秸秆还田的作用及存在问题与对策

秸秆还田的作用及存在问题与对策秸秆还田的作用、存在的问题及对策：秸秆直接还田的效用和存在问题及对策?摘要：本文首先阐述了秸秆还田具有土壤增肥剂、土壤活化剂、土壤结构改良剂、土壤解毒剂的四大功效，同时阐述了秸秆还田工作中存在的四大问题，并根据存在的问题提出了解决问题的五项规范化措施。?随着农业集约化和机械化程度的提高，以及煤炭、液化石油气等化石燃料的推广使用，农户秸秆还田的作用及存在问题与对策本文内容：秸秆直接还田的效用和存在问题及对策?摘要：本文首先阐述了秸秆还田具有土壤增肥剂、土壤活化剂、土壤结构改良剂、土壤解毒剂的四大功效，同时阐述了秸秆还田工作中存在的四大问题，并根据存在的问题提出了解决问题的五项规范化措施。?随着农业集约化和机械化程度的提高，以及煤炭、液化石油气等化石燃料的推广使用，农户一家一户饲养牲畜及依靠作物秸秆取暖做饭的的小农经济时代已经基本结束。农作物秸秆处理因其费时费工且肥效缓慢，在好多地方已经成为令人头痛的问题。好多地方作物收获后，农民将秸秆付之一炬，到处是狼烟滚滚，严重污染了环境，影响了公路、铁路及航空交通。由于秸秆焚烧造成土壤有机质减少，土壤肥力下降，近年来机械化秸秆粉碎直接还田技术应运而生。机械化秸秆粉碎直接还田技术，它是以机械的方式将田间的农作物秸秆直接粉碎并抛洒于地表，随即耕翻入土，使之腐烂分解，从而培肥地力，实现农业增产增收。机械化秸秆还田技术具有显著的经济效益和社会效益。一、秸秆还田的效用1、还田作物秸秆可以成为土壤的增肥剂?通过机械化秸秆粉碎直接还田技术，可以大大增加土壤有机质，增肥地力。秸秆中含有氮、磷、钾、镁、钙及硫等元素，这些正是农作物生长所必需的营养元素，含量均衡且肥效持久。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。秸秆碳、氮比值较高，作为一种含碳丰富的能源物质，直接施入土壤会刺激微生物迅猛活动而将固定和消耗一部分有效氮【1、2】，因此，在秸秆直接还田时，通常配施一定量无机氮肥，用以补充土壤氮素消耗。秸秆还田与化肥混施有较高的增产效益，并能提高作物对麦秸氮的吸收率，减少氮肥中氮的损失【3】。其它研究亦表明:秸秆氮在化肥氮存在条件下，其供氮状况要比秸秆单施显然具有较高而持久的肥效。磷肥施入土壤后，并不以原有的磷酸盐形态存在，而是很快的被土壤中的金属离子所固定，可溶性磷转化为难溶性磷，致使土壤中有效磷含量降低，土壤中固定磷增加。候雪坤等多年研究【4】白浆土磷肥利用率在轮作条件下大豆为1.5%一4.7%，小麦3.6%一11.1%，连作条件下大豆仅为1.8%一3.4%，小麦3.1%一12.4%，尤其是干旱年份有时甚至无效。而作物秸秆直接还田，可以为土壤微生物提供丰富的可溶性能源物质，从而激发土壤微生物细胞大量繁殖提高土壤生物活性。微生物在分解能源物质过程中保护土壤中有效磷，转化难溶性磷为有效磷，达到提高土壤中有效磷含量和供磷水平的目的。秸秆还田加化肥的处理，土壤养分最突出特点是:土壤速效钾大幅度增加，王振忠【5】等研究稻麦秸秆全量还田表明，土壤速效钾由试验前的75mg/kg提高到100mg/kg，平均每年递增8%，而钾素对提高稻麦产量和改善品质的影响极大。据测定，秸秆中有机质含量平均为85%左右，如按每亩还田秸秆1t计算，则可增加有机质1750kg/亩。据有关资料统计，目前我国每年生产秸秆6亿t，其中含氮300多万t，含磷70多万t，含钾700多万t，相当于我国目前化肥施用总量的四分之一以上。可见农作物秸秆是一笔巨大的财富，付之一炬真是资源的极大浪费。2、还田作物秸秆可以成为土壤的活化剂秸秆中含有大量的有机质，还田后为土壤微生物提供了充足的碳源，促进微生物生长、繁殖，提高土壤生物活性，使土壤中微生物和其它食腐动物激增，土壤生物活性强度提高，接触酶活性大大增加。秸秆还田后，肥土上细菌数增加0.5一2.5倍，瘦土上增加2.6一3.0倍。在20%的合适土壤水分含量时，细菌数量多，在肥土和瘦土上分别增加3.5倍和3倍氮【6】。