壤有機質含量提高0.3個百分點，還田效果明顯。江蘇農墾實行稻麥周年種植，其秸稈粉碎還田技術，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，提高秸稈全量還田后播種作業質量，改善小大麥根系生長條件，提升秸稈還田效果。遼寧墾區國營王家農場全面實行將水稻秸稈粉碎拋撒到地表后立即耕翻土地的技術，目前，每畝能粉碎400公斤稻草秸稈，秸稈資源化利用率達到90%。
秸稈粉碎翻壓還田技術效果好，秸稈拋撒均勻，有利于后續農田作業，被廣泛地應用。
二、墾區秸稈粉碎還田技術突出優勢
（一）增加土壤有機質含量，提升土壤肥力
秸稈還田利于土壤有機質的積累。如表1所示，將666公斤/畝的秸稈連續3年分別混入15厘米、20厘米、35厘米、50厘米深的土層后，每公斤土壤有機質含量分別增加了2.68克、1.95克、1.37克和0.81克，每畝土地有機質增加總量分別為297公斤、288公斤、382公斤和325公斤。
表1連續秸稈混合還田3年后土壤有機質增加量
土層深度
（cm） 初始值 3年后增加的土壤有機質含量（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質及養分含量的影響，鄒文秀，2018
因此，通過秸稈粉碎還田的方式，能有效補充更新土壤有機質，有效補充農作物生產中所需養分，減少土壤養分損失，增加土壤合理承載量，進一步提升土壤承載力，調控土壤養分缺乏對作物的影響。
（二）提高根系活力，改善農作物生理特性
根系活力、葉綠素含量是作物重要的生理指標，由藍立斌（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，從而促進玉米根系生長。
因此，秸稈還田的方式，還能有效提高農作物磷利用率，從而提高作物根系活力，增加葉片葉綠素含量，促進農作物根系生長。
（三）提升農作物品質
秸稈還田能有效提升作物品質。由張鋒等（2011）在玉米秸稈還田對不同類型小麥產量和品質的影響中的試驗可知，秸稈還田可改善強筋小麥營養品質，提升弱筋小麥面粉加工品質。由張自常等（2010）在覆蓋旱種對水稻產量與品質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、蒸煮品質及食味性，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、墾區秸稈粉碎還田技術推廣中存在的問題
（一）秸稈過量還田會導致農作物減產
秸稈粉碎還田技術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，提升土壤有機質含量，增加農作物產量，減少秸稈焚燒帶來的環境污染問題。但隨著秸稈還田面積的不斷增加和秸稈產量的提高，過量的秸稈還田也會影響整地和播種質量，導致后茬作物病蟲害加重，降低穗數，最終影響產量。
（二）秸稈粉碎還田效率有待提高
現有的秸稈還田機械質量、運行穩定性、作業效率均有待進一步提高。一方面，分散經營模式下小型機械無法全面實現秸稈全量還田；另一方面，個體經營農機機駕人員水平偏低，致使農業生產標準化程度不高，綠色、優質、高效生產難以保證。
（三）受氣候影響，部分地區秸稈粉碎還田后腐解困難
北方地區秋季收獲期集中，冬季封凍時間長，秸稈粉碎還田后難以充分腐解，還存在產生有害氣體等影響下茬作物生產等問題。而且，產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，農作物病蟲害存在逐漸加重發生趨勢。另一方面，未腐熟的秸稈有利于地下害蟲取食和繁殖，從而導致病蟲害越積累越多，增加治理難度，影響作物收成及品質。
四、墾區秸稈還田技術推廣方向
（一）優先在集團化墾區引進先進秸稈粉碎還田機具
考慮到秸稈粉碎還田機具成本相對高，還田效率不確定性等問題，建議優先在有條件的集團化墾區引進國內外先進的粉碎還田機械設備，試驗秸稈還田機械質量、運行成本及作業效率，再在其他墾區示范推廣，以解決秸稈還田效率低，整地和播種質量差等問題。
（二）推廣秸稈間接還田技術，建立種養結合循環農業模式
針對部分地區受氣候影響，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，探索“豬—沼—茶（菜、糧、果）”、“水稻+”、“玉米+”、“茶園+”等多種種養結合循環農業模式，重視種養業廢棄物資源的循環利用，優化調整種養業結構，按照土地承載能力，推行以地定畜、種養匹配，實現種養結合循環發展。
（三）推廣秸稈還田下的病蟲草害防治技術
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，加強播種期病蟲害的防治，從而有效預防一些病蟲害的發生。
（作者單位：中國農墾經濟發展中心）
責任編輯：蔡基松
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