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摘要 通过对枣庄市台儿庄区秸秆粉碎还田技术进行研究，总结其解决的关键技术问题，阐述具体调研方法、技术标准及主要创新点，并分析其应用前景与社会、经济、生态效益，以期为当地秸秆禁烧以及秸秆资源的充分利用提供参考。
关键词 秸秆；粉碎还田；关键技术；效益；山东枣庄；台儿庄区
中图分类号 S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0243-02
枣庄市台儿庄区是粮食主产区，秸秆粉碎还田率已达90%以上，有效解决了秸秆再利用和环境污染问题。近年来，台儿庄区农业科技工作者通过对秸秆粉碎还田加微生物反应堆的利用情况、存在问题、技术创新、发展措施进行调查研究和统计分析，进一步探求了秸秆直接还田的最佳技术方法、最优技术集成、最优“三益”效果，为推动该项技术在台儿庄区的成果转化应用提供了科学理论和实践依据。
1 主要研究内容
围绕小麦、玉米（水稻）一年两作区的机械化保护性耕作的秸秆粉碎直接还田技术体系进行研究，包括7项技术：小麦浅耕施肥播种的前茬作物玉米秸秆粉碎还田覆盖技术；水稻机械化收割秸秆粉碎还田技术及微生物菌同时加入土壤的加速秸秆降解腐化技术；玉米免耕精播及小麦秸秆粉碎直接还田覆盖技术；机械化深松分层施肥免耕播种复式作业技术；土壤改良沃土工程技术；秸秆废物利用的生物反应堆在设施蔬菜、果园中的应用技术；田间机械化植保技术。
2 解决的关键技术问题
一是解决小麦、玉米、水稻收获的机械收割单一化和小麦玉米水稻收获后的秸秆废弃不利用及传统方式的秸秆还田腐化分解慢的问题；二是玉米（水稻）、小麦秸秆粉碎还田生物反应腐化沃土工程技术；三是土壤环境生态位的优化调整技术；四是生物反应堆在设施蔬菜、果园中应用技术；五是解决化肥农药用量大、土壤养分不全面、氮肥过盛，导致的农产品质量低下、环境污染严重、土壤板结、营养匮乏及土壤容重高等问题；六是设施蔬菜、果品品质偏低，农药化肥投入量大且残留量高等问题。
3 调查研究方法
3.1 调查研究与理论研究相结合
对目前小麦、水稻、玉米秸秆粉碎直接还田和设施蔬菜应用生物反应堆技术的面积、用法、效果进行调查；对微生物降解菌的使用时间、数量、土壤生态环境的湿度及简便的使用方法技术进行探讨，对这2项技术调查情况进行综合分析，找出关键技术要点，并制定实用技术操作规程。
3.2 研究路径
研究路径：制定课题技术方案→制作调查表格→技术使用情况调研→综合分析评价→小麦玉米水稻秸秆还田技术研究→生物反应堆技术研究→找出阻碍技术推广的瓶颈问题→确立专项技术操作要点与规程→课题总结与技术建议每月进行1次总结→进度总结及实地考查→对发现阻碍技术发展的瓶颈问题能解决的及时反馈帮助解决→半年课题总结、数据统计分析→半年课题结题→申报专家验收→申报结项成果。
采用示范基地的技术应用调查、数据系统分析、网络信息数理分析、课题技术规程进行先进性和实效性分析。
3.3 研究依据
秸秆循环利用的方式通过农机农艺技术操作流程模式来实现，主要有以下4种。一是小麦、玉米直播一年两作模式秸秆循环利用的方式。实施程序为：玉米机械化直播→喷洒除草剂→灌溉和田间管理→玉米人工或机械收获→秸秆粉碎还田覆盖地表→浅耕或地表旋耕处理→小麦播种前浅耕或旋耕施肥一体化→小麦冬前或仲春的拔节前喷洒除草剂→生长期灌溉和田间管理→小麦联合收获的秸秆粉碎还田→玉米机械化直播与种肥及微生物降解菌一体化操作技术实施。二是小麦、水稻直播或插秧一年两作模式秸秆循环利用的方式。实施程序大体同上。三是设施蔬菜利用秸秆生物反应堆的技术方式。