论寒地秸秆全量原位还田缓释多效综合技术

论寒地秸秆全量原位还田缓释多效综合技术

—对黑土地保护，生态保护，植物保护的综合作用

地球形成时间大约45亿年，微生物形成大约35亿年，植物形成大约25亿年。农业的“前世今生”第一个生命“微生物”，是植物和动物，生命活动的“总导演”。

“微生物，植物，动物”，同一祖先。基因自然转移，形成丰富多彩的生命世界。哪里有生命，哪里就有微生物。微生物决定和影响植物和动物生命状态和演化。

1、新鲜的有机物：指那些进入土壤中，尚未被微生物分解的动物、植物残体。它们仍然保留着原有的生物形态特征，比如落叶、枯草、死亡的虫子等。

2、分解的有机物：指经过微生物分解后，使进入土壤的动物、植物残体已经失去了原有的形态特征，而形成的多为褐色、互相缠结的有机物质，比如动物残体分解而成的蛋白质、氨基酸；植物残体分解而成的木质素、纤维素、多糖、单糖等。

3、腐殖质：指有机物质经过微生物继续分解，并且再合成能够对植物直接起作用的大分子胶体物质。腐殖质的组成成分非常复杂，以胡敏酸和富里酸为主。胡敏酸是一类能溶于碱性溶液而在酸性条件下沉淀，分子量稍大的腐殖质物质；富里酸是一类即溶于碱性溶液、又溶于酸性溶液的，分子量稍小的腐殖质物质。

土壤有机质是土壤肥力的基础，是土壤肥力水平的主要标志之一。如果不能形成土壤有机质，土壤肥力会大大下降。那么土壤有机质是如何表现为土壤肥力的？

1、土壤有机质为植物提供营养首先，土壤有机质中含有大量作物生长的必要营养元素，如氮磷钾这些大量元素，还有充足的钙、镁、硫、铁、锌等中量和微量元素。其中作物生长需要含量最大的氮元素，在有机质中的含量可以高达90%以上。因为土壤中的矿物质一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。

2、改善土壤物理性质土壤有机质中的有机胶体，具有巨大的表面积和表面吸附能力，带有大量负电荷，能吸附大量的阳离子和水分。其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍。因此，有机质含量高的土壤，能增强土壤保肥能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。此外，土壤中的有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的结构性骨架物质，有助于黏性土形成良好的结构，改变了土壤孔隙状况和水、气比例，创造适宜的土壤松紧度。因此土壤中的有机质可以改善土壤中的团粒结构，进一步保证土壤养分的保持率和可利用率。

3、土壤有机质促进植物生长发育土壤有机质中含有多种有机酸、维生素、糖类和一些生物刺激素等，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，促进作物根系生长，增强作物对营养物质的吸收能力，减少养分流失。

目前，农村“用地不养地”的现象很突出，人们不愿意投入改善耕地，一方面是因为土壤改良往往是一个漫长的工程，谁也无法确定土地何时才能恢复健康；另一方面原因是害怕获得的回报少于投入，会得不偿失。长此以往就导致我国耕地有机质出现了下降趋势，直接影响了耕地质量。虽然我国粮食有着“十一连增”的纪录，但肥料和农药的施用同步增长，“十一连增”的背后是肥料和农药的力量。调查显示，我国东北区、闽粤琼区、西北区和青藏区部分耕地有机碳含量相比20世纪80年代呈现明显下降趋势，其中东北区耕地有机碳含量下降了21.9%，严重降低了土壤肥力。调查耕地范围内有29.3%的土壤碱化趋势加剧，pH值上升了0.64，主要分布在北方地区；21.6%的耕地酸化严重，pH值降低了0.85，主要分布在重金属污染问题突出的闽粤琼区和湘鄂皖赣区，在降低耕地质量的同时增加了重金属污染，加大了耕地生态和地下水质量恶化风险。耕地酸碱度降低，土壤板结，肥力下降，不利于作物吸收养分。同时，化学物质的长期过量的投入，对土壤有机质的形成是不利的。

