康國平
(赤峰市林西縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,內(nèi)蒙古 林西 025250)
秸稈還田技術(shù)是解決當(dāng)年中國農(nóng)業(yè)資源浪費、促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的有力措施。秸稈還田技術(shù)有諸多優(yōu)點,如在土壤微生物的作用下礦化分解,釋放植株生長所必須的氮磷鉀等養(yǎng)分,改善土壤的有機(jī)質(zhì)含量,從而達(dá)到改良土壤的目的。而且秸稈還田還可以協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分比例,蓄水保肥,進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境。
秸稈直接還田是將新鮮秸稈按著不同方式直接施入土壤中,可以分為翻壓還田、覆蓋還田、高留茬還田。其中翻壓還田最為普遍,主要方式為將玉米、小麥等植株稽稈通過人工或機(jī)械方式打碎,然后翻壓到土壤之中。這種還田方式的缺點在于缺乏化肥的配施,易造成微生物與植株生長爭搶營養(yǎng)物質(zhì)的情況。
堆漚還田是將作物秸稈制成堆肥、漚肥后施入土壤的一種還田方式。但這種還田方式費力費時,且對周邊環(huán)境有較大污染,所以不適宜做普遍推廣。過腹還田是將玉米、小麥等植株的秸稈作為牲畜的飼料,實現(xiàn)畜牧增值的基礎(chǔ)上,其牲畜的糞便又是很好的有機(jī)物料,可以施入土壤。焚燒還田為現(xiàn)在最為普遍的秸稈還田方式,即對田地間的秸稈進(jìn)行直接焚燒,優(yōu)點是可以提高一定的土壤肥力,缺點是造成資源浪費,易造成土壤板結(jié)。
不同方式的秸稈還田均可以不同程度的提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,元素的儲量,并增加其有效性。秸稈還田還有利于增加土壤的透水性,提高水分利用率。同時秸稈還田可以增加土壤的有機(jī)碳含量,提高土壤保水保肥能力,改善土壤結(jié)構(gòu),進(jìn)而實現(xiàn)糧食的增產(chǎn)。
長期不施肥或者單施秸稈處理,都會使葉綠素含量降低。但隨著氮、磷素的施用葉綠素含量逐漸升高[1]。秸稈還田可以延長光合作用時間,提高光合速率,延緩葉片衰老,進(jìn)而提升產(chǎn)量。
玉米生長灌漿期的葉綠素含量與玉米產(chǎn)量息息相關(guān)。葉綠素的含量受氮素供應(yīng)水平的影響較為明顯。秸稈還田顯著提高了玉米的產(chǎn)量,主要是因為光合能力增強(qiáng),防止了葉片的早衰。此外,葉綠素對玉米灌漿期的表現(xiàn)影響較大,在此時期葉片葉綠素含量較高,可以提高玉米葉片的光合作用能力。
秸稈還田可以增加土地肥力,提高土壤中微生物以及酶的活性。秸稈還田與化肥配施可以取長補短,調(diào)節(jié)土壤的碳氮比,加速秸稈的分解,促進(jìn)養(yǎng)分釋放,滿足生長作物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求,提高肥料利用率,以及土壤水分、養(yǎng)分的保持能力。有試驗證明,秸稈還田可以使全膜雙壟溝播的玉米產(chǎn)量較對照處理增產(chǎn)10.45%,達(dá)到 11212.1kg/hm2[2]。
有研究表明,秸稈還田具有培肥農(nóng)田土壤的優(yōu)勢,對農(nóng)作物有長期有效的增產(chǎn)作用。作物獲得高產(chǎn)與土壤有機(jī)質(zhì)含量關(guān)系密切。多數(shù)研究認(rèn)為秸稈還田短期內(nèi)對當(dāng)季作物產(chǎn)量有促進(jìn)作用。
