水稻秸稈還田對(duì)土壤性狀和水稻產(chǎn)量的影響

梁繼旺 吳良章

摘要：

秸稈還田是對(duì)秸稈資源合理使用的最佳途徑。作物秸稈還田不僅可以顯著改善土壤結(jié)構(gòu)和供養(yǎng)情況，同時(shí)也會(huì)在一定程度上，增加農(nóng)作物的產(chǎn)出量。為了研究水稻秸稈還田對(duì)土壤性狀和水稻產(chǎn)量的影響，在本篇文章中，筆者特以福建省水稻秸稈還田為例，將福建省秸稈還田研究概況作為切入點(diǎn)，就秸稈還田對(duì)水稻生產(chǎn)的影響以及水稻秸稈還田技術(shù)展開(kāi)探究，旨在為今后水稻秸稈的合理使用提供可借鑒和參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：

水稻；土壤性狀；秸稈還田

中圖分類(lèi)號(hào)：S5115

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315050

前言

在農(nóng)作物生產(chǎn)總量中，農(nóng)作物秸稈的含量約占1/2左右，是一項(xiàng)十分豐富、并且可直接利用的可再生生物資源。目前，農(nóng)作物秸稈還田是農(nóng)作物秸稈綜合利用的主要形式，是處理農(nóng)作物秸稈最直接、最快速、處理量最大的有效手段。秸稈還田后，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、腐爛，分解變成有機(jī)肥，利于節(jié)約成本，提高產(chǎn)量，還可以提升土壤蓄水能力，減緩?fù)翆影骞?jié)，總之秸稈還田對(duì)節(jié)本增收，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。

1秸稈還田研究概況

福建省為我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省，省內(nèi)的常年耕地面積為1592萬(wàn)hm2，其中水稻的常年種植面積高達(dá)6286萬(wàn)hm2，水稻秸稈生產(chǎn)總量高達(dá)41442萬(wàn)t。以往對(duì)產(chǎn)生的水稻秸稈的處置方式主要有以下幾種：用于生活燃料，其中，約有8%以上的水稻秸稈均使用該種方式處理；用于牛、羊等大型牲畜的飼料，其中約有85%的水稻秸稈均使用該種方式進(jìn)行處理；直接焚燒，其中約有34%的水稻秸稈使用該種方式進(jìn)行處理；用于沼氣發(fā)酵的原材料，約占6%；收割后直接還田的，約占741%。而近年來(lái)，隨著農(nóng)村的物質(zhì)生活水平、經(jīng)濟(jì)條件的不斷提升與改善，以及對(duì)水稻秸稈還田價(jià)值的認(rèn)知程度的不斷提升，水稻秸稈還田率也隨之上升。

2秸稈還田對(duì)水稻生產(chǎn)的影響

21秸稈還田對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響

秸稈還田對(duì)于土壤肥力和有機(jī)質(zhì)的提升和積累，具有顯著的促進(jìn)性作用，水稻產(chǎn)量的增加就是最直接的體現(xiàn)。有研究指出，秸稈還田技術(shù)能夠有效的增加早稻產(chǎn)量，約10%～13%左右。而晚稻則僅僅增產(chǎn)12%～25%左右。但目前，也有秸稈還田導(dǎo)致水稻減產(chǎn)的研究。水稻的產(chǎn)量，主要受以下幾項(xiàng)因素的共同影響：?jiǎn)挝幻娣e穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、粒重和每穗粒數(shù)。因此，要實(shí)現(xiàn)水稻的高產(chǎn)，僅僅考慮其中的某一項(xiàng)因素是不可行的，必須要對(duì)上述的影響因素組合配比，以此來(lái)促進(jìn)水稻產(chǎn)量的提升。李勇等人在實(shí)驗(yàn)研究中指出，秸稈還田有效的提高了水稻的結(jié)實(shí)率和成穗率，進(jìn)而增加了光合產(chǎn)物的存儲(chǔ)率，促進(jìn)水稻產(chǎn)量增長(zhǎng)。閡桂根等人在實(shí)驗(yàn)研究中指出，對(duì)水稻實(shí)施秸稈還田，會(huì)使得水稻的單位面積有效穗數(shù)明顯降低，實(shí)驗(yàn)數(shù)顯著性提升。劉世平等人在研究中得到的數(shù)據(jù)結(jié)果記載，秸稈翻耕還田對(duì)于水稻每穗粒數(shù)和穗數(shù)的增加有促進(jìn)性作用。但是也有秸稈還田會(huì)導(dǎo)致水稻穗粒數(shù)和千粒重降低的研究。

