寒地水稻秸稈還田對土壤生態(tài)環(huán)境影響的研究進展

吳玉德 張旭 關法春 吳恒梅 翟登攀 李春豐 許龍 鄒玉

摘要：秸稈還田是將農業(yè)廢棄秸稈進行資源再利用的一種環(huán)保方式，東北地區(qū)水稻秸稈數(shù)量龐大，冬季氣溫較低，秸稈腐解效果不佳，且秸稈利用率不高。為此，本文從水稻秸稈還田技術，傳統(tǒng)秸稈還田方式對土壤生態(tài)環(huán)境的影響，以及秸稈還田配施低溫菌劑對土壤生態(tài)環(huán)境的影響3個方面進行闡述和討論。總體而言，水稻秸稈還田具有培肥地力、減輕化肥對土壤污染、退化的作用。由于寒地實行的秸稈還田技術和土壤條件的不同，致使還田效果不一。因此，在實際作業(yè)中對不同還田條件應用配套的治理方案，及時改良和調整技術方法，以期推廣秸稈還田技術在農業(yè)生產中廣泛應用，為今后寒地水稻秸稈還田技術發(fā)展提供理論依據(jù)和技術參考。

關鍵詞：秸稈還田；水稻秸稈；寒地；土壤生態(tài)環(huán)境；研究進展

中圖分類號：S181 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）15-0001-07

基金項目：黑龍江省教育廳基本科研業(yè)務費基礎研究項目（編號：2020-KYYWF-0233、2019-KYYWF-1403）。

作者簡介：吳玉德（1975—），男，黑龍江佳木斯人，碩士，副教授，研究方向為生物學。E-mail：1409193990@qq.com。

通信作者：鄒 玉，碩士，助理實驗師，研究方向為生物學。E-mail：55354323@qq.com。

水稻是我國主要的糧食作物，播種面積巨大，占我國糧食總產量的31.17%。隨著我國水稻育種水平和栽培技術的提高，稻谷的總產量呈整體遞增趨勢，水稻秸稈的產量也隨之增加，年產量達 22 706.9萬t［1］。面對水稻秸稈的大量殘余，種植戶往往處理不當，為節(jié)省耕地時間，一般會采用就地焚燒的處理方式，其釋放的CO2和CH4氣體對環(huán)境產生不利影響，是造成農業(yè)生態(tài)環(huán)境污染的主要因素之一。水稻秸稈處理不當會嚴重影響土壤生態(tài)環(huán)境，長期研究表明，水稻秸稈還田可有效解決此類問題［2-6］。

土壤是生物的棲息地，土壤生態(tài)環(huán)境的質量直接影響農田的生產力。我國是農業(yè)大國，為維持農作物保質保量的生產狀態(tài)，堅決維護土壤環(huán)境質量是必不可少的［7］。結合國內外研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田對土壤資源保護有很大幫助。秸稈還田可提高土壤肥力，增加土壤微生物活性和數(shù)量，改善土壤細菌、真菌群落組成，保持土壤養(yǎng)分平衡，可有效減緩化肥對土壤的有害影響，有利于減少化肥施用量和田間殘留污染物的含量，在防止秸稈二次污染方面發(fā)揮著非常重要的作用［8-9］。秸稈還田還可影響土壤生態(tài)環(huán)境質量，土壤生態(tài)環(huán)境則主要與土壤理化性質和土壤生物學性質等密切相關［1-2，8］。

東北作為我國糧食主產區(qū)，秸稈資源豐富［10］。但寒地獨特的氣候，使得還田后的秸稈腐解速度緩慢，秸稈還田效果不佳。因此，在實際生產中探討低溫條件下提高秸稈還田效率，是解決寒地水稻秸稈還田的關鍵問題。相關研究提出，在秸稈還田中添加低溫生物菌劑來提高寒地秸稈腐解速率，在實際作業(yè)中采取相應的治理方案和技術方法均可提高還田效果［11-13］。在此背景下，本文結合國內外最新研究進展，從寒地水稻傳統(tǒng)秸稈還田和秸稈還田配施低溫菌劑方式對土壤生態(tài)環(huán)境的影響進行總結，并對寒地水稻秸稈還田的主要問題提出建議，以期為寒地水稻秸稈還田提供研究方向和理論參考。

