秸稈還田對土壤肥力的影響探究

羅玉虎

摘 要 秸稈還田是一種重要的有機(jī)培肥措施，既能避免資源浪費(fèi)，又能有效減輕秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染問題?；诖?，從秸稈還田對土壤理化性狀的改善出發(fā)，總結(jié)了秸稈還田對土壤肥力的提升效應(yīng)，以期為秸稈還田技術(shù)的推廣與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞 秸稈還田;土壤肥力;理化性狀

中圖分類號(hào)：S158;S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.14.096

我國是農(nóng)業(yè)大國，秸稈資源豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)秸稈大約有7億噸，占世界秸稈總量的30%左右[1-2]。秸稈是一種重要的農(nóng)業(yè)資源，是農(nóng)作物收獲籽粒后的剩余部分，包含大量農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物，富含氮、磷、鉀、鈣、鎂以及有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分。我國在秸稈利用方面歷史悠久，但是秸稈利用效率仍較為低下，大部分秸稈被丟棄或作為柴薪焚燒，不僅浪費(fèi)了資源，還造成了大氣污染[3]。近年來，國家鼓勵(lì)并提倡秸稈還田技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，秸稈被用于還田的比例逐年增加，秸稈過剩對環(huán)境造成的危害得以緩解。隨著秸稈還田技術(shù)的長期應(yīng)用，耕地質(zhì)量得到了一定改善，這主要是由于秸稈還田能夠改善土壤的理化性狀，提高土壤肥力，進(jìn)而增加了作物的產(chǎn)量。為了進(jìn)一步了解秸稈還田對土壤的培肥效果，從秸稈還田對土壤理化性狀的影響出發(fā)，總結(jié)了秸稈還田對土壤肥力的改善效應(yīng)，以期為秸稈還田技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

1 秸稈還田的主要方式

1.1 秸稈粉碎深翻還田

秸稈粉碎深翻還田是指作物收割后，將秸稈粉碎均勻，覆蓋在土壤表面，利用機(jī)械旋耕、翻耕作業(yè)，將秸稈與土壤充分混合，從而到達(dá)高效利用秸稈的一種還田技術(shù)。

1.2 秸稈覆蓋還田

秸稈覆蓋還田相比于粉碎還田不用進(jìn)行翻耕作業(yè)，作物收獲后，直接將秸稈粉碎并均勻覆蓋在地表，全量還田，可起到保水保墑的作用。該方式適用于北方干旱地區(qū)。

1.3 堆腐還田技術(shù)

堆腐還田技術(shù)是將秸稈捆成捆，堆放在一起，在細(xì)菌、水以及溫度的作用下快速發(fā)酵腐化，形成大量有機(jī)質(zhì)，從而提高農(nóng)作物對秸稈中有效成分的吸收利用。但是該方法比較耗時(shí)、耗力，農(nóng)民很少選擇該種方式還田。

1.4 焚燒還田

焚燒還田是將秸稈焚燒后施于土壤中。這種還田方式可以避免病蟲害產(chǎn)生，焚燒后秸稈中的部分營養(yǎng)元素可以得到有效利用，但是大部分養(yǎng)分被焚燒浪費(fèi)，而且焚燒產(chǎn)生了大量有害物質(zhì)，會(huì)對環(huán)境造成危害。

1.5 過腹還田

過腹還田是將秸稈作為動(dòng)物的飼料，在動(dòng)物腹中消化后形成糞便，然后施入農(nóng)田。這種還田方式對秸稈中的營養(yǎng)物質(zhì)利用比較充分，秸稈中的部分糖類、蛋白質(zhì)、纖維素被動(dòng)物吸收，剩余的部分施于農(nóng)田被土壤利用，達(dá)到了秸稈資源的最大化利用，且不會(huì)對環(huán)境造成危害，是一種綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)。

2 秸稈還田對土壤肥力的提升效應(yīng)

秸稈還田可以有效改善土壤理化性狀，從而達(dá)到培肥土壤、增加作物產(chǎn)量的效果。這是因?yàn)榻斩捴懈缓鞣N營養(yǎng)元素，還田后增加了土壤中氮、磷、鉀、鈣、鎂等作物生長所需養(yǎng)分元素的含量。同時(shí)，秸稈還田能夠改變土壤的容重、緊實(shí)度、溫度、孔隙度以及含水率等，改善土壤的物理性狀，從而促進(jìn)作物生長。

2.1 秸稈還田對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

秸稈中富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機(jī)質(zhì)等，利用秸稈還田可以減少農(nóng)作物生長過程中化肥的使用。有研究指出，小麥秸稈還田可以替代玉米生長所需14.8%的純氮、11.8%的P2O5和74.2%的K2O;玉米秸稈還田可以減少冬小麥中所有鉀肥、35.6%N肥和22.8%的磷肥[4]。秸稈對土壤肥力的提升需要多年累積，連續(xù)2～3年秸稈粉碎還田可以有效增加土壤中速效磷和速效鉀含量，增幅分別達(dá)到40%和30%[5]。一般秸稈還田不能單獨(dú)使用，需要配合肥料施用。單獨(dú)使用秸稈還田可以增加土壤有機(jī)質(zhì)和有機(jī)氮含量，但是會(huì)降低作物的產(chǎn)量，因此提倡秸稈還田與化肥聯(lián)合使用[6]。李榮等[7]研究了秸稈還田配合氮肥對土壤狀況與水分利用效率的影響，發(fā)現(xiàn)秸稈還田配合施氮能夠使土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別較對照提高33.6%、47.0%、30.8%。

