技术感知对农户采纳秸秆还田技术自觉性意愿的影响研究

农户的生态自觉性是确保秸秆还田技术长久实施、促进农业可持续发展的关键。基于技术接受模型理论,以秸秆还田为例,利用河北、安徽、湖北三省的调研数据,采用有序回归模型,分析技术感知对农户采纳秸秆还田技术自觉性意愿的影响,探讨农户对秸秆还田决策的影响机制。结果表明：57.23%的样本农户在没有政府监督和补贴时仍愿意采纳秸秆还田技术,初步具备采纳秸秆还田技术的自觉性。样本农户对秸秆还田的环境福利感知较高,经济福利感知较低,86.8%的农户认为采用秸秆还田技术有利于保护环境,而只有53.04%的农户认为采纳秸秆还田技术可以增产增收。经济感知、感知易用性、村干部和技术员影响、文化程度对农户采纳秸秆还田技术的自觉性意愿有正向影响,而年龄、农业年收入有负向影响。因此,应多手段提高农户秸秆还田的经济感知,多渠道增强秸秆还田的技术易用性,多举措发挥村干部和技术员的带头示范作用。     

我国农作物秸秆资源利用特征、技术模式及发展建议

为促进我国秸秆禁烧和综合利用工作,综述了各区域农作物秸秆资源产生、利用现状及现有技术模式。2016年全国秸秆理论资源量达到9.84×108t,可收集量达到8.24×108t,玉米、水稻和小麦三类农作物秸秆占总量的83.51%。秸秆已利用量为6.73×108t,综合利用率达到81.68%,其中肥料化、饲料化、基料化、燃料化、原料化利用率分别为47.20%、17.99%、11.79%、2.23%、2.47%,形成农用为主的综合利用格局。不同区域之间秸秆利用水平差异显著,华北区、西北区、华东区、中南区、西南区、东北区秸秆综合利用率依次为94.73%、89.21%、88.89%、83.01%、74.27%、63.43%。全国秸秆利用技术模式可分为秸秆还田利用型和循环利用型两大类,其中秸秆还田模式主要有玉米秸秆深翻养地还田模式、棉花秸秆深翻还田技术模式、麦秸覆盖玉米秸秆旋耕还田技术模式、少免耕秸秆覆盖还田技术模式、稻麦(油)秸秆粉碎旋耕还田技术模式、秸秆快速腐熟还田技术模式;秸秆循环利用模式主要有秸-饲-肥种养结合技术模式、秸-沼-肥能源生态技术模式、秸-菌-肥基质利用技术模式、秸-炭-肥还田改土技术模式。为进一步促进秸秆综合利用产业化发展,提出了构建整体推进的工作体系、全量利用的技术体系、完善配套的政策体系相互结合的对策建议。     

丽水市莲都区秸秆还田技术的探讨

秸秆还田是提高土壤肥力,减少化肥施用量的重要措施。调查发现,2014—2017年浙江省丽水市莲都区农作物秸秆综合利用率由83.6%上升为92.8%,农村可再生资源利用率由90.0%上升为92.8%,秸秆利用以肥料化、能源化和基料化为主,秸秆主要来源为水稻秸秆、玉米秸秆和豆类秸秆。文章综述了4类秸秆还田技术:秸秆粉碎翻压直接还田、秸秆覆盖还田腐熟技术模式、秸秆集中堆沤腐熟还田、过腹还田,同时指出应注意的问题,对其他地区秸秆还田技术的推广和秸秆利用率的提高具有一定的参考价值。     

秸秆还田主要技术模式及示范效果

为了大力推广秸秆还田,提高土壤肥力和减少秸秆焚烧,连续三年在全县推广4种秸秆还田技术模式,实施水稻、油菜、马铃薯、玉米秸秆还田示范6.57万hm~2,秸秆还田示范区土壤有机质提升5.68%、全氮提高2.86%、全磷提高7.25%、有效磷提高6.88%、缓效钾提高11.40%、速效钾提高10.6%、容重降低4.32%、CEC值提高3.46%;秸秆还田后农作物平均增产11.96%。示范区秸秆焚烧现象得到了有效遏制,秸秆还田率达到了97.40%,提高了秸秆综合利用率,保护了生态环境。     

