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农作物机械化秸秆还田技术主要是以机械粉碎、破茬、深耕和耙压等机械化作业为主,将农作物秸秆粉碎后直接还到土壤中去,增加土壤有机质,培肥地力,提高作物产量,减少环境污染,争抢农时季节的一项综合配套技术.随着我国农业生产水平的不断提高,作物秸秆的产量也会越来越高,提高秸秆的综合利用率,不仅能减少资源的浪费和环境污染,还可以提高整个农业生产系统的产出水平,是实现农业可持续发展的重要内容.

1.秸秆还田技术应用现状及优点

世界上农业发达的国家大都非常重视土地的用养结合和发展生态农业,一般把化肥施用量控制在施肥总量的l/3左右,秸秆还田和农家肥施用量占施肥总量的2/3.目前我国农作物秸秆用于还田的仅占1.7%,大部分地区由于没有采取有效的还田措施,致使耕地连年种植不得休闲,土壤有效成份得不到及时补充,土壤有机质含量逐年下降,全国平均只有1.5%,不到美国土壤有机质平均含量的一半,农业生产处于重用轻养的掠夺式经营状态.同时由于化肥施用量逐年增大,我国占世界7%的耕地,化肥用量占世界施用化肥总量的27%,致使土壤板结,地力衰退,造成农作物营养不良和病虫害多的严重后果.因此,秸秆还田技术具有很大的发展潜力.经多年试验示范实践,农作物秸秆还田优越性非常明显.

1.1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.据测定,秸秆中有机质含量平均为15%左右,如按每公顷还田秸秆15吨计算,则可增加有机质2250公斤/公顷.据有关资料统计,目前我国每年生产秸秆6亿吨,其中含氮300多万吨,含磷70多万吨,含钾700多万吨,相当于我国目前化肥施用总量的1/4以上.可见农作物秸秆是一笔巨大的财富,付之一炬是资源的极大浪费.

1.2形成有机质覆盖,抗旱保墒秸秆还田可形成地面覆盖,具有抑制土壤水分蒸发,储存降水和提高地温等诸多优点.据测定,秸秆直接还田,土壤的保水、透气和保温能力大大增强,吸水率可提高10倍,地温提高l℃~2℃,还田1亩鲜玉米秸秆(1/250公斤),相当于增施4000公斤土杂肥的有机质含量,相当于增施碳铵18.75公斤、过磷酸钙10公斤、硫酸钾7.65公斤.秸秆还田可使下茬作物平均增产10%~20%.

1.3降低病虫害的发生率由于根茬粉碎疏松和搅动表土,能改变土壤的理化性能,破坏玉米螟及其他地下害虫的寄生环境,故能大大减轻虫害,一般可使玉米螟

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1.4省工增产,争抢农时一般情况下,机械化秸秆还田的作业成本仅为人工还田的1/4,而工效可比人工还田高40~120倍,还可增产增收.因此,机械化秸秆还田是大面积实现以地养地、建立高产稳产农田的有效途径.

1.5改善土壤环境,改造中低产田秸秆中含有大量的能源物质,还田后微生物激增,土壤生物活性强度提高,接触酶活性可增加47%.随着微生物繁殖力的增强,生物固氮增加,碱性降低,促进了土壤的酸碱平衡,养分结构趋于合理.此外,秸秆还田土壤容重可降低0.06%~0.2%,孔隙度增加3%~7%,通气性提高,犁耕比阻减小,土壤结构明显改善.

1.6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.因此,农作物秸秆还田技术作为增肥改土工程和环保农业的重要技术,是目前国家重点推广实施的农业新技术之一.

2.实施秸秆还田的社会、经济和生态效益及应用前景分析

2.1社会经济效益实施秸秆还田技术不仅可增加粮食产量6%~15%,而且由于逐步增加了土壤肥力,实现大面积以地养地,促进了粮食产量的持续增加.此外,机手可在农机作业中获得—定收入,秸秆机械粉碎还田的作业成本仅为人工还田作业成本的1/4,而工效提高了40~120倍.实施秸秆还田技术,无论从宏观上还是从微观上看,都具有较好的经济效益.

2.2生态效益秸秆机械化还田技术既解决了大量剩余秸秆的出路,避免了秸秆因废弃霉烂和焚烧造成的大气、河流等环境污染,减少了由此引起的影响民航、铁路等交通的弊端,又增加了土壤有机质含量,培肥了地力,减少了化肥施用量,避免了过量施用化肥造成的农业环境和生态环境的污染,形成良性的生态循环,促进农业可持续发展.同时,机械化秸秆还田技术在旱作农业区实施,增加了土壤含水率,改良了土壤结构,使土质疏松,提高了土壤吸纳雨水的能力,减少径流损失,最大限度地保存和利用了自然降水,使旱作农业区生态环境趋于好转.对于在全球水资源紧缺的情况下发展农业具有非常重要的意义.

2.3推广应用前景分析秸秆还田具有独特的技术优势和良好的社会经济效益和生态效益,是提高土壤有机质含量,推进农业可持续发展的一项重要措施,对于发展生态农业、环保农业都具有重要的意义.农业部将这项技术作为一项成熟的农机化技术成果大力推广,近几年取得了较快的发展.根据试验测定,每公顷每年还田秸秆6000公斤,可提供有机质900公斤,就可以补偿土壤有机质的损耗,并且可逐年提高有机质含量,满足作物生长的需要.因此秸秆还田是一项需要长期应用的技术,具有广阔的应用前景.

3.秸秆还田技术应用中存在的问题及对策

尽管秸秆还田具有较好的经济效益、社会效益及广阔的推广应用前景,但仍存在一些不容忽视的问题.如还田后的秸秆不易腐烂,影响下茬播种质量,有些农民对秸秆还田的重要性认识不足,没有长效观念,视秸秆为负担、麻烦,往往采取一烧了之处理办法,致使土壤养分得不到及时补充,有机质含量逐年下降,化肥的施用量占用肥总量的比例过大,土壤有机质没有得到及时补充,造成土壤板结,地力衰退,农作物营养不良和病虫害多的严重后果,秸秆还田机具价格偏高、性能不稳,利用率低等,使推广该项技术存在一定的难度.为保证秸秆还田技术可持续发展应采取以下措施:

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3.1加大宣传力度,提高农民认识通过对比试验,利用科学的数据,如土壤有机质含量、作物产量、经济效益对比核算,让农民看到秸秆还田的好处,通过现场演示、技术培训、科技下乡等多种形式,加大新型机具宣传推介力度,引导广大群众购买新机具、更新老设备,转变农民思想观念,纠正长期单纯依赖化肥的思想,帮助他们树立环保意识,改变落后习惯,逐步建立用地养地相结合的良性循环机制.让农民真正认识到机械化秸秆还田带来的好处,使秸秆还田成为广大农民自发行为.

3.2加强领导,采用强有力的行政和法律措施,对焚烧秸秆现象进行严肃处理各级政府要把推广秸秆还田纳入当地经济发展的总体规划,把秸秆还田、培肥地力提高到发展质量效益型农业和绿色农业的高度来抓,为大力推广机械化秸秆还田技术,创造良好的社会环境.

3.3加大投入,优化机制积极争取政府大力支持,加大行政推动力度,疏堵结合,以堵促疏.建立以国家投资为导向,集体投资为补充,农民投资为主体的多层次、多形式、多元化的投资新机制.鼓励个人投资购机,协调有机户为无机户服务,开展跨区作业,这样既节省了大量资金,又大大提高了机械的利用率,充分调动广大购机户的积极性.

3.4加大先进适用机具的引进、推广和更新力度要切实

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