1 水稻秸稈還田技術

1.1 秸稈還田方式

寒地水稻秸稈還田方式中的直接還田是秸稈還田的常規(guī)操作方法，主要有粉碎翻耕還田，是指用秸稈粉碎機粉碎秸稈后翻耕入土；覆蓋還田，是指秸稈經機械化粉碎后覆蓋在土壤表面進行還田，起到保墑防草作用；留高茬還田，是指用機械將確定收割高度的水稻秸稈翻埋入土的技術［14-15］。因為黑龍江地區(qū)與保護性耕作的相結合，水稻秸稈主要選用粉碎還田中的淺旋還田和深翻還田2項技術，不同之處在于秸稈的翻入深度，深翻需在20～30 cm 的土層中，更有利于保護健康的土壤結構。秸稈在土壤中腐解成有機肥，增加土壤有機質含量，改善土壤的理化性能，增強土壤肥力［16-17］。因此，秸稈直接還田能及時就地處理秸稈，避免腐爛、焚燒導致的環(huán)境污染問題，是一種循環(huán)再利用的環(huán)保措施。

寒地水稻秸稈還田方式中的間接還田是指作物秸稈經科學處理再還田的一種方法［14，18］。傳統(tǒng)方式包括過腹還田，是指秸稈經畜禽消化后，糞便經過腐熟處理的形式再返還土壤的方法，由于家畜采食數(shù)量有限，且東北普遍畜禽養(yǎng)殖規(guī)模不大，導致還田技術推廣受限［16-17］；堆腐還田，是指將水稻秸稈與畜禽糞便和生物菌劑經混合堆腐發(fā)酵后變成肥料的一種還田方法；較傳統(tǒng)方法相比，在寒地地區(qū)應用微生物菌劑秸稈腐解代謝緩慢，隨著微生物活性的降低，影響秸稈降解速度［19］。而低溫菌劑的不同之處在于，它更易提高低溫秸稈腐解速度，可在低溫下延長菌劑對秸稈的作用時間，提高了秸稈的降解率，同時還增加了土壤的有機質含量，影響土壤微生物活性［13］。

1.2 秸稈還田機械

由于秸稈還田工作量大，操作時間長和人員勞動強度的增加，導致秸稈還田量有限，為了保證還田質量，現(xiàn)在普遍采用機械輔助還田。目前我國的秸稈機械化還田主要是秸稈粉碎還田和整稈還田［4］。根據(jù)農業(yè)農村部秸稈綜合利用技術中的方法，水稻秸稈還田先采用秸稈收割機對秸稈進行收割，一般需要進行2遍粉碎，即在秸稈收獲時將秸稈粉碎1次，再利用秸稈還田機將拋撒在耕地表面的秸稈再粉碎1次［20］。為保證省時、省力、作業(yè)質量高，秸稈粉碎后，一般使用旋耕整地機作業(yè)，其中大型反轉滅茬旋耕機，采用切刀式秸稈還田，清除秸稈茬根并深翻入土，利于培育土壤，田面平整易于播種［21］。最新研究還有旋耕播種施肥復式一體機，可達到高效旋耕、播種、施肥一體化，不再是單一作業(yè)［22］。

1.3 秸稈還田量

水稻秸稈還田數(shù)量要適宜，土壤性狀和水稻產量都會受到秸稈還田量的影響。秸稈還田量過少，土壤肥力得不到提高，通常情況下還田量應該控制在6.0 t/hm2，若偏高往往會適得其反［21］。過量的秸稈還田會導致秸稈不能完全腐爛，影響下茬耕作［23］。在薄地上離播種期較近時，秸稈覆蓋量不宜過大，而在肥地不近播種期時，則可大量翻壓還田。秸稈還田量的確定，與秸稈的類型、耕地方式、土壤類型和氣候條件等直接相關［22］。有研究指出，在少耕和翻耕的情況下，秸稈全量還田，免耕秸稈還田量為2/3時，土壤中速效鉀和有效磷含量均有所增加。當翻耕的秸稈還田量為2/3時，微生物活性最高，免耕還田量為1/3時活性最高［21］。

