解讀秸稈及植物殘?bào)w還田對(duì)土壤N₂O排放的影響

謝云夢

秸稈目前是農(nóng)業(yè)管理中比較常見的管理措施，能夠釋放大量的氣體，一氧化二氮是農(nóng)業(yè)中比較常見的氣體，會(huì)影響農(nóng)作物的生長，秸稈的存在能夠與土壤進(jìn)行結(jié)合，從而排放大量的一氧化二氮，同時(shí)還能有利于疏松土壤，幫助農(nóng)作物更好的生長。本文對(duì)秸稈以植物殘?bào)w對(duì)土壤一氧化二氮的排放做出淺析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有一定的幫助。

一、 不同碳氮比秸稈及植物殘?bào)w對(duì)一氧化二氮排放的影響

秸稈、植物殘枝都與土壤中的一氧化二氮有較為密切的關(guān)系，根據(jù)相關(guān)分析表明稈的氮比數(shù)值要比一氧化二氮的排放量相對(duì)大，而且與植物的氮?dú)獗群鸵谎趸呐欧帕坑兄苯雨P(guān)系。

經(jīng)過相關(guān)專家實(shí)驗(yàn)表明，在不使用化肥的情況下，秸稈殘?bào)w的處理工作會(huì)使得一氧化二氮的排放量直線上升，而且碳氮比的處理工作會(huì)使得一氧化二氮的排放量逐漸增多。相關(guān)專家表明，在甘蔗的實(shí)驗(yàn)中，如果碳氮比最大，一氧化二氮的排放量相比其他時(shí)間會(huì)降低3%，如果碳氮比處于118.7的情況下，會(huì)使得甘蔗中的氮的數(shù)量逐漸降低，甚至?xí)a(chǎn)生不足等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致一氧化二氮排放量的相對(duì)較低，經(jīng)過試驗(yàn)后，相關(guān)學(xué)士認(rèn)為秸稈的碳氮比與一氧化二氮的排放量有一定的關(guān)系。

稻稈還田時(shí)，土壤的氮元素和氨氧化都會(huì)對(duì)一氧化二氮的排放產(chǎn)生影響，土壤微生物還會(huì)加快秸稈的氮元素和碳元素的分解速度，當(dāng)碳氮比處于25-30之間時(shí)，微生物可以生成有機(jī)分解。如果碳氮比相對(duì)比較高的情況下，會(huì)使得植物體分解速度降低，而且還會(huì)加強(qiáng)微生物的對(duì)土壤礦質(zhì)氮的固定，從而使得氮機(jī)制不斷減少，還有一定的可能性會(huì)減少nosZ型反硝化的反應(yīng)，降低一氧化二氮的和氮的產(chǎn)物比，從而極大減少一氧化二氮的排行。當(dāng)運(yùn)用秸稈時(shí)，能夠讓碳氮比處于25-30之間，此時(shí)微生物活性相對(duì)較強(qiáng)，而且還會(huì)加快秸稈的變化過程中，微生物對(duì)氮固定的減弱，會(huì)使得土壤中的氮元素不斷增多，從而促進(jìn)微生物的反應(yīng)作用，使得一氧化二氮的排放量增加。

二、 秸稈的不同田間施用量以及還田年限對(duì)一氧化二氮排放的影響

秸稈全量還田與部分還田都是當(dāng)前農(nóng)作物管理中的主要措施，根據(jù)秸稈的不同對(duì)一氧化二氮的排放的影響也有所不同，而且相關(guān)學(xué)士對(duì)于這一觀點(diǎn)也存在不同的看法，在玉米種植的過程中，一氧化二氮的排放量有較大的差異性，在使用相應(yīng)的肥料后，秸稈還田能夠明顯看出一氧化二氮的排放量逐漸增多，與氮肥相比，秸稈還田增加了土壤的一氧化二氮排放量，但在實(shí)驗(yàn)的過程中，秸稈全量能夠限制土壤一氧化二氮的排放，通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，全量還田更有利于農(nóng)田中一氧化二氮的排放。

