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秸秆直接还田效应分析

 发布时间:2012-05-20 10:34:35        查看次数:1686
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
  中图分类号S141.4文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)09-0296-01
  
  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4.5 t/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6 h,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32 mg/kg,平均年增长8 mg/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3 t/hm2提供的腐殖质为379.5 kg/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1.30 g/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0.25 mm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0.25~1.00 mm微团聚体的形成。根据连续3年秸秆还田试验,0.25~1.00 mm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150 kg,土壤微生物固定气态氮1.2~1.5 kg,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3.75 t/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。
  4参考文献
  [1] 曾木祥,张玉洁.秸秆还田对农田生态环境的影响[J].农业环境与发展,1997(1):1.
  [2] 梁文旭.稻草不同还田方式和覆盖物种类在烤烟生产上的应用研究[D].长沙:湖南农业大学,2007.
  [3] 魏振,高宝财.秸秆粉碎还田的增产因素[J].农业机械化与电气化2006(2):26.
  [4] 陈世正,杨邦俊.稻草还田对土壤肥力与作物产量的影响[J].土壤肥料,1995(4):13.
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