2 傳統(tǒng)秸稈還田方式對土壤生態(tài)環(huán)境的影響

以下主要概括與分析應用傳統(tǒng)秸稈還田方式對土壤生態(tài)環(huán)境產生的影響。

2.1 對土壤物理性狀的影響

目前，有關秸稈還田對土壤物理性狀影響的研究認為，稻田土壤的土壤緊實度、土壤腐殖質含量、土壤結構都與土壤物理性質緊密相關［14-22］。秸稈還田可降低土壤的容重、增加土壤孔隙度，有利于形成良好的土壤團粒結構［17］。

土壤容重可以直接影響土壤養(yǎng)分的調節(jié)，對作物根系的生長和伸展影響較大［24］。土壤中孔隙的數(shù)量及質量是土壤物理性狀的重要表現(xiàn)，對土壤肥力有多方面的影響，其中對土壤肥力基本要素的變化與供應能力影響較大［6］。土壤孔隙度和結構性良好的土壤，能夠較好地給作物提供所需的水分和空氣，提高土壤養(yǎng)分調節(jié)能力。但孔隙度過小會導致水、氣不通，微生物活性減弱，養(yǎng)分釋放不佳，易拉斷根系；已有研究表明，寒區(qū)長期水稻秸稈還田處理使土壤容重顯著降低了0.07 g/cm3，從而改善了土壤的理化性狀，隨著時間的延長，改善效果越明顯［25］。在稻麥季秸稈全量還田配施腐熟菌劑研究中，連續(xù)5年的試驗結果表明，長期秸稈還田對土壤容重和孔隙度影響效果顯著，5年間土壤容重下降了 0.08 g/cm3，孔隙度增加6.0百分點［26］。此外水稻秸稈溝埋還田也會降低土壤容重、增加土壤總孔隙度［27］。在秸稈還田配施生物菌劑研究中，淺層土壤容重有顯著下降現(xiàn)象，但連續(xù)還田5年后，稻茬翻耕作業(yè)翻入土壤表層，土壤容重變化的差異性減少［28］。

秸稈還田后可產生大量的腐殖酸，促進水穩(wěn)性較高的土壤團粒結構形成，土壤團粒結構具有抗旱作用，可保持土壤的蓄水能力，減少土壤板結現(xiàn)象，進而提高土壤耕作質量［22，29-30］。Song等在秸稈還田長期試驗的基礎上研究的結果表明，雙季稻的土壤中超團聚體和大團聚的比例最高，為72.1%～81.8%，秸稈還田顯著增加了超團聚體和大團聚體的比例，提高了土壤團聚體和有機質的穩(wěn)定性［31］。而Huang等的研究表明，秸稈還田還可增加微團聚體的比例，秸稈腐解釋放的養(yǎng)分促進了土壤團聚體形成，從而提高了土壤有機碳的含量［32］。秸稈還田可減少土壤水分蒸發(fā)，相關研究結果顯示，秸稈翻耕還田后，土壤含水量增加了5.97%，這是因為土壤形成的團粒結構具有土壤蓄水保墑的能力；但傳統(tǒng)的翻耕方式使土壤的孔隙度增大，土壤表層水分向下滲透，表層水分蒸發(fā)，不利于提高土壤蓄水保墑的能力［33］。

總體而言，秸稈還田對土壤物理性狀產生的影響是多方面的，主要體現(xiàn)在對土壤結構的影響。通過增加土壤孔隙度，降低了土壤容重和緊實度，改善了土壤通氣性，促進了土壤團聚體的形成，從而達到維持土壤結構穩(wěn)定性的目的［3，14，31］。