实施程序为：设施蔬菜栽植前1～2个月→菌种及原料准备（菌种120 kg/hm2、疫苗60 kg/hm2、麦麸1 200 kg/hm2、豆饼900 kg/hm2、干秸秆75 t/hm2）→棚内规划设施蔬菜种植行→在种植行划线机械开挖内置式生物反应沟（一般南北方向，沟深60 cm、宽50 cm）→填充干透的玉米秸秆30 cm高度（栽植蔬菜前7 d将菌种、麦麸、豆饼、水按配比数量提前混合均匀，发酵）→施加发酵好的菌种、麦麸、豆饼→覆土18～20 cm，盖严秸秆、浇水湿透秸秆→栽植蔬菜前挖栽植穴放入提前准备好的疫苗撒在垄上，与15 cm表层土掺匀、找平垄→浇水4～5 d后用14#钢筋打3～4行透气孔，行距20～25 cm、深20 cm，在生长期每月打孔1次→蔬菜生长期管理→蔬菜收获。四是果园利用秸秆生物反应堆技术方式。实施程序大体同上。
4 技术标准
该项目主要技术和操作规程包括秸秆直接粉碎还田加降解菌和蔬菜果园生物反应堆应用技术两大体系：秸秆直接粉碎还田技术采用的是机械化保护性耕作技术体系，主要由秸秆覆盖接种降解菌、免（少）耕播种施肥、土壤深（浅）松、杂草控制4项关键技术组成；设施蔬菜、果园生物反应堆应用技术采用的是内置式生物反应堆技术。主要技术操作规程的具体内容参见《山东省机械化保护性耕作技术实施要点》（试行）。技术对比试验与测试规程的具体内容参见《山东省机械化保护性耕作技术对比试验与测试规程》（试行）。
5 主要创新点
5.1 农机农艺一体化技术的配套整合与优化
在农机收获和耕作一体化过程中，使秸秆粉碎与生物菌一同混合还田同步进行，机械耕地松土、播种、施肥、除草防治病虫害同步进行，极大地提高了劳动效率，促进新技术应用的一体化、简便化和规模化。全区统一机械化作业，由专业技术人员提供指导，禁止无粉碎机械作业，统一供应微生物菌种（1 050元/hm2左右），可有效减少有机肥料的施用，突出表现在技术应用的简便实用和降能节耗，节约施肥成本，减少化肥用量[1-2]。
5.2 技术先进环保
该课题包括生物反应堆技术、植物疫苗应用技术、设施工艺3个部分，特点是以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，通过一定的设施工艺，实现资源利用、生态改良、环境保护，同时确保农作物高产、优质、无公害[3-4]。
6 应用前景
通过典型示范和大面积推广，绝大多数群众能自愿接受并使用秸秆粉碎还田和生物反应堆应用技术。在推行机械化保护性耕作一体化（收获和粉碎还田）过程中，准确配套使用微生物菌种。项目技术的完整性、规范性、实用性、可操作性及简便性更加完善，土壤改良的沃土化和生态化更加环保和持续，保肥、保水性能提高。秸秆在微生物菌、催化剂和净化剂的作用下，能快速地转化为CO2、抗病性微生物孢子和有机、无机养料，可实现资源科学利用以及农民增收、农业增效、生态环境友好的目标。对提高农作物的抗病能力，改良土壤的特性，实现农村环境和农产品质量的优良化和安全化，实现农产品粮食品质提高，农作物抗病、耐病的免疫能力提高有着极大的推广价值。
7 社会、经济、生态效益
一是明显改善了土壤状况。据观察，实施秸秆还田的地块，与传统种植比较，土地普遍松软，地力增强，尤其是小麦、玉米增产效果明显。二是杜绝焚烧秸秆的现象。由于实施秸杆还田覆盖，避免了以前麦秸、水稻、玉米秸秆随意废弃、焚烧的现象，环境污染状况得到了改善。三是简化作业程序，降低了劳动强度，减少了农田作业用工，促进了农业劳动力转移和小城镇建设。四是实现设施蔬菜果园的土壤改良与节水灌溉，减少化学肥料和农药用量，推进了绿色农产品生产。五是提高了粮食及蔬菜果品的质量。
8 参考文献
[1] 王激清，张宝英，刘社平，等.我国作物秸秆综合利用现状及问题分析[J].江西农业学报，2008（8）：126-128.
[2] 南雄雄，游东海，田霄鸿，等.关中平原农田作物秸秆还田对土壤有机碳和作物产量的影响[J].华北农学报，2011（5）：222-229.
[3] 王艳锦，王博儒，张全国.秸秆资源化利用途径及建议[J].河南农业科学，2009（7）：23-26.