2.2 秸稈還田對土壤物理性質(zhì)的影響

秸稈還田對土壤物理性質(zhì)的影響包括對土壤容重、緊實(shí)度、溫度、孔隙度以及含水率等的影響，不同的秸稈還田方式會(huì)對土壤物理性狀造成不同的影響[8]。秸稈粉碎還田通過深翻與土壤混合，增加了土壤的孔隙度，使土壤變得疏松，同時(shí)可以顯著降低土壤的容重和土壤的緊實(shí)度[9-10]。秸稈覆蓋還田方式會(huì)影響土壤的溫度，因?yàn)椴捎眠@種還田方式將秸稈覆蓋在土壤表層，冬天能夠起到保溫效果，夏天能夠避免陽光直射，減少土壤水分蒸發(fā)，有效降低土壤溫度上升。付強(qiáng)[11]通過研究東北地區(qū)凍融期秸稈覆蓋還田對土壤熱通量的影響，結(jié)果表明秸稈覆蓋能夠減少0～60 cm土壤熱通量的變化，起到一定的保溫效果。同時(shí)，秸稈覆蓋在地表可以減少因光照引起的水分蒸發(fā)，防止土壤板結(jié)，減緩雨水對土壤的直接沖刷，防止土壤養(yǎng)分隨雨水沖刷流失。與傳統(tǒng)耕作方式相比，采用秸稈還田方式，土壤體積含水量明顯增加[12]。

3 秸稈還田的缺陷

秸稈還田在提高土壤肥力的同時(shí)也會(huì)帶來負(fù)面效應(yīng)。1）過多的秸稈還田會(huì)引起微生物大量繁殖，過多的微生物會(huì)與作物爭奪養(yǎng)分，從而引起農(nóng)作物缺肥減產(chǎn)。2）秸稈還田會(huì)導(dǎo)致土壤過于疏松，土壤孔隙比例不均勻，大孔隙過多，使得種子與土壤接觸不緊密，從而影響種子的發(fā)芽率，致使作物根系不穩(wěn)固。3）常年秸稈還田容易引發(fā)病蟲害現(xiàn)象，秸稈中的蟲卵、帶菌體等在直接粉碎過程中無法殺死，還田后留在土壤中，會(huì)引起病蟲害。4）我國大部分地區(qū)屬于小面積種植，難以實(shí)現(xiàn)秸稈還田過程中的機(jī)械化操作，秸稈還田的費(fèi)用過高。

4 結(jié)語

秸稈是一種可再生資源，其合理利用對于綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和環(huán)境保護(hù)都具有重要的作用。總體來說，秸稈還田利大于弊，因此應(yīng)當(dāng)積極推行。但是，我國幅員遼闊，不同地區(qū)的自然地理環(huán)境不同，在推行秸稈還田技術(shù)時(shí)，應(yīng)該因地制宜，根據(jù)不同地區(qū)氣候條件進(jìn)行合理規(guī)劃。同時(shí)，應(yīng)該大力宣傳與普及現(xiàn)代化機(jī)械作業(yè)技術(shù)，減少秸稈還田過程中的人力投入，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的科技含量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常勇，黃忠勤，周興根，等.不同麥秸還田量對水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，

46（20）：47-51.

[2] 孫建飛，鄭聚鋒，程琨，等.基于可收集的秸稈資源量估算及利用潛力分析[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2018，24

（2）：404-413.

[3] 崔月峰，孫國才，盧鐵鋼，等.不同秸稈還田方式對北方超級稻氮素吸收利用的影響[J].作物雜志，

2019（4）：164-169.

[4] 張?zhí)K芮，李一鳴.小麥—玉米輪作體系下長期秸稈還田對土壤養(yǎng)分含量的影響綜述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2020（7）：189，192.

[5] 楊軼囡，吳迪，劉文明，等.吉林省玉米秸稈資源化利用的問題與對策研究[J].玉米科學(xué)，2016，24（2）：171-174.

[6] 張雅潔，陳晨，陳曦，等.小麥-水稻秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)組成及不同形態(tài)氮含量的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，34（11）：2155-2161.

[7] 李榮，侯賢清，吳鵬年，等.秸稈還田配施氮肥對土壤性狀與水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2019，

50（8）：289-298.

[8] 李新華，郭洪海，朱振林，等.不同秸稈還田模式對土壤有機(jī)碳及其活性組分的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，

32（9）：130-135.

[9] 李磊，樊麗琴，吳霞，等.秸稈還田對鹽堿地土壤物理性質(zhì)、酶活性及油葵產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，28（12）：1997-2004.

[10] 田育天，李湘?zhèn)ィx新喬，等.秸稈還田對云南典型煙區(qū)土壤物理性狀的影響[J].土壤，2019，51（5）：964-969.

[11] 付強(qiáng)，顏培儒，李天霄，等.凍融期不同覆蓋和氣象因子對土壤導(dǎo)熱率和熱通量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33（20）：98-105.

[12] 林蔚剛，吳俊江，董德健，等.初期保護(hù)性耕作和秸稈還田對土壤物理特性及大豆玉米產(chǎn)量的影響[J].大豆科學(xué)，2010，29（5）：760-766.

（責(zé)任編輯：趙中正）