2.2 對土壤養(yǎng)分的影響

秸稈腐解后會釋放大量的植物生長所需碳、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，是土壤有機肥的來源之一［22，34］。秸稈還田可改善土壤的養(yǎng)分供應狀況，有利于提高土壤肥力和有機質含量［14，18］。在稻區(qū)秸稈還田的試驗中，秸稈還田配施合理的施肥量能夠有效地提高土壤的有機質、速效磷和速效鉀的含量，改善土壤養(yǎng)分循環(huán)。有研究表明，秸稈還田后土壤有機質含量提高了40%～74%，土壤速效鉀含量提高4%～32%，土壤速效磷含量增加幅度較小，原因是與秸稈中含磷量較低有關［5］。在長期秸稈還田的研究中發(fā)現(xiàn)，稻麥秸稈全量還田處理后，土壤有機質含量增加3.8 g/kg、速效鉀含量增加 1.0 mg/kg，有效磷含量無明顯變化，秸稈配施菌劑處理的土壤有機質、有效磷、速效鉀含量分別增加了3.5 g/kg、0.4 mg/kg、2.0 mg/kg［26］。

不同秸稈還田方式對土壤速效養(yǎng)分含量的影響各有不同。秸稈還田翻耕在30～40 cm土層中，土壤有機碳含量遠高于對照，但在大于40 cm土層的土壤中效果是不顯著的［35］。此外，在0～7 cm土層中顯著提高了土壤速效磷的含量，而全氮含量的差異性不顯著［29］。Wu等的研究表明，稻草秸稈還田可提高土壤碳素形態(tài)和土壤有機碳的含量，其中土壤有機碳含量與秸稈施用量存在正線性相關關系，土壤有機碳含量增加了1.8%～2.0%［36］。秸稈粉碎還田有利于秸稈的養(yǎng)分釋放，對土壤養(yǎng)分有增效作用。在研究不同秸稈還田方式對東北黑土理化性質影響時發(fā)現(xiàn)，秸稈直接還田+微生物菌劑與堆肥還田+微生物菌劑相比，土壤有機質、腐殖質和富里酸有機碳的含量，分別增加2.28、7.82、5.26 g/kg［37］。秸稈直接還田+微生物菌劑可增加土壤有機質、腐殖質的含量，這是因為秸稈配施菌劑直接還田可以提升土壤養(yǎng)分，對土壤肥力有增效作用。

2.3 對土壤生物性狀的影響

土壤微生物對土壤形成發(fā)育、養(yǎng)分循環(huán)、肥力演變均有重要作用，是農田生態(tài)系統(tǒng)中重要組成部分，是反映土壤肥力的有效生物學指標［22］。土壤微生物參與土壤中的能量和物質循環(huán)，促進了有機質的分解和養(yǎng)分轉化，提高土壤肥力，還可加快作物對養(yǎng)分的吸收［38］。

秸稈還田對土壤微生物群落多樣性和豐富度有提升作用，是提高微生物生態(tài)功能的有效措施。隨著秸稈還田作用時間的延長，水稻秸稈還田可豐富土壤真菌群體多樣性，顯著增加真菌群體數(shù)量［22，39］。有研究表明，秸稈還田配施化肥，可提高土壤微生物活性，有利于土壤碳的降解。此外，秸稈還田后對土壤真菌酶活性的變化較明顯［40］。Jin等在為期4年的秸稈還田研究中發(fā)現(xiàn)，秸稈還田可增加稻田細菌、真菌群落指數(shù)，還可提高微生物群落豐富度。秸稈還田+常規(guī)施肥減20%與秸稈還田+常規(guī)施肥相比，變形菌門、擔子菌門的相對豐度均有所提高，土壤細菌群落組成的變化主要受土壤全磷和有效磷含量的影響［41］。Yu等在研究秸稈還田對土壤細菌群落的影響中發(fā)現(xiàn)，采用定量PCR和高通量測序方法，對連續(xù)6年秸稈還田處理下，5～25 cm 土層中細菌豐度增加，25～45 cm深度土壤中未有顯著差異［42］。