我国农作物秸秆资源化利用现状及农户对秸秆还田的认知态度

为了了解我国秸秆利用现状,实施了全国性问卷调查,并结合国家统计数据进行分析,研究结果表明:2011年我国9种主要作物(水稻、小麦、玉米、高粱、马铃薯、油菜、向日葵、棉花和甘蔗)的秸秆总产量为778 Mt,其中焚烧27%、还田38%、燃料17%、饲料14%、其他用途4%;山东、河北和河南的还田量之和占全国的一半;还田方式主要是机械粉碎还田,还田量占全国全部还田量的67%。农户支持还田的原因是改善土壤质量和提高作物产量,反对原因是机械成本增加、病虫害加重和影响下季作物种植。因此,应因地制宜发展不同的秸秆资源化利用模式和还田方式,加强技术研发、宣传培训和政策扶持等。     

棉秆炭化还田对棉花生长及土壤理化特性的影响

【目的】研究西北连作棉田秸秆炭化还田对棉花生长和土壤性质的影响,提炼适宜的秸秆还田技术,为西北棉花秸秆还田提供技术支撑。【方法】试验设置为田间试验,6个处理,分别为:1、秸秆移除(CK);2、秸秆还田(S);3、有机肥还田(M);4、炭化还田(1.5Bc);5、有机肥+棉秆炭(MBc);6、炭化还田(3.0Bc)。在棉花生长后期测定棉花的生长指标、生物量、产量,并采集土样,分析相关指标。【结果】与秸秆移除(CK)相比, 棉花植株的株高、茎粗、叶长和叶宽均以有机肥还田及其与炭化还田的配合施用最大,分别增加了8.89%、11.86%、11.82%、11.39%。产量则以有机肥还田、有机肥还田与炭化还田的结合两个处理对产量的提高幅度最大, 分别为43.06%、37.01%,其次是1.5Bc和3.0Bc两个处理,均显著增加了棉花产量,分别达到了18.15%、30.25%;地上部干物质积累以3.0 t炭化还田处理提高幅度最大, 达到了34.94%,地下部以秸秆直接粉碎还田提高幅度最大,为62.92%;土壤性质则以3.0tBc处理对土壤饱和含水量和田间持水量的增加幅度以及对土壤容重的降低幅度最大, 分别达到了11.03%、10.02%、4.77%。【结论】有机肥还田、炭化还田及其配施能够有效的促进棉花生长,增加棉花干物质积累,提高产量,改善土壤性质。     

经营规模与农户秸秆还田技术采纳行为：提升途径与效应估计——来自黑龙江省的证据

经营规模的扩大为秸秆机械化还田创造了有力条件。在推进农业规模化经营进程中,如何充分发挥政策激励作用是促进农户秸秆还田的重难点。本文以黑龙江省为例,利用农户微观调研数据,运用Probit模型和调节效应模型,分析经营规模对农户秸秆还田技术采纳行为的影响,探讨其提升途径及效应。结果表明,黑龙江省秸秆还田率较低,农户、地块采纳率分别仅为20.59%和17.74%,但呈现出随经营规模增加而提高的态势,且不同规模的农户未采纳秸秆还田技术的原因有所差异。经营规模的扩大能够显著促进农户秸秆还田技术采纳行为,且秸秆还田补贴、机械设备供给、机械作业质量在经营规模对农户秸秆还田技术采纳行为的影响中具有显著提升效应。各途径的提升效应随样本采纳秸秆还田概率的提高呈不同变化。研究表明,适度扩大经营规模、进行政策动态干预是促进农户秸秆还田技术采纳行为的关键。因此,提出持续推进农业规模化经营、提高作业补贴标准和瞄准性、加大秸秆还田研发投入与技术培训、健全社会化服务体系的政策建议。     

