秸稈直接還田應用剖析

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摘要秸稈還田是秸稈利用、增加農(nóng)田有機肥源的主要途徑。闡述了秸稈直接還田的養(yǎng)分效應、改土效應、生態(tài)環(huán)境效應，以期為秸稈還田技術的推廣提供參考。

關鍵詞作物秸稈；直接還田；效應

秸稈直接還田就是秸稈不經(jīng)過任何處理直接施入農(nóng)田，它是秸稈利用、增加農(nóng)田有機肥源的主要途徑，是一種最簡單最普遍的利用形式，也是改善土壤理化性狀、提高土壤肥力、實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、減少環(huán)境污染、保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量的有效方法之一。因此，多年來秸稈直接還田在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中起著重要作用。秸稈直接還田的增產(chǎn)作用，概括起來主要是養(yǎng)分效應﹑改土效應和生態(tài)效應[1]。

1秸稈還田的養(yǎng)分效應

1.1提高土壤氮﹑磷﹑鉀養(yǎng)分含量及其利用率

農(nóng)作物的秸稈中都含有相當數(shù)量的營養(yǎng)元素，豆科作物的秸稈中氮含量較高，禾本科作物的秸稈中鉀含量較高。一般情況下，單位面積田塊的秸稈中氮、磷、鉀含量相當于該田塊氮磷鉀化肥施用總量的10%~20%，通過秸稈還田后，秸稈中的有效養(yǎng)分歸還到土壤中，可以有效地提高土壤養(yǎng)分含量。根據(jù)在四明鎮(zhèn)東洼村肥力觀察點試驗，連續(xù)4年稻麥兩季秸稈留茬還田量4.5t/hm2，土壤中氮﹑磷﹑鉀含量均有所增加（表1），還能提高農(nóng)作物對氮、磷、鉀的吸收利用率。

1.2提高土壤的鉀素水平

作物在生長過程中吸收的鉀素大量滯留在莖稈中，如小麥秸稈中含鉀量為1.28%，稻秸稈中含鉀量達0.85%，是氮、磷總和的2倍左右。秸稈中的鉀素有效性也高，用清水浸泡稻稈6h，秸稈中近90%的鉀素被泡出。由表1可知，秸稈還田后，土壤中速效鉀明顯增加，4年累計增加32mg/kg，平均年增長8mg/kg，對土壤鉀的良性循環(huán)起著十分重要的作用。

1.3提高土壤有效硅的含量

硅雖然不是植物生長所需的大量元素，但是植物必需的營養(yǎng)元素，若作物缺乏該元素，莖葉的剛性就會減低，抗倒伏和抗病蟲害的能力減弱，光合作用能力下降。水稻秸稈中含硅高達12%，在缺硅的土壤中，秸稈還田是提供有效硅的一個主要來源，能明顯地增強作物抗逆性[2]。

2秸稈還田的改土效應

2.1增加土壤有機質(zhì)含量

土壤中有機質(zhì)數(shù)量的維持主要取決于有機殘體，秸稈還田就是增加土壤中的有機殘體，它能增加土壤活性有機質(zhì)，如稻秸稈含有機碳42.2%，腐殖化系數(shù)30%，施稻秸稈3t/hm2提供的腐殖質(zhì)為379.5kg/hm2。秸稈直接還田不僅能增加土壤有機質(zhì)（表1）[3]，還有利于土壤有機質(zhì)更新，新鮮的有機質(zhì)的加入對土壤結(jié)構(gòu)有重要的改善作用。從表2可以看出，由于秸稈還田后土壤有機質(zhì)的增加和更新，使土壤結(jié)構(gòu)得到改善，土壤容重為1.30g/cm3，總孔隙度增加1.2個百分點。

2.2有利于土壤微團聚體形成

在土壤中，直徑大于0.25mm的微團聚體被認為對土壤物理性狀和營養(yǎng)條件具有良好的作用。秸稈還田后分解的腐殖質(zhì)有利于0.25~1.00mm微團聚體的形成。根據(jù)連續(xù)3年秸稈還田試驗，0.25~1.00mm微團聚體數(shù)量增加數(shù)比對照多1倍，分別為32.18%﹑16.20%。因此，秸稈還田促進土壤團聚體形成，有利于增加土壤的通氣透水性，增強土壤的保肥保水性能。

2.3提高土壤微生物活性

秸稈還田后為土壤中微生物提供了充足的碳源，促進了微生物的生長﹑繁殖，提高了土壤生物活性[4]。秸稈還田后，肥沃土壤的細菌數(shù)增加0.5~2.5倍，貧瘠土壤的細菌數(shù)增加2.5~3.0倍，由于新陳代謝作用細菌不斷繁殖不斷死亡，這些數(shù)廣量大的細菌死亡后對土壤的改善也起著一定的作用。對于各種固氮菌來說，秸稈直接還田為其提供了豐富的能量物質(zhì)，加強了固氮菌的固氮作用。據(jù)報道，稻草還田150kg，土壤微生物固定氣態(tài)氮1.2~1.5kg，因而間接地提高了土壤供氮能力。

3秸稈還田的生態(tài)環(huán)境效應

3.1減輕污染，凈化環(huán)境

秸稈直接還田到土壤中，經(jīng)過土壤生物、化學、物理多方面綜合作用，可以使秸稈資源得到有效的直接應用，減輕污染。如果在溝邊、路邊、田頭焚燒秸稈，產(chǎn)生濃濃煙霧，嚴重污染空氣和環(huán)境，對飛機的安全飛行、公路的營運、周圍的樹木以及成熟待收的作物構(gòu)成威脅。如秸稈任意丟棄或推入溝河，不僅浪費資源，而且也污染環(huán)境及水體。而秸稈直接還田可以變害為利，從根本上減輕或杜絕因秸稈處置不當對大氣、水體和人們生存居住空間造成的環(huán)境污染。

3.2抑制病蟲草害

秸稈還田特別是以覆蓋方式還田對抑制田間雜草生長的效果顯著。據(jù)多點調(diào)查（表3），秸稈覆蓋還田比無秸稈覆蓋的雜草減少50%以上，防效為54.92%，而藥劑防效為50.33%。麥田稻稈回鋪起到了藥劑防草的效果。在麥田用稻草回鋪來代替農(nóng)藥防草，能減少農(nóng)藥對農(nóng)田的污染。據(jù)外地試驗報道，秸稈覆蓋還田與除草劑配合，能明顯提高除草劑的抑草效果，同時還能刺激土壤中腐生菌的活動，因而能減少寄生真菌的活動。施用秸稈3.75t/hm2，能有效地減少棉花枯萎病、禾本科作物的根腐病和山芋黑斑病。但是不宜用帶有病菌、蟲卵的秸稈直接還田，以免病蟲害擴大傳播。