土壤酶的活性，可作為判斷土壤生物活性、鑒別土壤類型的重要指標［43-44］。土壤酶是養(yǎng)分轉換的重要組成部分，可促進土壤中有機質的轉化和土壤中腐殖質的形成［45］。有研究認為，水稻秸稈還田處理的土壤磷酸酶、蔗糖酶活性顯著高于不還田處理，而脲酶活性顯著低于不還田處理，土壤磷酸酶活性隨著秸稈量的增加而升高，土壤蔗糖酶、脲酶活性呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢［1］。已有研究表明，秸稈還田配施化肥較常規(guī)處理，可顯著提高稻田磷酸酶和脲酶活性，分別提高了28.54%和24.13%，這是因為秸稈和化肥的添加為土壤微生物提供了充足的氮源，提高了微生物活性［41］。長期秸稈還田顯著提高了早稻大部分的土壤酶活性，而晚稻秸稈還田會降低土壤pH值，不利于土壤酶活性的提高［46］。王倩倩等的研究表明，在冬季秸稈翻耕還田及配施氮肥的試驗基礎上，能在一定程度上增加冬閑期土壤碳含量及相關酶的活性，土壤酶活性均高于春季還田，對推廣冬閑期秸稈翻耕還田具有重要意義［47］。水稻秸稈還田對土壤生態(tài)環(huán)境的影響總結見表1。

3 秸稈還田配施低溫菌劑對土壤生態(tài)環(huán)境的影響

3.1 低溫菌劑在秸稈還田中的應用研究

低溫菌劑是指在低溫條件下可快速腐熟秸稈的復合菌群，主要以低溫纖維素降解菌為主，具有穩(wěn)定性強、功能多樣和無毒害作用的特點［37］。

3.1.1 低溫纖維素降解菌

低溫微生物是指在低溫條件下具有生長能力且產生特殊代謝產物的微生物［52］。低溫微生物分為嗜冷型和耐冷型2種，其中嗜冷型微生物的最適生存溫度在15 ℃左右［53］；耐冷型微生物的生存溫度在0～40 ℃，其生長、繁殖的最適溫度在20 ℃左右［54］。低溫微生物資源豐富，其中的低溫纖維素酶可分解纖維素，尤其是冬季氣溫較低，秸稈纖維素降解緩慢時，可利用纖維素酶解決低溫秸稈降解難的問題［55］。因此，篩選出低溫條件下，具有高活性的纖維素酶菌株是開發(fā)利用低溫環(huán)境中微生物菌劑的關鍵。

通常情況下，可通過對低溫菌株酶活性的測定，篩選酶活性較高的菌株，構建復合菌系，獲得最佳的產酶組合，優(yōu)化復合菌系的產酶條件，確定最適產酶環(huán)境來進行低溫秸稈腐解菌劑的制備［12］。目前，對土壤的低溫纖維素降解菌研究相對較少，低溫纖維素降解菌的分離和篩選常用純培養(yǎng)方法。在自然環(huán)境下，降解纖維素的過程是復雜的，是需要多種微生物共同協(xié)助才能達到完全降解的過程。因為秸稈的成分復雜，依靠單一的菌株其纖維素酶活性較弱，不易達到降解效果，所以利用純培養(yǎng)方法不能較好地解決降解天然纖維素的問題［53］。已有研究認為，利用微生物之間的拮抗和協(xié)同作用，可加快纖維素的分解，從而改善秸稈的降解效果［19］。研究低溫降解纖維素的微生物具有實際意義和開發(fā)價值。

3.1.2 低溫纖維素降解菌的應用

東北地處寒溫帶，氣候干燥寒冷，秸稈摻入土壤后不易腐解，在土壤中滯留時間長，從而產生病蟲害，影響下茬作物種植生長，不利于田間耕作［56］。秸稈主要是由纖維素、半纖維素和木質素三部分組成，在低溫條件下，合理利用纖維素降解菌劑提高纖維素降解率，從而促進秸稈腐解，改善土壤養(yǎng)分循環(huán)，同時還可以提高有機質含量和酶活性［12］。近年來，低溫菌劑在秸稈還田中的應用研究受到了學者們的高度關注。有關低溫纖維素降解菌的特性研究和應用見表2。