我们通过食物补充营养。而食物的营养，尤其是农作物，则主要靠土壤中的矿物质和有机质。因此，从某种意义上来说，人类的身体健康同土壤有着密切关系。耕地有机质下降，在种地时投入的化肥农药就会越来越多，农药残留的问题也会随之加重，食品健康就会受到严重威胁，这意味着我们正在从源头制造病人。

所以我们一定要重视土壤有机质！为了保护土壤中的有机质，我们可以采取一些措施，如覆盖耕作、绿肥种植等。这些措施可以减少土壤暴露在风雨侵蚀下的时间，从而保护有机质。使用有机肥料也是保护土壤有机质的有效途径。在选择有机肥料时，应考虑其来源、含有机质的种类和含量等因素.在使用有机肥料时，应注意合理施用，避免过量施肥导致养分流失。土壤有机质作为土壤中重要的组成一个部分，是作物生长的基础。如果土壤中没有“有机质”，那么土壤的基本养分供给能力就会消失。也就是说这样的土壤，是没有任何的种植能力，说是寸草不生也不为过。没有了有机质的土壤，也就没有了灵魂。

世界卫生组织的调查结果告诉我们，今天真正健康的人只有5%，75%的人是亚健康，而20%的人是罹患各种疾病。今天有10%到15%的育龄夫妇，遭受不孕不育之痛，我国出生缺陷率每年新增大约是90万例。

我们为什么要秸秆原位还田？为了人类生命健康！！！

我们今天吃的食物大部分来自于农作物，农作物它是取土壤的一部分生命元素，然后把空气中的生命元素，一起通过太阳光的作用，来合成农作物，这个过程叫光合作用。那么过去，我们生产农作物为人类提供食品，当人类和动物吃完的排泄物都要归还给土壤，农作物的秸秆也要归还给土壤，一方面是把土壤的肥力提高了，另一方面更重要的是，把从农作物带走的生命元素重新归还给土壤，但是最近这几十年，发生了一件非常严重问题。那就是说，我们生产农作物，带走了土壤的生命元素，然后我们不把农作物的秸秆还给土壤，包括人和动物吃完后的排泄物也不还给土壤，大家想想看，三五十年下来，我们只从土壤取生命元素，而不还回去，这必然要导致土壤当中的生命元素不断的流失，几十年下来以后，这种流失是非常的严重。

这段文字充分解释了我们人类现在疾病的原因就是人体生命元素失衡，矿物质严重失衡造成的。解决问题的唯一办法就是植物秸秆全量原位还田造肥，平衡人体生命元素失衡！

黑土地有机质下降的原因就是过度使用化学合成氮肥，一公斤纯氮转化成铵态氮，需要消耗25-30公斤有机碳，有机碳来自有机质。

植物需要磷钾钙镁锌铁等总量不超过植物需要营养的百分之五。磷钾是无机盐，如果过量就会让土壤酸化盐渍，形成板结。

中国水稻研究所北方水稻研究中心隶属于中国水稻研究所，是中国水稻研究所的二级单位。针对黑龙江省水稻秸秆还田难的问题，研发了寒地生态稻作技术，这项技术的核心就是，寒地水稻秸秆全量原位还田缓释多效综合技术。该技术系统性综合解决寒地水稻秸秆还田难的问题，使秸秆原位造肥并缓慢释放肥力，稻苗插在稻草上不死苗，不加化学合成氮肥平衡碳氮比，自动平衡酸碱度，起到驱虫，控虫、控草、控病、消解有害气体、增强根系生长、自动降低水稻第一茎节，提升水稻抗倒伏能力，改善土壤团粒结构通透性，降低土壤容重，实现当季减施化学合成肥料，并提高肥料利用率。秸秆在70-90天中，部分转化成二氧化碳和水，部分转化成腐殖酸和腐殖质。

此外由于该技术的特性，还可降低除草剂和杀虫剂的使用量。

寒地水稻秸秆全量原位还田缓释多效综合技术的应用，不但保护黑土地有机质下降，还会平衡化学农业造成的人体生命元素失衡。将会给种地人解决各种种植难题，让种地人省钱，省力，省心，减少种植成本，提升粮食综合品质，最终达到节本增效，保护黑土、保护生态、保护植物目的。

作者：张明明（中国水稻研究所北方水稻研究中心农艺师）

2026年1月3日