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1、作物秸秆还田应用技术探讨刘悦上马金芝张乐森 摘要作物秸秆还田对土壤的培肥、理化性质、有机质含量、养分平衡等方面有较好的改善作用。介绍不同农作物秸秆还田的操作技术,总结秸秆还田需要注意的事项,以期指导秸秆还田技术的推广,从而提高农业生产的经济、社会和生态效益。 关键词秸秆还田;土壤肥力;应用技术 农作物秸秆是世界上数量最多的一种农业生产副产品。由于农作物秸秆资源的利用涉及到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全以及农村能源的有效利用等问题,也涉及到农村居民的生活需求,所以引起世界各国的普遍关注。据报道,在经济发达国家,秸秆还田的数量很大[1]。我国是农
2、业大国,也是秸秆资源最丰富的国家之一,主要的秸秆种类有近20种,而且数量巨大,每年都有6~7亿t的秸秆产生。随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,农作物秸秆出现大量剩余。尤其是夏秋两季,农作物秸秆无组织地焚烧,不仅造成资源的极大浪费,而且严重污染环境。据测定,秸秆中有机质含量为150g/kg,氮、磷、钾、钙、硫等多种营养元素含量也相当丰富。秸秆还田可以以草养田、培肥地力、改善土壤理化性状、促进土壤养分的生物有效性。秸秆还田技术,在现代可持续农业、生态农业及有机农业的发展中,具有举足轻重的作用[2]。 1农作物秸秆还田对土壤肥力的影响 1.1改善土壤性状,增强土壤通
3、透性 秸秆还田后经腐烂分解形成的腐殖质[3],是土壤结构的胶结剂,有利于土壤团粒结构的形成,提高土壤团聚体和微团聚体的含量,使土壤疏松,通透性好。施用作物秸秆能够提高耕层土壤孔隙度,改善土壤通气状况,降低土壤容重,提高土壤蓄水保肥能力[4];有利于提高土壤温度,促进土壤中微生物的活动和养分的分解利用;有利于作物根系的生长发育,促进根系的吸收活动。 1.2增加土壤保水能力,改善热量状况 土壤含水率提高,有利于作物抗旱。土壤矿物颗粒的最高吸水量为50%~60%,腐殖质的吸水量为400%~600%。因此,施用作物秸秆可使土壤持水量提高,且随秸秆还田量的增加,土壤保水性增
4、强[5]。土壤保水能力增加,比热增大,传导热能力增强,颜色加深促进了吸热,改善了调温性,进而改善了土壤热量状况。 秸秆还田有优化农田生态环境的效果,其中以覆盖还田效果最为显著。覆盖秸秆,在冬天可使5cm地温提高0.2~0.5℃;夏天使土温降低25~35℃,土壤水分提高32%~45%,杂草减少24.9%~40.6%。连续多年秸秆还田的耕地,不仅能提高磷肥利用率和补充土壤钾素的不足,地力亦可提高0.5~1.0个等级。秸秆还田后,可大幅度提高平均增产率。 1.3增加土壤有机质含量 作物秸秆还田可提供植物生长必须的氮、磷、钾等大量元素及各种微量元素,使土壤养分显著增加。一
5、方面,秸秆本身含有的元素必然增加土壤养分;另一方面,作物秸秆在转化中可释放一些小分子有机酸,可分解土壤中的矿物质,使土壤中养分有效性增加。对于耕种土壤来说,培肥的中心环节就是保持和提高土壤有机质的含量。实践证明,增加土壤有机质含量最有效的措施是秸秆还田和增施有机肥[6]。秸秆还田和单独使用有机肥均能增加土壤有机质的含量,秸秆还田更有助于土壤有机质的增加,且试验表明,长期秸秆直接还田增加土壤有机质的效果优于单施化肥的效果[7]。 1.4对土壤氮、磷、钾等元素的影响 长期施用化肥,可以提高土壤中养分的含量,但施入的无机肥很少能在土壤有机质中积累,只有同时增加有机肥(施用
6、有机肥或秸秆还田等)时,才能提高土壤中养分的含量,并提高其矿化作用,促进作物对氮、磷、钾等的吸收利用[8]。 在中性和碱性土壤中,作物秸秆在分解过种中产生的二氧化碳,特别是在渍水条件下产生的有机酸,可提高土壤营养元素的有效性。试验表明,每增施1500kg/hm2小麦秸秆,可使土壤每年增加全氮0.0020%~0.0096%,碱解氮0.80~4.08mg/kg,速效磷0.58~1.02mg/kg,速效钾2.04~6.10mg/kg。作物秸秆的施用可提高土壤的保肥能力,使营养阳离子吸附在腐殖质和土壤胶体表面,防止营养成分随水淋失或与土壤中的一些阴离子生成难溶性盐,进一步促进
7、作物对营养成分的吸收利用。 2秸秆还田的操作技术 2.1水稻高留茬还田 水稻割茬高度最好不超过20cm,在土壤含水量30%左右时结合秋翻进行还田,封冻前结束。耕翻深度一般以15cm左右为宜。翻平盖严,深度基本一致。应注意水稻高茬收割还田要配施一定量的氮、磷肥,结合翻地深施。2.2稻草直接还田 将稻草打碎,长度为20cm左右,均匀地撒于田面,一般还田秸秆量为6000kg/hm2左右;当土壤含水量30%左右时,将稻草翻入15cm土层中,稻草混拌于耕层中的覆盖率大于90%。翻前要施肥,一般施氮、磷肥。 2.3小麦高留茬还田 小麦收割