3.2 低溫菌劑的應用對土壤養(yǎng)分的影響

秸稈還田施加秸稈降解菌劑是一種能使秸稈快速分解、釋放養(yǎng)分的微生物菌劑。已知相關研究顯示，低溫秸稈降解菌劑已成為一種新興研究方向［56，59］。運用施加菌劑可以提高土壤養(yǎng)分，對土壤酶活性、土壤微生物多樣性均有提升作用［54］。有研究表明，秸稈還田配施低溫秸稈降解菌劑的處理，對土壤中全氮、速效鉀、堿解氮含量均有提高作用，且顯著高于常溫和對照處理［60］。趙偉等在連續(xù)4年的玉米秸稈還田研究中發(fā)現(xiàn)，應用低溫菌劑的農田黑土碳、氮提高效果較好，低溫復合菌劑處理后，土壤硝態(tài)氮含量總體大于對照處理，土壤全氮含量較對照提高7.40%～14.81%，有機質含量較對照提高0.93%～5.61%。因此，低溫復合菌劑處理能顯著提高土壤碳、氮含量，增加土壤養(yǎng)分含量［63］。

在研究北方低溫地區(qū)秸稈難以腐解問題時發(fā)現(xiàn)，土壤堿解氮、速效磷、有機質、速效鉀含量和pH值隨著低溫菌劑處理天數(shù)增加，均呈上升趨勢［64］。秸稈微生物腐解劑中產生的纖維素酶，可有效加快秸稈分解速率，改善土壤化學性狀［19］。在15 ℃條件下，秸稈配施菌劑與對照相比，具有改善土壤速效養(yǎng)分、有機碳和腐殖質品質的優(yōu)勢，低溫菌劑處理中秸稈失重率提高19.80%，其中堿解氮、速效磷與速效鉀含量分別為130.35、19.57、145.82 mg/kg，有機碳和腐殖質含量分別為17.97、6.71 g/kg［12］。低溫復合菌劑的使用顯著增加了土壤全氮和銨態(tài)氮含量。對土壤有機質含量有顯著影響，比對照處理提高了2.8%，同時土壤微生物碳含量高于其他處理，平均為57.16 mg/kg，是對照的1.64倍［65］。因此，低溫秸稈降解菌劑具有提高秸稈腐解速度、改善土壤理化性質的作用，還可影響土壤養(yǎng)分的供應情況，提高土壤肥力。

3.3 低溫菌劑的應用對土壤生物性狀的影響

秸稈還田可增加土壤有機質含量，為土壤微生物的生命活動提供能量，進而改善土壤微生物活性［13］。此外，秸稈還田配施菌劑可增強土壤酶活性，進而豐富微生物群落數(shù)量［39，54］。有研究表明，秸稈還田配施化肥及微生物菌劑，與單施秸稈相比，土壤過氧化氫酶與尿酶活性存在極顯著關系，過氧化氫酶活性提高37.5%～68.8%、尿酶活性提高48.8%～102.0%、轉化酶活性提高32.3%～61.5%，細菌量提高95.3%～174.0%、真菌量提高286.0%～351.0%，這是因為土壤酶活性與微生物數(shù)量密切相關，所以真菌和細菌數(shù)量變化主要與轉化酶和尿酶活性有關［66］。小麥秸稈施用腐熟劑，對土壤微生物群落的組成與活性產生變化，其中碳源總體、Shannon多樣性指數(shù)、群落豐富度均增大［67］。在田間運用微生物菌劑秸稈還田的試驗結果表明，土壤脲酶和多酚氧化酶活性均呈現(xiàn)峰值，分別為4.85、1.46 mg，分別較對照提高了3.2、8.1倍，微生物菌劑可明顯的提高土壤中酶活性［68］。

