秸秆直接还田应用剖析

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摘要秸秆还田是秸秆利用、增加农田有机肥源的主要途径。阐述了秸秆直接还田的养分效应、改土效应、生态环境效应，以期为秸秆还田技术的推广提供参考。

关键词作物秸秆；直接还田；效应

秸秆直接还田就是秸秆不经过任何处理直接施入农田，它是秸秆利用、增加农田有机肥源的主要途径，是一种最简单最普遍的利用形式，也是改善土壤理化性状、提高土壤肥力、实现高产优质、减少环境污染、保护农村生态环境、提高人民生活质量的有效方法之一。因此，多年来秸秆直接还田在实现农业可持续发展中起着重要作用。秸秆直接还田的增产作用，概括起来主要是养分效应﹑改土效应和生态效应[1]。

1秸秆还田的养分效应

1.1提高土壤氮﹑磷﹑钾养分含量及其利用率

农作物的秸秆中都含有相当数量的营养元素，豆科作物的秸秆中氮含量较高，禾本科作物的秸秆中钾含量较高。一般情况下，单位面积田块的秸秆中氮、磷、钾含量相当于该田块氮磷钾化肥施用总量的10%~20%，通过秸秆还田后，秸秆中的有效养分归还到土壤中，可以有效地提高土壤养分含量。根据在四明镇东洼村肥力观察点试验，连续4年稻麦两季秸秆留茬还田量4.5t/hm2，土壤中氮﹑磷﹑钾含量均有所增加（表1），还能提高农作物对氮、磷、钾的吸收利用率。

1.2提高土壤的钾素水平

作物在生长过程中吸收的钾素大量滞留在茎秆中，如小麦秸秆中含钾量为1.28%，稻秸秆中含钾量达0.85%，是氮、磷总和的2倍左右。秸秆中的钾素有效性也高，用清水浸泡稻秆6h，秸秆中近90%的钾素被泡出。由表1可知，秸秆还田后，土壤中速效钾明显增加，4年累计增加32mg/kg，平均年增长8mg/kg，对土壤钾的良性循环起着十分重要的作用。

1.3提高土壤有效硅的含量

硅虽然不是植物生长所需的大量元素，但是植物必需的营养元素，若作物缺乏该元素，茎叶的刚性就会减低，抗倒伏和抗病虫害的能力减弱，光合作用能力下降。水稻秸秆中含硅高达12%，在缺硅的土壤中，秸秆还田是提供有效硅的一个主要来源，能明显地增强作物抗逆性[2]。

2秸秆还田的改土效应

2.1增加土壤有机质含量

土壤中有机质数量的维持主要取决于有机残体，秸秆还田就是增加土壤中的有机残体，它能增加土壤活性有机质，如稻秸秆含有机碳42.2%，腐殖化系数30%，施稻秸秆3t/hm2提供的腐殖质为379.5kg/hm2。秸秆直接还田不仅能增加土壤有机质（表1）[3]，还有利于土壤有机质更新，新鲜的有机质的加入对土壤结构有重要的改善作用。从表2可以看出，由于秸秆还田后土壤有机质的增加和更新，使土壤结构得到改善，土壤容重为1.30g/cm3，总孔隙度增加1.2个百分点。

2.2有利于土壤微团聚体形成

在土壤中，直径大于0.25mm的微团聚体被认为对土壤物理性状和营养条件具有良好的作用。秸秆还田后分解的腐殖质有利于0.25~1.00mm微团聚体的形成。根据连续3年秸秆还田试验，0.25~1.00mm微团聚体数量增加数比对照多1倍，分别为32.18%﹑16.20%。因此，秸秆还田促进土壤团聚体形成，有利于增加土壤的通气透水性，增强土壤的保肥保水性能。

2.3提高土壤微生物活性

秸秆还田后为土壤中微生物提供了充足的碳源，促进了微生物的生长﹑繁殖，提高了土壤生物活性[4]。秸秆还田后，肥沃土壤的细菌数增加0.5~2.5倍，贫瘠土壤的细菌数增加2.5~3.0倍，由于新陈代谢作用细菌不断繁殖不断死亡，这些数广量大的细菌死亡后对土壤的改善也起着一定的作用。对于各种固氮菌来说，秸秆直接还田为其提供了丰富的能量物质，加强了固氮菌的固氮作用。据报道，稻草还田150kg，土壤微生物固定气态氮1.2~1.5kg，因而间接地提高了土壤供氮能力。

3秸秆还田的生态环境效应

3.1减轻污染，净化环境

秸秆直接还田到土壤中，经过土壤生物、化学、物理多方面综合作用，可以使秸秆资源得到有效的直接应用，减轻污染。如果在沟边、路边、田头焚烧秸秆，产生浓浓烟雾，严重污染空气和环境，对飞机的安全飞行、公路的营运、周围的树木以及成熟待收的作物构成威胁。如秸秆任意丢弃或推入沟河，不仅浪费资源，而且也污染环境及水体。而秸秆直接还田可以变害为利，从根本上减轻或杜绝因秸秆处置不当对大气、水体和人们生存居住空间造成的环境污染。

3.2抑制病虫草害

秸秆还田特别是以覆盖方式还田对抑制田间杂草生长的效果显著。据多点调查（表3），秸秆覆盖还田比无秸秆覆盖的杂草减少50%以上，防效为54.92%，而药剂防效为50.33%。麦田稻秆回铺起到了药剂防草的效果。在麦田用稻草回铺来代替农药防草，能减少农药对农田的污染。据外地试验报道，秸秆覆盖还田与除草剂配合，能明显提高除草剂的抑草效果，同时还能刺激土壤中腐生菌的活动，因而能减少寄生真菌的活动。施用秸秆3.75t/hm2，能有效地减少棉花枯萎病、禾本科作物的根腐病和山芋黑斑病。但是不宜用带有病菌、虫卵的秸秆直接还田，以免病虫害扩大传播。