农机农艺融合技术在秸秆还田中的应用

王鸿山

（胶州市农业农村局，山东 青岛 266300）

农业是我国的基础性产业，在国民经济体系中有着重要地位。随着乡村振兴战略的实施，国家越来越重视“三农”发展，并逐步加大了“三农”建设的投入力度。秸秆是农作物生产过程中产生的重要农业废弃物，以往农村燃料短缺，秸秆往往都是被收集起来作为燃料使用，后来农村燃料问题得到解决后，农民往往将秸秆一烧了之，造成了严重的农业生态污染，成为农业生产中面临的一个老大难问题。这不仅仅与绿色发展理念相违背，而且还造成了有机物资源的严重浪费。随着科学技术的发展，目前更加环保且符合当前现代农业发展的农机农艺技术也在不断涌现，这为解决秸秆污染和还田问题提供了有力的支持[1-2]。

1 秸秆还田的优势

1.1 提高土壤肥力

秸秆还田能够提升土壤的有机质含量，从而提高土壤的肥力。秸秆中含有氮磷钾钙镁等营养丰富的元素。但是往年农作物收获后，秸秆一般都是堆在田间地头，或者直接焚烧了事，这样会导致空气污染，秸秆长期堆积在田间地头甚至会造成火灾等。但是如果秸秆还田后，被深翻到土壤中，将会被土壤中的细菌等微生物分解为有机质，这样就能够很大程度上增加土壤的有机质含量，从而提升土壤的肥力[3]。

1.2 改善土壤环境

秸秆被深耕深翻到土壤中分解为有机质后，能够增加土壤中各种酶的活性，从而进一步促进土壤微生物的生长。土壤中的固氮菌的含量将会增加，秸秆还田后能够进一步增加土壤的固氮能力，提高土壤的肥力，而且土壤中各种常量元素的增加还能够进一步平衡土壤的酸碱度，可以促进土壤中的养分进一步达到平衡状态，这样能够高效地解决农作物种植过程中土壤的重茬问题，从而促进农作物在第二年能够高效地生长。另外，农作物秸秆被深翻到土壤中后，在各种土壤微生物的呼吸作用的促进下，可以降低土壤的密度，提高土壤的通透性。即使土壤经过一个气温较冷的冬天，土壤深处也不至于太过坚硬而破坏土壤的物化结构，导致第二年春天无法进行耕作。

1.3 减少化肥施用量

秸秆中含有大量的有机质和氮磷钾等微量元素，秸秆在土壤中经过土壤微生物的分解后，能够很大程度地融入土壤中，从而改善土壤的肥力状况。在第二年春天进行播种时，土壤的有机质和氮磷钾等元素的含量将比较丰富，耕作时不用再施用各种化学肥料，这样不仅可以节省化肥，减少土壤污染和土壤板结，而且极大地降低了农业生产成本[4]。

1.4 实现秸秆资源化利用

以前农耕时，农民群众很少知道秸秆的循环利用途径，往往直接将秸秆处理掉或者焚烧。秸秆焚烧时会释放大量的二氧化碳，造成空气污染，烧死土壤中的微生物等，而秸秆还田可以很好地解决上述问题，最大限度地实现秸秆资源化利用。

2 农机农艺融合技术在秸秆中的应用

在农作物生产过程中，秸秆还田技术发挥着巨大的作用。秸秆还田技术在农业生产上的推广应用，有利于将农作物秸秆这种废弃的资源进行循环利用。农作物秸秆含有丰富的微量元素和营养物质，将其作为可再生资源还田到土壤中后，能够有效地增加土壤中微量元素的含量，从而满足大多数农作物的生长要求，从而达到实现作物增产的目的。但是，农作物秸秆还田是一个系列的田间作业过程，要想发挥最大的作用，将这项技术更好地应用到农业生产过程中来，还需要农机设备的支撑，也就是需要农机与农艺融合[5]。

2.1 农作物秸秆还田需要的农机具

2.1.1 旋耕机

在农作物秸秆还田过程中，旋耕机是使用最为频繁的一个农机具，旋耕机在使用和操作过程中有正反之分。正面的操作适用于土壤的耕旋，反面的操作还可以适用于秸秆还田，这些都可以根据农机农艺的融合和操作来进行调整。在秸秆还田过程，旋耕机的旋耕刀轴是反方向的，在实际作业过程中的效率显著提高，能够完成对农作物秸秆灭茬、还田、碎土和覆盖等一系列的农机操作过程。