在配施低溫菌劑降解秸稈還田的研究結果表明，較常溫菌劑相比，土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性及微生物碳、氮含量均得到顯著提高。土壤細菌數(shù)量較對照高3.72%，低溫復合菌的土壤真菌、放線菌數(shù)量最多，分別較對照高2.11倍和21.34%［13］。Song等進行了2年的田間試驗，探討了秸稈降解復合微生物劑對微生物活性和土壤微生物群落組成的影響，結果表明，秸稈降解復合微生物劑具有改善土壤微生物群落組成，提高微生物活性，增加土壤養(yǎng)分的綜合優(yōu)勢［69］。秸稈還田添加微生物劑能大量分解秸稈，豐富地上生物量，提高土壤酶活性。微生物的繁殖為秸稈的快速腐熟創(chuàng)造了條件，并且迅速形成優(yōu)勢菌群，限制其他細菌的生長［70］。在秸稈還田配施低溫菌劑對黑土氮碳及細菌多樣性的研究中發(fā)現(xiàn)，低溫復合菌劑的施用可以顯著提高土壤細菌數(shù)量，土壤脲酶活性、過氧化氫酶活性均顯著提高［65］。

總體而言，在低溫條件下，秸稈還田配施微生物菌劑可加快秸稈降解速率，增加土壤養(yǎng)分含量，還可以提高土壤微生物數(shù)量和酶活性，改善土壤生物性狀。為解決寒地秸稈腐解問題提供參考。

4 寒地水稻秸稈還田存在的問題

目前，隨著我國農業(yè)技術研究日益成熟，科研人員對水稻秸稈還田的相關研究已有很多，但仍有一些問題值得深入探索。首先，在傳統(tǒng)秸稈還田中存在的問題有：（1）不同的秸稈還田量，對寒地土壤理化性質的影響是不同的，適宜的寒地秸稈還田比例的調配研究還不夠充足，直接影響秸稈還田成效。（2）不同的秸稈還田時機，對秸稈腐解程度的影響是不同的，應探究合理的秸稈還田時機，秸稈還田時間過早或過晚都不利于秸稈腐解，影響下茬作物種植。（3）應用不同的農機械受場地制約，應針對低溫地區(qū)不同的土壤條件，選擇配套農機械，從而提高水稻秸稈還田機械化程度。（4）在不同的低溫條件下，篩選秸稈的降解菌種有限，應加強對低溫秸稈降解菌劑的篩選和培養(yǎng)條件優(yōu)化、低溫纖維素酶的生化機制相關研究，構建高效的低溫復合菌劑體系。（5）有關水稻秸稈還田配施低溫菌劑的應用，對CO2、CH4和N2O等溫室氣體排放增加的問題研究還較少，應加強環(huán)境跟蹤監(jiān)測進行綜合評估。

5 展望

隨著近年來水稻種植的增加和產量的提高，造成東北地區(qū)的水稻秸稈大量殘余。秸稈還田可有效解決秸稈剩余帶來的問題，減少秸稈焚燒的污染現(xiàn)象，對穩(wěn)定農業(yè)生態(tài)平衡具有積極意義。秸稈還田可以改善寒地理化性質，促進土壤有機質的生成，進而提高土壤養(yǎng)分和土壤肥力。秸稈還田還可減少化肥的投入量，改善土壤板結現(xiàn)象。今后的研究重點應把握好秸稈還田量和還田時機。對不同土壤條件應選擇合適的機械配合秸稈還田。對低溫氣候方面，還需加強對低溫秸稈降解菌的穩(wěn)定性等方面的研究，復配篩選出適于低溫秸稈降解的生物菌劑，對于解決低溫秸稈降解緩慢的問題具有重要的實踐意義。此外，還需加強秸稈還田技術的實用性，積極向廣大農業(yè)工作者推廣秸稈還田技術，使秸稈還田發(fā)揮應有的作用。

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