秸稈還田對土壤改良及作物生長影響的研究

貝為岳

摘? ? 要：土壤肥力是農業生產的基礎保障，而秸稈還田可以有效提高農作物產量，增加農民收入，同時能夠有效處理秸稈遺留問題。對秸稈還田對土壤改良及農作物生長的影響進行了研究，希望能夠實現資源可持續利用以及生態環境保護的目標。

關鍵詞：秸稈還田;土壤改良;作物生長

文章編號： 1005-2690（2021）08-0078-02? ? ? ?中國圖書分類號： S156? ? ? ?文獻標志碼： A

我國幅員遼闊，農業生產關乎國計民生，而秸稈還田可以有效解決農田土壤養分嚴重流失的問題，保證土壤結構穩定，提高有機質含量，保證農作物生產和增施效果。

1? ?秸稈還田工作概況

農作物秸稈中所含的營養元素非常豐富，尤其是鉀元素的含量比較多。農作物秸稈還田可改善土壤結構，增強土壤肥力，是田間積累有機質和礦質養分的重要措施，也為農業種植可持續發展帶來了新的契機。因此，秸稈的潛在利用價值十分可觀。一般農業秸稈都會在豐收后利用還田機進行還田處理，不僅能夠解決秸稈占地問題，還能給田地增肥。但就目前情況看，秸稈還田后，腐爛速度較慢，不能及時給農田提供所需的肥力，沒有就地焚燒方便、快捷。目前，直接還田是較為普遍的秸稈還田方式，其還田數量大，且省時、省力。直接還田分為留高茬還田、粉碎翻壓還田、覆蓋還田和焚燒還田。留高茬還田是指作物收獲后將秸稈留下，較長部分利用機械進行入土翻耕工作，這種方式主要用于水稻以及玉米田中。覆蓋還田是指秸稈直接粉碎后覆蓋于土壤表面，減少土壤水分蒸發，保證土壤有機質含量。焚燒還田的優勢是秸稈進行焚燒后能夠留下可供植物吸收的微量元素，且在燃燒的過程中殺死致病病毒或者病原體，但焚燒秸稈會造成一定的資源浪費以及生態環境的破壞，已經成為目前主要的環境污染因素之一。間接還田是指秸稈經過處理后還田，其中包括過腹還田、過圈還田、堆肥還田以及栽培食用菌后還田，這4種方式是將秸稈作為飼料，或作為牲畜圈內墊料，最后收集牲畜的糞便以及其他輔料，按照一定配比進行還田工作。栽培食用菌后的秸稈與牲畜糞便進行堆肥發酵，最后作為有機肥進行還田工作。

2? ?秸稈還田對土壤改良的影響

2.1? ?改善土壤理化性質

目前我國各地土壤長期偏施化學肥料，造成土壤中有機質過度消耗，土壤團粒結構被破壞，微生物種群平衡受影響。補充秸稈可以有效增加土壤中有機質含量，同時給微生物的活動提供碳源，改善土壤板結狀況。秸稈還田后經過微生物作用形成的腐殖酸與土壤中的鈣、鎂黏結成腐殖酸鈣和腐殖酸鎂，使土壤形成大量的水穩性團粒結構，還田后土壤容重比重降低，總孔隙度增加。耕層土壤環境疏松，能夠改善農作物的根部生長情況以及其生長過程中的養分吸收等情況，促進植物的生長發育，提高植物的品質，形成較高的產量。在干旱季節，秸稈還田能夠顯著提高土壤的水分含量，秸稈粉碎后進行覆蓋還田工作，能夠有效提高土壤的保水量，這是由于秸稈粉碎翻壓的過程中，破壞了土壤的穩定結構，致使土壤的下層水分較難向地表上升，通過連續多年的秸稈還田工作，可以使土壤的含水量以及毛管孔隙度增加，進一步增強土壤的濕度，減少土壤的日溫差變化幅度，從而增強表層土壤的增溫效果。短期內秸稈的腐解程度較小，對土壤結構影響也較小。秸稈還田能夠增加水穩性大團粒聚合的數量，進一步改善土壤結構，保障土壤的通透性和保水、保肥性，提高土壤養分[1]。

2.2? ?改善土壤氧化成分

研究表明，秸稈中含有大量的有機肥等有機物質，例如氮、磷、鉀和各種微量元素。每100 g秸稈腐解后，能夠為土壤提供0.4 g氮、0.2 g磷、1.07 g鉀，以及81.2 g有機質和其他微量元素，進一步維持系統生產力及土壤的肥力，且連續的秸稈還田項目，再配以化肥的施加，能夠有效地提高土壤有機質和全氮的含量，從而進一步保障作物高產、穩產。提高土壤肥力是目前也是未來農業生產過程中必須解決的問題，秸稈還田項目則有助于該問題的解決。此外，秸稈還田還利于土壤礦化，能夠使土壤中易解物在秸稈的礦化分解作用下逐漸分解掉，從而保障土壤的肥力。同時，秸稈與化肥共同施加，有助于提高土壤有機碳、氮、磷、鉀含量，能夠改良酸性土壤，降低土壤的碳氮比，提高土壤中各種養分的含量。目前，秸稈還田后土壤的有機碳含量均高于未進行秸稈還田的土地，而土壤的有機碳能夠對土壤的理化特性產生積極的影響。因此，秸稈還田在對土壤養分進行改善的同時，能夠對土壤的理化特性進行改善，從而減少土壤呼吸所釋放的二氧化碳，秸稈還田對于平衡土壤的碳含量發揮著重要作用。