當(dāng)施氮量為240千克左右時(shí)候，土壤中的一氧化二氮皮啊放量會(huì)持續(xù)增加，但隨著氮量的進(jìn)一步增多，當(dāng)?shù)扛哂?40千克時(shí)候，農(nóng)田中的一氧化二氮的排放量會(huì)隨著氮量的不斷增多而出現(xiàn)減少。如果田間的氮量增加達(dá)到400千克時(shí)，秸稈會(huì)出現(xiàn)其他的副作用，而且還會(huì)嚴(yán)重減少一氧化二氮的排放量。如果氮量達(dá)到600千克時(shí)，一氧化二氮基本處于排放的狀態(tài)，而且還會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物的正常生長。

考慮到還田問題，有許多相關(guān)學(xué)者表明，土壤中的細(xì)菌和反硝化組成跟秸稈還田有一定的關(guān)系，會(huì)有利于秸稈還田的一氧化二氮排放。在農(nóng)田種植的過程中，秸稈還田實(shí)驗(yàn)明確表現(xiàn)出，1年還田和5年還田相比影響一氧化二氮排放，多年秸稈的還田能夠減少一氧化二氮的排放量，長期還田會(huì)降低自身的溫室效應(yīng)。

三、不同秸稈還田方式對(duì)一氧化二氮排放的影響

在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)管理中，秸稈殘?bào)w能夠有效的對(duì)田間進(jìn)行管理，其分為直接還田和覆蓋還田，不同的還田形式對(duì)一氧化二氮的影響都有所不同。不論哪種秸稈能可以有效促進(jìn)一氧化二氮的排放，通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，將秸稈燒毀后還田，其效果排相對(duì)比較較差，會(huì)減少約為3%-18%的排放量，同時(shí)還會(huì)釋放土壤中的其他有害物質(zhì)，但利用覆蓋還田的話能夠加快土壤中的一氧化二氮的排放量，同時(shí)還能讓土壤具有較好的通透性，這樣有利于農(nóng)作的有效生長，翻耕還田對(duì)一氧化二氮的排放有較強(qiáng)的效果，翻耕還田能夠降低土壤中一氧化二氮的排放，但甲烷的排放量會(huì)不斷增高，這樣會(huì)使得全球逐漸呈現(xiàn)出變短的趨勢。

考慮到不同的施用方式存在較大的區(qū)別，當(dāng)秸稈覆蓋在還田時(shí)，能夠使得土壤與空間產(chǎn)生接觸，從而出現(xiàn)硝化反應(yīng)，會(huì)將部分一氧化二氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈Ａ硗猓诓煌倪€田方式中，其微生物對(duì)植物殘?bào)w的分解有一定的區(qū)別，植物殘?bào)w還田和其他還田相比，植物殘?bào)w會(huì)幾種與土壤表面，而混合植物殘?bào)w會(huì)均勻布置土壤中，氧氣對(duì)混釋放還田有一定的限制行，因此運(yùn)用其他方式結(jié)合著釋放會(huì)降低一氧化二氮的排放量。

四、不同種植體系對(duì)一氧化二氮的排放影響

作物的種植制度對(duì)一氧化二氮的排放量有較強(qiáng)的影響，通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，秸稈還田在水稻長期生長中會(huì)減少一氧化二氮的排放，在一些特殊的季節(jié)中，根據(jù)不同的種植體系內(nèi)容，其排放量也會(huì)有不同程度的變化，而且甲烷的排放量也在不斷增多，在水稻種植的過程中，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行對(duì)照處理，通過對(duì)照處理能夠發(fā)現(xiàn)秸稈的土壤中的一氧化二氮排放量明顯增多，而且會(huì)相比之前高達(dá)2.5倍左右。通常情況下，土壤中的微生物能夠生成無機(jī)氮，從而促進(jìn)土壤反硝化過程中，減少農(nóng)田一氧化二氮排放量。

綜上所述，秸稈能夠有效做好田間管理，能夠減少一氧化二氮的排放，這一問題值得相關(guān)部門去關(guān)注，一氧化二氮的排放會(huì)給其他生物或微生物造成影響，而且還會(huì)產(chǎn)生一些的系列的反應(yīng)。利用秸稈加大一氧化二氮的排放能夠有利于改善土壤，提升提讓性質(zhì)，從而促進(jìn)農(nóng)作物更好的生長。經(jīng)過相關(guān)專家實(shí)驗(yàn)研究表明，秸稈能夠加快土壤中碳元素和氮元素的代謝，從而加大土壤中一氧化二氮的排放量。

（作者單位：463000河南省駐馬店市土肥利用管理站）