秸稈還田對土壤改良及作物生長影響的研究進展

摘要：農作物的秸稈在農業中是一種可再生的資源，其中含有大量的礦質元素，在各個領域具有很大的應用潛力。目前秸稈焚燒造成污染已經成為污染環境的大問題，因此如何進行秸稈的綜合利用十分重要。根據研究，秸稈還田是一種高效且低成本利用秸稈的方式，并且秸稈中含有很多的微量元素，可以很好地改良土壤的元素結構和質量，促進農作物的生長。本文主要針對秸稈還田之后對土壤中結構以及農田作物生長的影響進行探究，希望可以對秸稈的綜合利用提供一些支持和幫助。

關鍵詞：秸稈還田;土壤改良;作物生長;影響研究

中圖分類號：S-1文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815013

收稿日期：2020-07-02

作者簡介：王藝嘉（1987-），男，本科，助理農藝師。研究方向：農學。

引言

農作物秸稈是農業生產中最多的副產品，隨著生活水平的提高，農村對秸稈的利用越來越少，開始大量焚燒秸稈。而焚燒秸稈會造成大氣污染，所以我國開始對秸稈的綜合利用進行研究。作為我國農業可再生資源中最多的一類，秸稈中含有大量的微量元素，而且這些元素還是農作物生長的重要因子，在農業生產中具有很高的利用價值。根據相關研究表明，秸稈還田可以改變土壤的性質以及其中微量元素的結構，進而提高土壤的肥力，使農作物的生長發育得到很好的加強。隨著科技的進步，秸稈在很短的時間內就可以完成分解與土壤相互結合。此外，秸稈還田還是一種提高土壤水分以及供水能力的重要方式，隨著秸稈還田土壤中的有機質會不斷地增加，進而導致土壤中的氮素含量開始提升。相比于我國的秸稈利用率，國外的秸稈還田利用效率比我國高很多。

1秸稈還田的方法

隨著研究的深入，很多人都發現秸稈還田對于農業種植的影響十分大，并且在提高農業的經濟效益方面擁有很強的效果。不同的田地所采用的秸稈還田方式也不同，目前最常用的秸稈還田方式可以分為直接還田和間接還田2種。其中，直接還田是指直接將秸稈放在田地中，通過自然讓秸稈得到分解。直接還田還可以分為覆蓋、翻壓、粉碎施入以及留高茬4種方式，覆蓋是指直接將秸稈覆蓋在田地里面，這種方式可以很好地阻擋土地中的水汽蒸發，但這種形式的秸稈分解過程相對比較慢;翻壓是通過耕地的方式將留在地里面秸稈壓進土里，這種方式可以增加秸稈的分解方式;粉碎施入是將秸稈通過粉碎機或者其它手段進行粉碎，撒入田地中，這種方式是目前使用最多的方式，也是效率最高的一種方式;留高茬主要針對玉米等農作物，其在種植完成之后可以留下高茬，通過自然分解使得留下的部分腐爛與土壤結合，很多地方在種植麥子時也會采用留高茬的方式，但這種方式在耕種時會影響土地的翻耕[1]。

秸稈還田的間接形式可以分為氨化、堆漚、過腹以及過圈、焚燒、配施肥料還田6種形式。氨化是利用尿素等含氨量豐富的物質使秸稈氨化，降低秸稈的木質素;堆漚還田是指將秸稈和人畜的糞便放在一起進行漚肥，待發酵將秸稈分解之后再撒入田中，這種方式工作量極大，并且氣味十分刺鼻;過腹還田是利用牲畜將秸稈消化變為糞便后撒入田中，這種方式的使用價值不高，因為不是每家都會養殖很多牲畜，而且吃秸稈且具有經濟價值的動物也很少;過圈還田和堆漚差異不大，只是進行漚肥的地點變成了牲畜圈中;焚燒還田形式已經在我國被嚴令禁止，因為這種方式會污染大氣;配施肥料是指利用微生物菌劑等產品加速秸稈的分解速率，分解后的秸稈通過與土壤結合進而提高肥力的一種方式。

2對土壤改良影響

2.1物理性狀影響

土壤的物理性狀與農作物根系對于養分的吸收以及自身的成長具有密切關系，一片具有較好物理性狀的土壤其空隙結構以及含水量應該處于動態平衡的狀態，這種狀態下農作物的長勢也會處于一種比較優良的狀態。很多研究人員在經過詳細地研究之后發現，在干旱時期秸稈還田的形式可以有效地提高土壤中的水分，這里是指覆蓋還田形式，而粉碎還田的方式對于土壤的水分保留并沒有作用，這主要是因為粉碎的秸稈與土壤結合的形式，并不能阻擋土壤中的水分蒸發。此外，秸稈還田對于土壤中的結構也會產生很大影響，如會降低土壤中微團聚體的含量，使土壤團聚體更趨向于穩定。這主要是因為在短時期內秸稈的分解程度不充分，對土壤結構影響較低，但當秸稈完全分解后，秸稈中的各種元素會迅速和土壤進行結合[2]。

