作者：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150 g/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5 cm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1 500 kg/hm2小麦秸秆，可使土壤每年增加全氮0.002 0%~0.009 6%，碱解氮0.80~4.08 mg/kg，速效磷0.58~1.02 mg/kg，速效钾2.04~6.10 mg/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20 cm，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15 cm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。
将稻草打碎，长度为20 cm左右，均匀地撒于田面，一般还田秸秆量为6 000 kg/hm2左右;当土壤含水量30%左右时，将稻草翻入15 cm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
小麦收割时一般留茬30 cm左右，一般要做到边割边翻，以免养分散失，同时也利于秸秆腐烂;必须顺行耕翻，以便秸秆覆盖和整地质量提高;耕深要求在25 cm以上，做到不重、不漏、覆盖严密;耕翻后，要进行平整土地;及时追施氮、磷肥，同时灭茬除草。
3秸秆还田应注意的问题
若秸秆还田操作不当，就会出现出苗率低、苗黄、苗弱，甚至出现死苗现象造成减产，因此需要从以下几个方面来提高秸秆还田技术。
3.1注意提高粉碎质量
秸秆粉碎的长度应小于6 cm，并且要均匀撒施。对还田地块一定要用旋耕机作业一遍，使秸秆和土壤充分混合拌匀。此外，还要用铧式犁将秸秆连同化肥、农家肥翻入10 cm以下的土壤内以利播种。
3.2注意配合补施氮、磷、钾肥料
小麦秸秆还田后，秸秆腐烂过程会出现反硝化作用，微生物吸收土壤中的速效氮素，阻碍农作物对速效氮素的吸收，使幼苗发黄，生长缓慢，不利于培育壮苗。因此，在秸秆还田的同时，要配合施入氮肥，保持秸秆合理的碳氮比。研究表明，每100 kg秸秆应配施碳氨4.0~5.0 kg，过磷酸钙7.0~8.0 kg，硫酸钾2.0~3.5 kg。同时结合浇水，有利于秸秆吸水腐解。
3.3注意连年秸秆还田的影响
有大量秸秆残株连年进入土壤时，为加速秸秆有机物腐解与土壤肥水相融，以及防止秸秆残株在土壤中出现隔墒等不利影响，要求秸秆粉碎程度高，一般切割长度在10 cm以下。在秸秆还田土壤中，使用化学除草剂。特别是播前进行土壤处理的化学除草剂，其有效使用剂量应适当提高[9]。
3.4消灭病原体
带病的秸秆不能直接还田，否则易发生病害，对带有水稻叶枯病、油菜菌核病、小麦、玉米黑粉病等的秸秆最好经高温发酵腐熟后还田，以防止病害的蔓延。
作物秸秆是重要的农业资源，含有丰富的氮、磷、钾及多种微量元索。实施秸秆还田还可以培肥地力，改善土壤团粒结构和理化性状，促进作物增产，提高粮食产量，是发展可持续农业的有效措施。
4
参考文献
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