砂姜黑土区秸秆还田对玉米生育及水分利用效率的影响

为了在淮北砂姜黑土区推广小麦玉米秸秆全量还田技术,采用大田定位试验,设置小麦玉米秸秆不还田、小麦玉米秸秆单季还田和小麦玉米秸秆两季还田4种秸秆还田方式,研究了小麦、玉米秸秆全量粉碎还田对机播夏玉米出苗、生育、产量和水分利用效率的影响。结果表明:小麦玉米秸秆两季还田处理2008和2009年玉米出苗数分别比对照高3.25%和11.98%;出苗均匀度、株高整齐度、幼苗素质和耕层土壤含水率均高于对照,最终2008和2009年玉米产量分别较对照提高了7.92%、9.51%,土壤水分利用效率分别提高了8.15%、9.48%。可见,砂姜黑土区小麦玉米秸秆两季全量还田有利于玉米生长发育,提高籽粒产量。     

粮田土壤培肥模式筛选试验

通过开展常规施肥、纯化肥施用、有机无机配施和秸秆粉碎还田结合化肥施用4种典型的粮田土壤管理技术模式对粮田土壤培肥的效果、作物产量的影响,筛选出最佳粮田培肥模式。试验结果表明:秸秆还田配施部分化肥玉米季较常规施肥能提高作物产量11.9%,小麦季提高14.44%,与纯化肥施用、有机无机配施两种技术模式相比产量略有提高或基本持平,但无显著差异。同时秸秆还田配施化肥处理还能提高土壤有机质和速效养分含量,玉米季和小麦季分别提升土壤有机质5.56%和9.60%。因此在京郊粮田土壤管理上推荐秸秆还田配施化肥的技术模式,并且在玉米秸秆还田填加秸秆腐熟剂。     

秸秆助降解微生物菌剂应用效果研究

秸秆还田在我区大面积推广,麦秆还田已为常规性生产措施,稻秆还田也由1996年占种植面积的32.3%上升到2001年的92.5%.但秸秆还田还存在腐烂期与季节矛盾,以及影响后茬作物田间操作等问题.按上海科技兴农重点项目优化秸秆还田技术要求,我们提出并设立解决秸秆还田腐烂速率问题的研究,以寻找适合我区提高秸秆还田腐烂速率的微生物菌剂为研究目标,优化秸秆还田技术.     

深耕和秸秆还田对土壤酶活性的影响

明确深耕和秸秆还田对农田土壤酶活性的影响,可为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据。通过2 a田间定位试验,比较了常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3种耕作方式对土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:深耕主要提高耕层下部土层土壤酶活性,深耕后土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别提高了33.03%、4.01%、7.39%和5.43%;秸秆还田提高土壤水解酶的活性,秸秆还田后土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别提高了8.21%、12.68%和4.23%。深耕和秸秆还田均能够提高耕层土壤水解酶活性,该效应受土壤质地和年份影响明显。     

不同秸秆还田方式效果对比研究

采用堆沤还田、粉碎还田和直接还田对玉米秸秆腐解特征和养分释放特征进行了研究。结果表明:经过105 d的腐解,粉碎还田处理下的秸秆74.1%、堆沤还田处理的71.2%、直接还田处理的65.4%被腐解。玉米秸秆的腐解速度为粉碎还田堆沤还田直接还田。堆沤还田方式下氮、磷、钾释放率分别为53.6%、90.2%、58.4%;粉碎还田方式下分别为58.7%、95.6%、53.9%;直接还田方式下为49.8%、88.5%、53.3%。作物秸秆磷的释放率最大。     

不同还田条件下紫云英腐解特征研究

[目的]为水稻田合理施用紫云英提供技术指导。[方法]用200目尼龙网袋装20 cm长紫云英还田,研究移栽水稻和不移栽水稻空闲田、施肥与不施肥、紫云英不同还田量（每袋装108、216、324 g）对紫云英腐解特征的影响。[结果]前期低量紫云英还田腐解最快,腐解率达58.07%～62.08%,高量紫云英还田腐解最慢,腐解率为40.50%～50.31%;移栽水稻与不移栽水稻空闲田紫云英的腐解率差异不明显;施肥可提高紫云英的腐解率。后期不同还田量紫云英的腐解率相近,但低量紫云英还田移栽水稻后腐解率提高1.32%和1.99%,施肥提高紫云英腐解率0.74%和2.05%;高量紫云英还田移栽水稻后腐解率提高2.64%和5.26%。[结论]该研究明确了水稻田紫云英的适宜还田方式。     