2.2化學性狀影響

合適并且具有高水平的土壤肥力是保障農作物高產穩產的重要因素，如何提高土壤的肥力并且做到合適是目前農業研究中的一個重要研究課題。秸稈中含有很多的有機質以及礦物質，而這些成分都是農作物生長的必需成分，因此將其進行分解融入土壤中提升肥力是農業活動中最具有經濟效益的行為。但秸稈的分解會受到很多因素影響，如當時的水分以及土壤中微生物的含量等，根據有關人員的研究，秸稈的分解速度和其埋在土壤中的深度有關，并且秸稈的腐爛分解速度與還田的量呈負相關。此外，根據研究發現，當秸稈和化肥對土壤進行混合施肥時，可以改善土壤的pH值，降低土壤中的碳氮比;并且秸稈對于土壤質量的影響與施加鉀肥的效果相同。因此，利用秸稈可以完全替代鉀肥，大大節省化學肥料的利用，同時降低了農業生產的成本[3]。

2.3微生物影響

在農作物的生長過程中微生物的作用也是非常重要的，土壤中微生物的數量以及群落結構是反應土壤生態的一個重要因子。只有土壤中的微生物保持多樣性，才能夠使土壤的肥力發揮最大效用，而且土壤中微生物群落結構的不同會導致土壤的理化性質發生變化。秸稈在還田的過程中需要利用土壤中的微生物對秸稈進行分解和腐化，一般情況下利用天然微生物讓秸稈出現腐化和分解所需要的時間是很長的，且在這個過程中微生物會不斷生長，短時間內土壤的理化性質會發生變化。如，黃豆秸稈的纖維素以及木質素的含量十分高，在秸稈還田后微生物很難將其降解，因此土壤中的微生物含量并不會增加，而理化性質也不會發生變化。相關研究表明，秸稈還田之后會抑制土壤中的真菌以及厭氧菌，并且促進放線菌的生長。

3對作物生長影響

3.1生長發育影響

土壤的好壞是影響農作物生長發育的重要因素，根據農作物的生產發育情況可以很好地預測出農作物產量以及質量的情況。所以在正常農業活動中，一般都需要通過各種方式促進農作物的生長發育，如加大施肥量或者及時除草等。根據有關研究發現，農作物秸稈還田可以促進小麥和水稻的生長，這兩者的秸稈主要是對土壤中的氮素進行補充，而氮素則是這2種農作物生長發育的重要元素。且相關的研究還表明，在相同的施氮水平下，通過化學肥料施加的氮素被吸收的效率要比秸稈還田所補充氮素的吸收效率低，同時秸稈還田還可以增加根系中的分泌物，如蘋果酸、草酸等，有助于根系的生長。此外，秸稈還田還會增加土壤中的碳素含量，進而影響微生物群落結構，對部分微生物繁殖形成抑制，而這部分被抑制的菌群則是對于農作物生長有害的[4]。

3.2作物產質量影響

農戶一年辛苦勞作最終的目的就是使種植的農作物獲得高產量和高質量。在玉米的種植中，利用玉米秸稈作為氮肥的替代物，可以使玉米的產量增加20%～30%;而將玉米秸稈還田用于水稻種植時，可以提高稻米中的蛋白質含量并且提高稻米的品質。不同的農作物秸稈中含有的微量元素是不同的，因此針對不同的農作物所產生的效果也是不同的。相關研究表明，利用秸稈粉碎并且氨化的方式進行秸稈還田可以有效地提高冬小麥的產量，說明在進行秸稈還田的過程中想要達到最大效果，就需要結合其它農藝方式。

4結束語

秸稈還田對于提高農作物產量和質量具有很好的效果，但是在實際應用的過程中還需要根據土地的類型以及種植作物進行相應調整。

參考文獻

[1] 呂簫，馮遠嬌，王曉宜，等.作物秸稈還田對土壤生態系統的影響研究進展[J].生態科學，2019，38（03）：235-240.

[2]王月寧，馮朋博，侯賢清，等.秸稈還田的土壤環境效應及研究進展[J].北方園藝，2019（17）：140-144.

[3]楊釗，尚建明，陳玉梁.長期秸稈還田對土壤理化特性及微生物數量的影響[J].甘肅農業科技，2019（01）：13-20.

[4]陳麗鵑，周冀衡，陳閨，等.秸稈還田對作物土傳病害的影響及作用機制研究進展[J].作物研究，2018，32（06）：535-540.

（責任編輯李媛媛）