秸稈還田的增產(chǎn)機(jī)理為增加玉米葉片的光合作用,促進(jìn)生物量的積累,進(jìn)而增加作物產(chǎn)量。秸稈還田年數(shù)增加,增產(chǎn)效應(yīng)也有所增長。秸稈還田可以進(jìn)一步延長玉米的生育期,并提高土壤中氮磷鉀等養(yǎng)分含量。秸稈還田延長了玉米的生育期2~4d,凈光合速率和干物質(zhì)積累高于不還田處理,玉米莖、葉和穗干重都有所增加,玉米地上部生長發(fā)育得到明顯改善。
秸稈還田有利于土壤結(jié)構(gòu)的改善,防止土壤板結(jié)。對于植株的生長,土壤溫度的變化至關(guān)重要。有研究表明,秸稈覆蓋還田后的土壤的溫度變化逐漸趨緩,而且可以形成低溫時的“增溫效應(yīng)”,以及高溫時的“低溫效應(yīng)”,減少晝夜溫差,對植株的生長形成雙重保護(hù),大大的減少了晝夜溫差對于植株生長的危害。有研究結(jié)果表明,秸稈覆蓋還田隨秸稈覆蓋量的增加,低溫降低效果明顯,在晴天尤為顯著。秸稈還田可以降低土壤容重,增加孔隙度,連續(xù)三年的秸稈還田處理后,表層土壤的孔隙度増加了3.4%,秸稈還田能增加土壤大孔隙,改善土壤通透性[3]。
土壤有機(jī)質(zhì)是衡量土壤肥力,評價肥力高低的重要指標(biāo)。土壤有機(jī)質(zhì)能為植株的生長提供必要的營養(yǎng)元素以及礦質(zhì)營養(yǎng),同時為土壤中的微生物提供能源物質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)直接影響著土壤的保肥保水性、緩沖性、耕性和通氣狀況等,國內(nèi)外眾多研究指出,秸稈還田能夠提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量。
有研究認(rèn)為秸稈還田量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)。秸稈還田與化肥配施有諸多優(yōu)點,有研究表明,秸稈還田與化肥配施可以增加土壤中的腐殖質(zhì)含量,改善其品質(zhì)。而且較單施化肥處理相比,秸稈還田與化肥配施可能明顯的增加土壤以及作物中的氮肥回收率,降低氮肥損耗等試驗證明,秸稈還田與不同量的氮肥配施可提高土壤堿解氮的含量,隨施氮量變化堿解氮含量有所不同。在施用等量的化肥條件下秸稈還田可以提高土壤堿解氮含量,且隨秸稈使用量增加而逐漸增加,兩者成明顯正相關(guān)關(guān)系。有研究表明長期秸稈還田可顯著增加土壤有效磷以及全磷的含量。秸稈還田增加了土壤微生物量,活化了土壤磷素,提高了有效磷含量。秸稈覆蓋還田可以調(diào)節(jié)土壤的鉀供應(yīng),增加土壤全鉀含量,其中水稻秸稈覆蓋處理的全鉀,速效鉀含量要高于玉米秸稈覆蓋處理。
秸稈還田可以增加土壤有機(jī)碳含量,改善土壤有機(jī)碳質(zhì)量,其中三種活性有機(jī)碳組分含量有所增加。也有研究表明秸稈可以增加土壤的總有機(jī)碳含量,但其中中等活性有機(jī)碳、高等活性有機(jī)碳的含量并沒有增加。腐熟作物秸稈與化肥氮磷鉀配施對小麥有顯著增產(chǎn)效應(yīng),化肥是小麥增產(chǎn)的主導(dǎo)因素,氮磷鉀增產(chǎn)貢獻(xiàn)率:氮>磷>鉀。腐熟秸稈增產(chǎn)效果主要是其攜入的氮磷鉀所致[4]。
[1]王磊,白由路.不同氮處理春玉米葉片光譜反射率與葉片全氮和葉綠素含量的相關(guān)研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(11):2268-2276.
[2]徐軍.秸稈還田對全膜雙壟溝播玉米產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2012,(7):25-26.
[3]蔡曉布,錢成.秸稈還田對西藏中部退化土壤環(huán)境的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2003,(04):411-415.
[4]夏光利,華君,張萍.腐熟秸稈與化肥氮磷鉀配施對小麥增產(chǎn)效應(yīng)初報[J].耕作與栽培,2001,(05):58-59.