秸秆不同还田方式对土壤养分及红菜薹农艺性状的影响

以冬季广泛种植的红菜薹为研究对象,在湘潭县杨嘉桥镇金福村开展了秸秆不同还田利用方式对土壤养分及红菜薹农艺性状的影响研究。结果表明,与不施基肥的空白对照相比,秸秆“野外露天式”堆沤还田、秸秆“池窖式”堆沤还田和秸秆粉碎直接覆盖还田3种技术模式均能有效改善土壤酸碱环境,显著提高土壤有机质及养分含量,提升耕地肥力水平,促进红菜薹的生长,3种秸秆还田方式分别比对照显著增产7.48%、10.35%和6.19%。综合作物产量与土壤肥力方面分析,秸秆还田技术能有效改善土壤肥力结构并促进农作物的生长发育,以秸秆“池窖式”堆沤还田处理效果最佳,优于秸秆“野外露天式”堆沤还田和秸秆粉碎直接覆盖还田。     

玉米秸秆不同还田方式对黑钙土物理性质和产量的影响

为提高东北玉米集约化生产区秸秆资源利用和培肥土壤,采用大区对比试验,设置常规栽培(对照)、秸秆覆盖还田、秸秆粉碎旋耕还田和秸秆翻埋还田,采用常规方法探索半干旱地区玉米秸秆对土壤物理性质及产量的影响。结果表明:常规栽培方式(对照)土壤容重最大,为1.38g·cm~(-3),其次为覆盖还田、翻埋还田和旋耕还田,与对照相比分别降低了3.00%、8.06%和7.46%。0~20cm土层,吐丝期翻埋还田处理土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田、旋耕还田高12.20%、7.35%和16.30%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高18.52%、17.64%和22.63%。20~40cm土层,吐丝期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.90%、13.73%和15.82%;成熟期翻埋还田土壤含水量分别比常规栽培、覆盖还田和旋耕还田高14.98%、14.66%和17.82%。覆盖还田处理的行粒数最大,其它还田方式略低。不同方式秸秆还田各处理间玉米产量存在一定差异,其年平均产量最高为秸秆翻埋还田,较对照提高9.6%。     

秸秆还田后麦田杂草发生规律及防治技术研究

【目的】研究水稻秸秆不同还田方式下麦田杂草的发生规律和硬草的防除技术,为水稻秸秆还田后麦田杂草综合治理技术的完善提供理论依据。【方法】采用5点取样法,每点1m2,每10天调查一次不同秸秆还田方式下麦田杂草萌发情况,比较了6种麦田除草剂的田间防治效果。【结果】水稻秸秆还田能抑制麦田杂草的发生,还田后杂草密度均有所降低。免耕覆盖还田后杂草无明显的萌发高峰期,且对杂草抑制率达80%左右。研究表明15%炔草酯对麦田硬草有较好的控制作用,15天、30天株防效分别达到87.24%和97.87%,30天鲜重防效为99.65%。【结论】水稻秸秆还田对麦田杂草的发生规律有较大影响,以覆盖还田对杂草的抑制效果最好;15%炔草酯对麦田硬草有较好的防除效果。     

深耕条件下秸秆还田对土壤呼吸的影响

【目的】明确深耕条件下秸秆还田对农田土壤呼吸的影响,为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据,缓解农田土壤紧实问题,使农田土壤质量逐步提高。【方法】通过2年田间定位试验,比较深耕秸秆还田(DT)和深耕秸秆不还田(DNT)两个处理对对土壤呼吸的影响。【结果】秸秆还田促进玉米根系生长,增加土壤微生物数量,提高土壤酶活性,增加土壤呼吸速率。在深耕条件下,秸秆还田后土壤细菌、真菌和放线菌的数量分别增加39.2%、60.9%和88.3%,土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别增加8.2%、12.3%和4.4%,玉米根长密度增加22.8%,拔节期、吐丝期和成熟期的土壤呼吸通量分别增加97.7%、95.2%和111.3%。【结论】深耕条件下秸秆还田能改善0-30cm耕层土壤的生物性状,促进玉米根系生长,增加土壤呼吸通量。     