2.1.2 秸秆还田粉碎机

秸秆还田粉碎机的作业过程与旋耕机的作业过程比较类似，最大的区别在于秸秆还田粉碎机械作业过程中采用甩刀，但是旋耕机采用犁刀。当秸秆还田粉碎机运转时，通过逆向的甩动，可以将秸秆切断粉碎然后再向后抛，从而达到粉碎的目的。目前，秸秆还田粉碎机采用的刀型有L型刀、直刀等。其中，直刀在作业过程中主要适用于小麦和水稻等农作物秸秆，而L型刀主要适用于比较粗的玉米秸秆。此外，爪型刀主要适用于粉碎强度大且在操作过程中难以切碎的秸秆。在农作物秸秆还田时，采取何种刀具，需要根据农艺作业的具体要求而定，以避免在实际操作过程中对作业刀具造成损伤，从而影响作业的效果[6]。

2.2 农作物秸秆还田配套的农艺技术

2.2.1 秸秆腐解

目前，应用到秸秆还田的秸秆，木质化程度都比较低，在土壤中比较容易腐烂。在国内大部分地区，农作物收割后大多数都是直接粉碎后还田，然后通过农业机械深耕深翻继续拌均匀，并且对秸秆还田的时间也有着严格的要求，要综合考虑土壤的实际情况、农作物种植的茬口情况以及种植的技术要求等。在农作物秸秆还田过程中，农作物秸秆的切碎、收割和土壤覆盖等，能够做到一系列流程全部连贯下来，这样可以节约大量的农耕时间，并且有利于秸秆养分的迅速转变和吸收等，也对土壤的深耕深翻提出了更高的要求。

2.2.2 辅助微生物

农作物秸秆还田后，要想达到预想的还田效果，需要将秸秆中的营养物质转化为土壤中的有机质和肥料，这个过程需要加入微生物作为辅助。通常情况下，需要在实际操作过程中加入适量比例的氮肥、磷肥和水进行充分的发酵。农作物秸秆还田后，土壤还需要保持60%的湿润度。在夏季或者遇到炎热的环境后，如果土壤水分散失比较严重，需要及时进行浇灌。而加入适量的氮磷钾肥，能够确保耕作后种植的农作物在实际生产过程中，能够最大限度地吸收营养成分。因此，在后续的田间管理过程中，还需要补充适量的磷肥和氮肥等，以便维持土壤中养分恒定，防止营养元素的过量流失等[7]。

2.2.3 后续养护

在秸秆还田后，需要高度重视后续的养护，否则会造成负面的影响。在实际作业过程中，在进行深耕深翻时，不可避免地会出现一些秸秆没有被深埋到土壤中而架空的现象，这部分秸秆因为没有接触到土壤而无法腐烂。因此，在这种情况下就需要做好后续的养护工作，及时地对秸秆还田后的农田进行巡查，然后根据实际情况进行浇水。在浇水后，没有完全覆盖的秸秆将在接触水分和微生物的条件下腐烂。但是在部分降雨量比较大的地区，关键的技术环节是对土壤进行通风，避免出现水的堆积，从而出现有机酸的囤积等。在田间排水不畅的情况下，需要加入一些碱性的肥料，以改善土壤性状。

3 农机农艺融合技术在秸秆还田应用中的问题

3.1 农民认识不足

经过多年的普及，农民群众对秸秆还田的认识和接受程度也越来越高。但是部分农民群众依然将农作物秸秆看作是一种废弃物，没有意识到秸秆的用途。再加上秸秆还田耕作后需要支付的费用增加，远不如直接焚烧省事，因此，农民群众对秸秆还田的接受程度并不高，更谈不上对农机农艺融合秸秆还田的认识[8]。

3.2 技术应用不成熟

在秸秆还田过程中，我国不少地区虽然大幅度推广了农机与农艺融合的配合使用，但是由于相关的理论认识程度不足，还存在一些研究的不足之处。比如，由于技术应用的不到位，一部分秸秆分解不彻底，这会影响第二年的春播。而目前对此还没有很好的解决对策，这导致不少农民群众对秸秆还田的可行性持怀疑的态度。