随着微生物繁殖力的增强，生物固氮增加，促进了土壤中矿物磷、矿物钾的分解；由于有机质分解转化产生的腐殖质对阴阳离子具有较强的吸附性，促进了土壤的酸碱平衡，养分结构趋于合理。3、还田作物秸秆可以成为土壤结构的改良剂作物秸秆直接还田后，可形成地面覆盖，具有抑制土壤水分蒸发，储存降水和提高地温等诸多优点，对于旱地作物稳产具有良好效果。李新举等【7】研究发现：还田3年后，覆盖土壤0一10cm土层总空隙度增加4.16%，土壤容重减少0.11g/cm3，翻压还田的土壤0一10cm土层总空隙度增加3.4%，土壤容重减少0.09%。秸秆还田后土壤的孔隙明显增加，大孔隙占总孔隙的比例较大，容重变轻，收缩率和破碎系数均变小，使得土壤疏松。有机物可通过影响微生物活性来增强土壤团聚体的稳定性，有机聚合物也可借阳离子桥、氢键、范德华力以及二、三氧化物—腐殖质复合体等连接粘粒的表面，稳定土壤结构。土壤微团聚体的分析结果表明，高留茬还田后土壤粗微团聚体数量增加，细团聚体数量减少。这种变化表明了高留茬还田的有机质起着胶结和团聚的作用，使土壤中的细小颗粒缔结成较大的微团聚体，从而使土壤结构得到改善【8】。秸秆对土壤物理性状的改善具有积极作用，特别是土壤容重变轻，破碎系数变小，使土壤疏松，通透性改善。4、还田作物秸秆可以成为土壤解毒剂???秸秆腐烂后产生的腐殖质具有极强的吸附性，可以吸附土壤中重金属离子，土壤腐殖酸还可以减轻残留除草剂对下茬作物的危害。土壤有机质对重金属污染的缓冲和净化机制主要体现在以下几方面:(1)参与土壤离子的交换反应;(2)稳定土壤结构,提供生物活性物质,为土壤微生物活动提供基质和能源,从而间接影响土壤重金属的行为;(3)它是重金属离子的螯(络)合剂。土壤有机质和金属离子的相互作用,主要是离子交换和络合作用。有机质对土壤重金属污染的净化机制主要是通过腐殖酸与金属离子发生的络合(螯合)反应来进行的。卢颖等【9】研究认为土壤有机质是影响苯噻草胺吸附行为的重要因素，其吸附系数有随土壤有机质含量增高而增大的趋势。5、秸秆还田可以优化环境、防治污染机械化秸秆还田使秸秆中的有机质得到充分的利用，避免了长期以来农民大量焚烧秸秆而造成的环境污染，有利于生态农业和环保农业的发展。二、影响秸秆还田效应的主要因素1.秸秆的C/N试验证明，C/N大的秸秆施入农田后，必须采取补氮措施。可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。2.秸秆粉碎长度为保证还田翻压效果，将秸秆切成碎段3-5cm长为宜，若秸秆粉碎过长或直接翻压（不经切碎处理），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。3.温度与土壤水分条件秸秆还田后，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。通常情况下，当温度在27℃左右，土壤持水量55%-75%时，秸秆腐化、分解速度最快；当温度过低，土壤持水量为20%时，分解几乎停止。4.秸秆还田时期秸秆还田要考虑合理的时期，一方面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。一般还田时间应在播前30d还田为好；另一方面还要考虑秸秆的含水量，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。三、秸秆还田存在的问题1、农民认识不够，相应法律、法规不健全，秸秆还田难度较大???随着农村生产水平的提高和农民经济意识的解放，农民图简便省事，在田间直接焚烧秸秆的现象越来越严重，在一些城**和发达地区尤为突出，给环境、交通、生活和生产及社会诸多方面造成严重危害。政府虽三令五申仍屡禁不止，究其原因之一就在于缺乏相关的法律法规和政策。而一些发达国家(如德国等)则制定有严格的禁止秸秆焚烧的法律。2、秋季耕作质量差，影响小麦播种质量近年来由于大力推广粮食高产创建栽培管理技术，产量大幅度提升，每亩两茬作物秸秆可达1000公斤左右。