秸秆还田对土壤改良及作物生长影响的研究进展

摘要：农作物的秸秆在农业中是一种可再生的资源，其中含有大量的矿质元素，在各个领域具有很大的应用潜力。目前秸秆焚烧造成污染已经成为污染环境的大问题，因此如何进行秸秆的综合利用十分重要。根据研究，秸秆还田是一种高效且低成本利用秸秆的方式，并且秸秆中含有很多的微量元素，可以很好地改良土壤的元素结构和质量，促进农作物的生长。本文主要针对秸秆还田之后对土壤中结构以及农田作物生长的影响进行探究，希望可以对秸秆的综合利用提供一些支持和帮助。

关键词：秸秆还田;土壤改良;作物生长;影响研究

中图分类号：S-1文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815013

收稿日期：2020-07-02

作者简介：王艺嘉（1987-），男，本科，助理农艺师。研究方向：农学。

引言

农作物秸秆是农业生产中最多的副产品，随着生活水平的提高，农村对秸秆的利用越来越少，开始大量焚烧秸秆。而焚烧秸秆会造成大气污染，所以我国开始对秸秆的综合利用进行研究。作为我国农业可再生资源中最多的一类，秸秆中含有大量的微量元素，而且这些元素还是农作物生长的重要因子，在农业生产中具有很高的利用价值。根据相关研究表明，秸秆还田可以改变土壤的性质以及其中微量元素的结构，进而提高土壤的肥力，使农作物的生长发育得到很好的加强。随着科技的进步，秸秆在很短的时间内就可以完成分解与土壤相互结合。此外，秸秆还田还是一种提高土壤水分以及供水能力的重要方式，随着秸秆还田土壤中的有机质会不断地增加，进而导致土壤中的氮素含量开始提升。相比于我国的秸秆利用率，国外的秸秆还田利用效率比我国高很多。

1秸秆还田的方法

随着研究的深入，很多人都发现秸秆还田对于农业种植的影响十分大，并且在提高农业的经济效益方面拥有很强的效果。不同的田地所采用的秸秆还田方式也不同，目前最常用的秸秆还田方式可以分为直接还田和间接还田2种。其中，直接还田是指直接将秸秆放在田地中，通过自然让秸秆得到分解。直接还田还可以分为覆盖、翻压、粉碎施入以及留高茬4种方式，覆盖是指直接将秸秆覆盖在田地里面，这种方式可以很好地阻挡土地中的水汽蒸发，但这种形式的秸秆分解过程相对比较慢;翻压是通过耕地的方式将留在地里面秸秆压进土里，这种方式可以增加秸秆的分解方式;粉碎施入是将秸秆通过粉碎机或者其它手段进行粉碎，撒入田地中，这种方式是目前使用最多的方式，也是效率最高的一种方式;留高茬主要针对玉米等农作物，其在种植完成之后可以留下高茬，通过自然分解使得留下的部分腐烂与土壤结合，很多地方在种植麦子时也会采用留高茬的方式，但这种方式在耕种时会影响土地的翻耕[1]。

秸秆还田的间接形式可以分为氨化、堆沤、过腹以及过圈、焚烧、配施肥料还田6种形式。氨化是利用尿素等含氨量丰富的物质使秸秆氨化，降低秸秆的木质素;堆沤还田是指将秸秆和人畜的粪便放在一起进行沤肥，待发酵将秸秆分解之后再撒入田中，这种方式工作量极大，并且气味十分刺鼻;过腹还田是利用牲畜将秸秆消化变为粪便后撒入田中，这种方式的使用价值不高，因为不是每家都会养殖很多牲畜，而且吃秸秆且具有经济价值的动物也很少;过圈还田和堆沤差异不大，只是进行沤肥的地点变成了牲畜圈中;焚烧还田形式已经在我国被严令禁止，因为这种方式會污染大气;配施肥料是指利用微生物菌剂等产品加速秸秆的分解速率，分解后的秸秆通过与土壤结合进而提高肥力的一种方式。

2对土壤改良影响

2.1物理性状影响

土壤的物理性状与农作物根系对于养分的吸收以及自身的成长具有密切关系，一片具有较好物理性状的土壤其空隙结构以及含水量应该处于动态平衡的状态，这种状态下农作物的长势也会处于一种比较优良的状态。很多研究人员在经过详细地研究之后发现，在干旱时期秸秆还田的形式可以有效地提高土壤中的水分，这里是指覆盖还田形式，而粉碎还田的方式对于土壤的水分保留并没有作用，这主要是因为粉碎的秸秆与土壤结合的形式，并不能阻挡土壤中的水分蒸发。此外，秸秆还田对于土壤中的结构也会产生很大影响，如会降低土壤中微团聚体的含量，使土壤团聚体更趋向于稳定。这主要是因为在短时期内秸秆的分解程度不充分，对土壤结构影响较低，但当秸秆完全分解后，秸秆中的各种元素会迅速和土壤进行结合[2]。