2.3? ?改善土壤微生物環境

秸稈還田工作對土壤的最大改善是土壤微生物群落結構的改變。土壤微生物群落能夠在一定程度上表現出土壤微生物狀況，保持土壤微生物的多樣性，是增強土壤肥力的重要指標。秸稈還田的同時施加催腐菌，既能夠顯著提高土壤中細菌、真菌以及放線菌的含量，從而增強土壤中酶類的活性。秸稈覆蓋還田時，配施氮、磷、鉀肥，能夠有效提高土壤微生物的碳氮含量，為微生物的生長提供充足的碳元素以及氮元素，同時進行合適的施肥能夠刺激微生物在土壤中進行繁殖。秸稈還田可以使第二年農作物生長期內土壤的好氣性細菌數量迅速提高，后期迅速下降，使土壤微生物活動在適宜階段不斷上升，在后期逐漸下降，從而保證作物的生長。秸稈還田可以促進土壤麥角固醇的積累，對微生物的生長有促進作用。秸稈還田含有大量的化學能，是土壤微生物生命活動的能源。秸稈還田可以增強各種微生物的活性，即加強微生物呼吸、纖維分解、氨化及硝化作用。另外，作物秸稈分解過程中能釋放出二氧化碳，提高土壤表層二氧化碳的濃度，有利于加速近地面葉片的光合作用[2]。

3? ?秸稈還田對作物生長的影響

3.1? ?促進作物生長發育

農作物的生長發育在一定程度上依靠土壤的活性影響，由于秸稈還田能夠對土壤的理化特性以及養分情況和微生物群進行改變，因此能夠促進作物的生長與發育。秸稈還田能夠促進農作物的生長，具體表現為增加其氮元素的吸收，以在不同的秸稈還田模式下提高農作物對氮元素的利用率。同時，秸稈還田能夠提高農作物對氮素的吸收積累，并且增加農作物根系中蘋果酸、琥珀酸以及草酸含量。研究發現，增加農作物的氮素積累情況，使農作物的生長發育良好，能夠使植物的光合作用以及生長情況得到大幅度的改善，后期促進土壤中微生物的繁殖，提高植物對土壤中營養成分的吸收。

由于秸稈還田會在一定程度上提高土壤的養分含量，作物在生長過程中會吸收到充足的養分，成熟后植株體內還會有剩余，例如氮是很多作物必需的營養元素，秸稈還田后，能為土壤補充大量的氮素，從而利于后續作物的生長。同時秸稈分解出的腐殖質里所含的腐殖酸能夠刺激作物根系的生長，進而提高新陳代謝的能力，更好地輸送養分和水分，最終達到增產的效果。腐殖質中含有的腐殖酸能夠吸附和溶解一定的農藥成分，隨雨水排出田外，減少土壤中的農藥殘留，改善土壤理化特性，有助于農作物的生長和發育。

3.2? ?提高作物生產質量

農業生產中最重要的是保證農作物的產量高、品質好，秸稈還田后農作物擁有較好的生長發育環境。因此，秸稈還田對農作物的質量有著直接的影響。不同的秸稈還田方式對農作物的質量也有促進作用。研究表明，秸稈粉碎后再還田，有利于提高農作物的產量，而覆蓋還田后，能夠有效保障農作物的生長狀況。秸稈還田在促進農作物產量增加的同時，還能夠提高部分農作物中鐵元素以及鋅元素的含量。秸稈覆蓋下土壤的溫度變化較為緩和。因此，能夠促進作物的生長，有效緩解氣溫對農作物的不利影響，從而提高農作物的質量。由于對土壤的理化特性進行了一定的改善，使得部分植物的根系生長發達且根系數量多，吸收的營養成分能夠促進其地上部分的發育，使農作物的質量得到有效提高。

3.3? ?提高農作物產量

在農作物整個生長期都要做好養根、護根工作，增強植株抗性，減少病害發生，才能提高農作物的產量。秸稈還田可有效改善土壤養分和微生物群，從而增加土壤養分含量，在作物生長管理中能夠較為省時、省力，促進農作物生長，提高其產量。土地的疏松狀況以及是否重茬，決定了土地是否適宜農作物的生長，由于秸稈還田改善了土壤結構，因此很多農作物能夠在現有土壤環境中有更好的生長條件，提升了農作物的產量。農作物根系的好壞直接影響其養分的吸收，植株的生長以及病害的發生，尤其是一些重茬地塊的根系生長情況差，定植后死苗爛棵發生的概率增大。秸稈還田改善了土壤環境，使農作物的根系在土壤中能夠茁壯生長，提高了農作物的產量[3]。

總之，我國幅員遼闊，耕地面積大，秸稈資源豐富，但由于土壤的結構不穩定、有機質含量低等原因，使在處理農業廢棄物方面存在許多問題。秸稈還田是我國農業生產中的一種新型耕作技術，其在改良土壤、增肥和提高作物產量等方面發揮著重要作用。

參考文獻：

[ 1 ] 楊艷華，蘇瑤，何振超，等.還田秸稈碳在土壤中的轉化分配及對土壤有機碳庫影響的研究進展[J].應用生態學報，2019（2）：668-676.

[ 2 ] 龍莉，楊旭初，熊斌，等.冬作物秸稈還田對雙季稻產量和土壤肥力的影響[J].作物研究，2019（2）：104-109.

[ 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（1）：13-20.