油菜秸秆还田条件下减施氮肥对水稻病虫害发生及产量的影响

以当地习惯施肥且油菜秸秆不还田作为对照,将氮肥施用量在对照基础上分别减少0%、5%、10%和15%,并实行油菜秸秆还田,考察油菜秸秆还田条件下减施氮肥对水稻病虫害发生及产量的影响。试验结果表明,在油菜秸秆还田条件下,随着施氮量的减少,病虫害发生呈下降趋势。当地习惯施肥的基础上减氮10%+秸秆还田处理的病虫害发生较轻,产量最高,说明油菜秸秆还田结合科学施肥不仅可以培肥土壤,提高土地可持续生产能力,减少化肥施用量和病虫为害程度,还能提高水稻的产量。因此,油菜秸秆还田条件下减施氮肥技术对于实现化肥零增长、减少农业面源污染具有重要意义,值得大面积推广应用。     

秸秆还田对我国主要粮食作物产量效应的整合（Meta）分析

【目的】 定量分析全国范围内秸秆还田对3种粮食作物的产量效应,为秸秆还田技术的大面积推广应用提供科学依据。【方法】 本研究搜集了公开发表的相关文献274篇（截至2019年12月31日）,整理了1 930组秸秆还田处理与秸秆不还田处理的农作物产量数据。运用整合分析（meta-analysis）方法（主要分析过程包括计算效应值、异质性检验、meta亚组分析、发表偏倚性检验）,明确了秸秆还田对3种粮食作物产量的综合效应,进而量化分析了试验区域、年均气温、年均降雨量、土壤质地、土壤酸碱性、作物种类、种植制度、耕作方式、施肥模式、还田年限及秸秆还田量对秸秆还田增产效应的影响。【结果】 与秸秆不还田相比,秸秆还田显著提高了3种粮食作物产量,平均增产率约为8.06%（95%CI：7.52%—8.60%）,分析结果不存在发表偏倚。东南地区秸秆还田增产率最高,达到9.37%（95%CI：8.11%—10.64%）;年平均气温为5—10℃、年平均降雨量超过1 200 mm时,秸秆还田的增产效应较高;在黏土、壤土及砂土3种土壤质地中,秸秆还田的增产率分别为8.13%（95%CI：6.80%—9.49%）、9.04%（95%CI：8.06%—10.01%）、6.96%（95%CI：5.18%—8.77%）;在弱酸性（pH<6.5）土壤中,秸秆还田的增产率较高。在小麦、玉米、水稻3种作物中,秸秆还田对玉米的增产率达到9.22%（95%CI：8.38%—10.05%）;翻耕与免耕是最能发挥秸秆还田增产效应的耕作方式,增产率分别为11.05%（95%CI：10.05%—12.05%）、8.98%（95%CI：7.21%—10.79%）。不施肥时,秸秆还田显著提高农作物产量,增产率达到25.66%（95%CI：22.04%—29.38%）,增产率显著高于正常施肥时的8.08%（95%CI：7.50%—8.68%）,但整体的产量水平较低。秸秆还田的增产率达到9.56%（95%CI：8.21%—10.93%）,且还田年限超过20年时增产效应显著提高（增产率为15.42%,95%CI：11.05%—19.95%）。此外,最适宜的秸秆还田量为半量还田（增产率为9.09%,95%CI：7.41%—10.79%）。【结论】 秸秆还田能够显著提高粮食作物产量,在不同的农业生产区以免耕或翻耕作业配合正常的施肥模式、适宜的秸秆还田量长期还田能够保持农作物的持续增产。     

玉米秸秆还田技术

正近年来秸秆还田面积逐步扩大,秸秆还田培肥地力是保持和提高土壤肥力最根本的战略性技术措施,国内外农业生产国家都十分重视采用秸秆还田技术培肥地力,我国对秸秆还田技术也十分重视。据测定,1000-1500kg鲜玉米秸秆含纯氮3.65kg、五氧化二磷1.85kg,用玉米秸秆还田可以增加土壤的有机质,改善土壤结构,持久地培肥地力。实践证明,土壤肥力在玉米增产份额中占80%左右,因此,秸秆还田对