加上秸秆粉碎后没有充足的腐熟时间，直接耕作造成秸秆难以掩到土下，经耙耱后地里仍有一层秸秆；即使掩到土下的秸秆由于没有腐熟，土壤难以耙实，达不到小麦播种要求的土地平整、上虚下实的整地质量标准，种子与土壤不能充分接触，造成播种后小麦出苗质量差。按照正常的播种时期，一般小麦每亩播量在7.5公斤左右即可，近年来因为秸秆还田造成的耕作质量差，有些农户每亩播种量达到了15公斤以上。另外，由于秸秆腐熟还需要一部分氮素营养和水分，与麦苗生长争水争肥，导致麦苗不壮。3、秸秆还田导致某些病虫害危害加重秸秆还田后，少数带病虫的秸秆掩入土中，成为下一生长季节作物病原菌和害虫的初侵染源，病虫害累积有逐年加重的趋势，例如小麦全蚀病、玉米黑粉病以及多种土传病害。再者，初腐秸秆可以吸引金针虫等地下害虫产卵，危害加重。4、农资价格升高，导致秸秆还田成本增加由于汽柴油价格的上涨，导致秸秆还田每亩直接投入增加15-20元，加上秸秆还田还需要增加氮肥施入量，每亩增加投入在30-40元之间，许多农户因不愿增加投入而将秸秆焚烧。四、解决秸秆还田现存问题的几点措施l、广泛宣传发动，提高思想认识秸秆还田技术是利国利民、保护环境的有效技术，要充分利用广播、电视、报纸、标语等多种宣传形式，在全社会范围内宣传秸秆焚烧的危害和秸秆还田的益处，提高农民禁止秸秆焚烧的意识，为秸秆还田和禁止秸秆焚烧工作创造一个良好的社会舆论氛围。通过宣传发动，提高广大农民群众的守法意识和环保意识，使秸秆还田真正成为农民的自觉行动。2、加强组织领导，强化政策、资金扶持实施秸秆机械化还田是一项利国利民的公益性工程，有利于农业生产和环境保护。政策扶持方面，农业部门要加强对秸秆还田工作的技术指导，确保合理有效地实施秸秆还田工程;农机部门要按照农机化“十一五”规划要求，大力发展农作物秸秆还田和综合利用技术，精心指导，积极推广还田效果好、使用效率高的各种秸秆还田机械，帮助农民利用秸秆加工机械，进行秸秆加工利用，变废为宝，增加农民收入。资金扶持方面，政府要在农村综合利用秸秆方面增加资金注入.如在农村发放小额资金贷款，帮助缺少资金的农民养牛、养羊、养猪;投入资金帮助农民建设沼气池、节柴灶，既利用了秸秆又节约了能源。对使用沼气和节柴灶好的农户给予表彰，鼓励农民利用秸秆和牲畜粪便堆制高温堆肥。3、制定保护耕地地力的法规或制度，加大秸秆禁烧工作力度把秸秆还田制度用法规、法律固定下来，加大行政干预、监察力度，堵死秸秆焚烧之路。组织严密有力的督查网络，确保跟踪督查到位。县(市)政府要组织宣传单位不定期对各乡镇禁烧工作进行暗查;各驻乡镇督查组要深入分包的乡镇，切实履行督查指导职责;各乡镇也要成立督查组，并在各主要交通干线和各行政村设安全检查员或监督员，佩带标志，白天巡回检查，夜间设点督查。总之，要通过高压禁烧、严密督查，形成秸秆禁烧工作强大的推动力。此外，实行赏罚分明的激励措施，确保责任落实到位。各级政府应纷纷建立秸秆禁烧考评制度，对落实不力、造成严重后果的相关责任人给予行政问责。4、大力发展养殖业，逐步推广种植养殖合作随着农业机械化水平的提高，机械作业逐步取代牲畜作业，致使牲畜减少。但是由于人们生活水平的提高，肉类及乳制品需要增加，在农村规模养殖业也发展起来，例如饲养肉牛、奶羊、奶牛等，需要的饲料数量也增加。一方面是养殖业农户需要大量的秸秆作饲料，另一方面种植业农户大量的秸秆需要处理。各级政府可以通过一定的政策引导，建立养殖户与种植户之间合理的利益连接机制，促使秸秆过腹还田，这样既可以解决秸秆焚烧问题，又可以形成农业良性循环。5、推广合理的秸秆还田技术，确保作物丰产丰收(1)依据地力，秸秆还田的数量要适宜。秸秆还田的数量过多过少都不好，过多会影响当季作物的生长;过少起不到培肥改土的效果。在高产地块可以将粉碎后的秸秆适量的取出地外堆沤后再施入。(2)依据农时，秸秆还田和作物播种时间要适当。秸秆还田的时间，要视当地的耕作制度、农时季节、作物吸收养分的要求和秸秆腐烂情况及田间管理等多方面的因素综