2.2化学性状影响

合适并且具有高水平的土壤肥力是保障农作物高产稳产的重要因素，如何提高土壤的肥力并且做到合适是目前农业研究中的一个重要研究课题。秸秆中含有很多的有机质以及矿物质，而这些成分都是农作物生长的必需成分，因此将其进行分解融入土壤中提升肥力是农业活动中最具有经济效益的行为。但秸秆的分解会受到很多因素影响，如当时的水分以及土壤中微生物的含量等，根据有关人员的研究，秸秆的分解速度和其埋在土壤中的深度有关，并且秸秆的腐烂分解速度与还田的量呈负相关。此外，根据研究发现，当秸秆和化肥对土壤进行混合施肥时，可以改善土壤的pH值，降低土壤中的碳氮比;并且秸秆对于土壤质量的影响与施加钾肥的效果相同。因此，利用秸秆可以完全替代钾肥，大大节省化学肥料的利用，同时降低了农业生产的成本[3]。

2.3微生物影响

在农作物的生长过程中微生物的作用也是非常重要的，土壤中微生物的数量以及群落结构是反应土壤生态的一个重要因子。只有土壤中的微生物保持多样性，才能够使土壤的肥力发挥最大效用，而且土壤中微生物群落结构的不同会导致土壤的理化性质发生变化。秸秆在还田的过程中需要利用土壤中的微生物对秸秆进行分解和腐化，一般情况下利用天然微生物让秸秆出现腐化和分解所需要的时间是很长的，且在这个过程中微生物会不断生长，短时间内土壤的理化性质会发生变化。如，黄豆秸秆的纤维素以及木质素的含量十分高，在秸秆还田后微生物很难将其降解，因此土壤中的微生物含量并不会增加，而理化性质也不会发生变化。相关研究表明，秸秆还田之后会抑制土壤中的真菌以及厌氧菌，并且促进放线菌的生长。

3对作物生长影响

3.1生长发育影响

土壤的好坏是影响农作物生长发育的重要因素，根据农作物的生产发育情况可以很好地预测出农作物产量以及质量的情况。所以在正常农业活动中，一般都需要通过各种方式促进农作物的生长发育，如加大施肥量或者及时除草等。根据有关研究发现，农作物秸秆还田可以促进小麦和水稻的生长，这两者的秸秆主要是对土壤中的氮素进行补充，而氮素则是这2种农作物生长发育的重要元素。且相关的研究还表明，在相同的施氮水平下，通过化学肥料施加的氮素被吸收的效率要比秸秆还田所补充氮素的吸收效率低，同时秸秆还田还可以增加根系中的分泌物，如苹果酸、草酸等，有助于根系的生长。此外，秸秆还田还会增加土壤中的碳素含量，进而影响微生物群落结构，对部分微生物繁殖形成抑制，而这部分被抑制的菌群则是对于农作物生长有害的[4]。

3.2作物产质量影响

农户一年辛苦劳作最终的目的就是使种植的农作物获得高产量和高质量。在玉米的种植中，利用玉米秸秆作为氮肥的替代物，可以使玉米的产量增加20%～30%;而将玉米秸秆还田用于水稻种植时，可以提高稻米中的蛋白质含量并且提高稻米的品质。不同的农作物秸秆中含有的微量元素是不同的，因此针对不同的农作物所产生的效果也是不同的。相关研究表明，利用秸秆粉碎并且氨化的方式進行秸秆还田可以有效地提高冬小麦的产量，说明在进行秸秆还田的过程中想要达到最大效果，就需要结合其它农艺方式。

4结束语

秸秆还田对于提高农作物产量和质量具有很好的效果，但是在实际应用的过程中还需要根据土地的类型以及种植作物进行相应调整。

参考文献

[1] 吕箫，冯远娇，王晓宜，等.作物秸秆还田对土壤生态系统的影响研究进展[J].生态科学，2019，38（03）：235-240.

[2]王月宁，冯朋博，侯贤清，等.秸秆还田的土壤环境效应及研究进展[J].北方园艺，2019（17）：140-144.

[3]杨钊，尚建明，陈玉梁.长期秸秆还田对土壤理化特性及微生物数量的影响[J].甘肃农业科技，2019（01）：13-20.

[4]陈丽鹃，周冀衡，陈闺，等.秸秆还田对作物土传病害的影响及作用机制研究进展[J].作物研究，2018，32（06）：535-540.

（责任编辑李媛媛）