[4] 吕建强.农作物秸秆的机械化收集与利用[J].现代农业科技，2010（13）：263-265.
关键词 秸秆；粉碎还田；关键技术；效益；山东枣庄；台儿庄区
中图分类号 S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0243-02
枣庄市台儿庄区是粮食主产区，秸秆粉碎还田率已达90%以上，有效解决了秸秆再利用和环境污染问题。近年来，台儿庄区农业科技工作者通过对秸秆粉碎还田加微生物反应堆的利用情况、存在问题、技术创新、发展措施进行调查研究和统计分析，进一步探求了秸秆直接还田的最佳技术方法、最优技术集成、最优“三益”效果，为推动该项技术在台儿庄区的成果转化应用提供了科学理论和实践依据。
1 主要研究内容
围绕小麦、玉米（水稻）一年两作区的机械化保护性耕作的秸秆粉碎直接还田技术体系进行研究，包括7项技术：小麦浅耕施肥播种的前茬作物玉米秸秆粉碎还田覆盖技术；水稻机械化收割秸秆粉碎还田技术及微生物菌同时加入土壤的加速秸秆降解腐化技术；玉米免耕精播及小麦秸秆粉碎直接还田覆盖技术；机械化深松分层施肥免耕播种复式作业技术；土壤改良沃土工程技术；秸秆废物利用的生物反应堆在设施蔬菜、果园中的应用技术；田间机械化植保技术。
2 解决的关键技术问题
一是解决小麦、玉米、水稻收获的机械收割单一化和小麦玉米水稻收获后的秸秆废弃不利用及传统方式的秸秆还田腐化分解慢的问题；二是玉米（水稻）、小麦秸秆粉碎还田生物反应腐化沃土工程技术；三是土壤环境生态位的优化调整技术；四是生物反应堆在设施蔬菜、果园中应用技术；五是解决化肥农药用量大、土壤养分不全面、氮肥过盛，导致的农产品质量低下、环境污染严重、土壤板结、营养匮乏及土壤容重高等问题；六是设施蔬菜、果品品质偏低，农药化肥投入量大且残留量高等问题。
3 调查研究方法
3.1 调查研究与理论研究相结合
对目前小麦、水稻、玉米秸秆粉碎直接还田和设施蔬菜应用生物反应堆技术的面积、用法、效果进行调查；对微生物降解菌的使用时间、数量、土壤生态环境的湿度及简便的使用方法技术进行探讨，对这2项技术调查情况进行综合分析，找出关键技术要点，并制定实用技术操作规程。
3.2 研究路径
研究路径：制定课题技术方案→制作调查表格→技术使用情况调研→综合分析评价→小麦玉米水稻秸秆还田技术研究→生物反应堆技术研究→找出阻碍技术推广的瓶颈问题→确立专项技术操作要点与规程→课题总结与技术建议每月进行1次总结→进度总结及实地考查→对发现阻碍技术发展的瓶颈问题能解决的及时反馈帮助解决→半年课题总结、数据统计分析→半年课题结题→申报专家验收→申报结项成果。
采用示范基地的技术应用调查、数据系统分析、网络信息数理分析、课题技术规程进行先进性和实效性分析。
3.3 研究依据
秸秆循环利用的方式通过农机农艺技术操作流程模式来实现，主要有以下4种。一是小麦、玉米直播一年两作模式秸秆循环利用的方式。实施程序为：玉米机械化直播→喷洒除草剂→灌溉和田间管理→玉米人工或机械收获→秸秆粉碎还田覆盖地表→浅耕或地表旋耕处理→小麦播种前浅耕或旋耕施肥一体化→小麦冬前或仲春的拔节前喷洒除草剂→生长期灌溉和田间管理→小麦联合收获的秸秆粉碎还田→玉米机械化直播与种肥及微生物降解菌一体化操作技术实施。二是小麦、水稻直播或插秧一年两作模式秸秆循环利用的方式。实施程序大体同上。三是设施蔬菜利用秸秆生物反应堆的技术方式。实施程序为：设施蔬菜栽植前1～2个月→菌种及原料准备（菌种120 kg/hm2、疫苗60 kg/hm2、麦麸1 200 kg/hm2、豆饼900 kg/hm2、干秸秆75 t/hm2）→棚内规划设施蔬菜种植行→在种植行划线机械开挖内置式生物反应沟（一般南北方向，沟深60 cm、宽50 cm）→填充干透的玉米秸秆30 cm高度（栽植蔬菜前7 d将菌种、麦麸、豆饼、水按配比数量提前混合均匀，发酵）→施加发酵好的菌种、麦麸、豆饼→覆土18～20 cm，盖严秸秆、浇水湿透秸秆→栽植蔬菜前挖栽植穴放入提前准备好的疫苗撒在垄上，与15 cm表层土掺匀、找平垄→浇水4～5 d后用14#钢筋打3～4行透气孔，行距20～25 cm、深20 cm，在生长期每月打孔1次→蔬菜生长期管理→蔬菜收获。四是果园利用秸秆生物反应堆技术方式。实施程序大体同上。