3.3 政策措施不配套

目前，实行机械化还田，能够在秸秆还田过程中使用的农机的种类并不多，而且农业作业机械的价格也比较高，一般的农民群众难以承受，购买农机的积极性不高。

4 农机农艺融合技术在秸秆还田中的应用途径

4.1 加大新型农机具的研发力度

要想在秸秆还田中广泛地应用秸秆机械化还田技术，就需要加大对新型还田机的研发力度，特别是应该研发一些工作效率高、使用简单和性能比较好的农机具。在具体的研发过程中，需要进行强化试验，多选择一些不同的地形进行耕作试验，选出最适合的秸秆机械化还田机，并进行广泛的推广，让广大农民群众能够接受[9-10]。

4.2 完善机械化还田技术路线

对农作物秸秆还田的农机设备进行多次总结和验证，对其使用过程不断进行修正和完善，特别是对秸秆还田的技术路线进行总结，使其前景更加明显和广阔，只有这样才能够提高广大人民群众的接受程度。在技术水平和资金有限的情况下，可以采取建立示范区的方式推广秸秆还田农机农艺融合技术。在条件允许的情况下，建立现场展示区，事后进行相关方面的经验总结，并以示范区为中心进行相关秸秆还田农机农艺融合技术的示范和推广等。

4.3 加大宣传力度

为了提高对农村环境的保护力度，积极推广秸秆机械化还田机的应用，需要加大宣传和推广力度。这就需要做好以下几方面的工作：一是通过电视、报纸和网络等，开设一些免费的培训班等，让农民群众进行试用体验；二是要入乡入户进行宣传，开展相关的秸秆还田农机使用宣传讲座，让更多的农民群众了解秸秆还田农机的使用，同时积极宣传秸秆焚烧带来的危害等；三是对相关的农机合作社和农机大户进行宣传，农机合作社和农机大户是最需要农作物秸秆还田机械的一线人员，只有让他们接受了相关的秸秆还田机械，才能够广泛地推广相关的秸秆还田机械。

4.4 坚持示范推广

为了让更多的农民群众接受秸秆还田机械，要在日常生活中坚持先行示范，特别是在推广过程中要树立明确的推广路线，用典型带动的方法鼓励更多农民群众加入示范活动中来，推广相关机械的示范应用。

4.5 加大政策扶持力度

各级政府应该对秸秆还田机械的农机农艺融合加大支持力度，制定相关的完善政策、加大财政支持力度，通过财政资金的引导，积极地推广秸秆还田机械。同时，鼓励和扶持农机大户、农机合作社等，积极推出更多的秸秆还田服务内容，以便秸秆还田机械的推广和使用。此外，鼓励引导农机合作社和农机大户加大资金投入力度，通过政策贷款和农机购置补贴等，购买先进的秸秆还田机械等，形成完善的社会化服务体系，以便更好地推广秸秆还田机械等[11]。

4.6 开展多种形式的农机培训

为了让农民群众能够更好、更高效地操作秸秆还田机械和理解农机农艺融合技术，应该加大对他们的技术培训力度，开展多种形式的秸秆还田农机操作培训。同时，聘请一些专业的技术人员和专家，对农户和农机合作社理事长等进行培训。这就需要政府方面加大支持力度，在通过农机购置补贴和贷款支持政策帮助农户购买秸秆还田机械后，还要邀请相关的技术人员和专业人士等在村里开展相关的农机培训。并且培训人员要深入到田间地头，在培训理论知识后再对农户进行专业农机操作的培训，从而达到使农户能够熟练操作农机设备的目的。

5 结论

秸秆还田是一种循环经济理念在农业农村方面的实践，对我国现代农业发展和生态环境保护有巨大的促进作用。因此，各级政府和相关农业工作者要结合当地的实际情况，在秸秆还田农机农艺融合技术推广实践过程中有选择性地对生产环境和条件进行改进，争取农业生产趋于自动化、机械化和科技化，并且在具体生产实践过程中，不断地探索新机械和新技术应用到秸秆还田过程中的途径，从而推动我国现代农业的发展。