4 技术标准
该项目主要技术和操作规程包括秸秆直接粉碎还田加降解菌和蔬菜果园生物反应堆应用技术两大体系：秸秆直接粉碎还田技术采用的是机械化保护性耕作技术体系，主要由秸秆覆盖接种降解菌、免（少）耕播种施肥、土壤深（浅）松、杂草控制4项关键技术组成；设施蔬菜、果园生物反应堆应用技术采用的是内置式生物反应堆技术。主要技术操作规程的具体内容参见《山东省机械化保护性耕作技术实施要点》（试行）。技术对比试验与测试规程的具体内容参见《山东省机械化保护性耕作技术对比试验与测试规程》（试行）。
5 主要创新点
5.1 农机农艺一体化技术的配套整合与优化
在农机收获和耕作一体化过程中，使秸秆粉碎与生物菌一同混合还田同步进行，机械耕地松土、播种、施肥、除草防治病虫害同步进行，极大地提高了劳动效率，促进新技术应用的一体化、简便化和规模化。全区统一机械化作业，由专业技术人员提供指导，禁止无粉碎机械作业，统一供应微生物菌种（1 050元/hm2左右），可有效减少有机肥料的施用，突出表现在技术应用的简便实用和降能节耗，节约施肥成本，减少化肥用量[1-2]。
5.2 技术先进环保
该课题包括生物反应堆技术、植物疫苗应用技术、设施工艺3个部分，特点是以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，通过一定的设施工艺，实现资源利用、生态改良、环境保护，同时确保农作物高产、优质、无公害[3-4]。
6 应用前景
通过典型示范和大面积推广，绝大多数群众能自愿接受并使用秸秆粉碎还田和生物反应堆应用技术。在推行机械化保护性耕作一体化（收获和粉碎还田）过程中，准确配套使用微生物菌种。项目技术的完整性、规范性、实用性、可操作性及简便性更加完善，土壤改良的沃土化和生态化更加环保和持续，保肥、保水性能提高。秸秆在微生物菌、催化剂和净化剂的作用下，能快速地转化为CO2、抗病性微生物孢子和有机、无机养料，可实现资源科学利用以及农民增收、农业增效、生态环境友好的目标。对提高农作物的抗病能力，改良土壤的特性，实现农村环境和农产品质量的优良化和安全化，实现农产品粮食品质提高，农作物抗病、耐病的免疫能力提高有着极大的推广价值。
7 社会、经济、生态效益
一是明显改善了土壤状况。据观察，实施秸秆还田的地块，与传统种植比较，土地普遍松软，地力增强，尤其是小麦、玉米增产效果明显。二是杜绝焚烧秸秆的现象。由于实施秸杆还田覆盖，避免了以前麦秸、水稻、玉米秸秆随意废弃、焚烧的现象，环境污染状况得到了改善。三是简化作业程序，降低了劳动强度，减少了农田作业用工，促进了农业劳动力转移和小城镇建设。四是实现设施蔬菜果园的土壤改良与节水灌溉，减少化学肥料和农药用量，推进了绿色农产品生产。五是提高了粮食及蔬菜果品的质量。
8 参考文献
[1] 王激清，张宝英，刘社平，等.我国作物秸秆综合利用现状及问题分析[J].江西农业学报，2008（8）：126-128.
[2] 南雄雄，游东海，田霄鸿，等.关中平原农田作物秸秆还田对土壤有机碳和作物产量的影响[J].华北农学报，2011（5）：222-229.
[3] 王艳锦，王博儒，张全国.秸秆资源化利用途径及建议[J].河南农业科学，2009（7）：23-26.
[4] 吕建强.农作物秸秆的机械化收集与利用[J].现代农业科技，2010（13）：263-265.