22秸稈還田對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

還田后的秸稈在遇水發(fā)酵后，會(huì)有毒性物質(zhì)產(chǎn)生分解。除此之外，由于秸稈中C/N比值在6080：1左右，相對(duì)較高，因此，這使得秸稈在土壤中無(wú)法迅速分解。所以，對(duì)于水稻的前期生長(zhǎng)而言，會(huì)產(chǎn)生抑制作用，但是，到了水稻生長(zhǎng)的中期和后期，秸稈在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間分解腐爛后，便會(huì)有大量的養(yǎng)分釋放，這對(duì)水稻的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)可發(fā)揮促進(jìn)性作用。李朝蘇等人在實(shí)驗(yàn)研究中指出，免耕秸稈是否還田，對(duì)于水稻干物質(zhì)積累和莖稈消長(zhǎng)所產(chǎn)生的影響不明顯，但是，卻會(huì)延長(zhǎng)花后綠葉功能期，由于積累了大量的光合產(chǎn)物，所以在產(chǎn)量的形成上，所占據(jù)的比例將會(huì)明顯提升。馬宗國(guó)等人也在實(shí)驗(yàn)研究中指出，水稻秸稈還田的前期對(duì)水稻的生產(chǎn)產(chǎn)生抑制，而到了中后期會(huì)產(chǎn)生促進(jìn)作用。李強(qiáng)等人在實(shí)驗(yàn)研究中證實(shí)，秸稈還田雖然導(dǎo)致了水稻生育前期的分莖數(shù)、葉綠素含量、葉面積指數(shù)及其干物質(zhì)積累量的減少，但是卻明顯的促進(jìn)了結(jié)實(shí)期葉片的光合速率、ATP、根系活力、硝酸還原酶活性的增加，除此之外，秸稈還田還可以有效的促進(jìn)葉面積指數(shù)、水稻分莖數(shù)及其地上部干物質(zhì)量的增加。鄭支林在實(shí)驗(yàn)研究中指出，秸稈還田能夠?qū)崿F(xiàn)水稻保苗率增加54%的作用，并且水稻生長(zhǎng)的苗色和整齊度均十分可觀。朱澤亮在研究中指出，秸稈還田可有效的促進(jìn)水稻分蘗、株高及其粒重的增加。但是，也有部分學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)研究中指出，秸稈翻壓會(huì)導(dǎo)致稻田中產(chǎn)生和分解大量的CH4、H2S、CO2等有毒氣體，上述氣體的釋放，會(huì)對(duì)水稻的根系產(chǎn)生損害，進(jìn)而對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利的影響。

23秸稈還田對(duì)稻米品質(zhì)的影響

現(xiàn)階段，受人們物質(zhì)文化生活水平不斷攀升以及國(guó)內(nèi)外稻米市場(chǎng)開(kāi)放程度不斷加深的影響，稻米的品質(zhì)所受到的重視程度不斷提高。評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)的指標(biāo)主要有：碾米、蒸煮食味、外觀及其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等。評(píng)價(jià)碾米品質(zhì)的指標(biāo)主要有：出糙率、整精米率和精米率。評(píng)價(jià)外觀品質(zhì)的指標(biāo)主要有：堊白率、透明度、長(zhǎng)寬比及其堊白度。評(píng)價(jià)蒸煮食味品質(zhì)的指標(biāo)主要有：膠稠度、直鏈淀粉含量及其糊化溫度。評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)主要有：氨基酸的種類(lèi)、含量及其蛋白質(zhì)含量。大部分學(xué)者均認(rèn)為秸稈還田對(duì)于稻米品質(zhì)的提升有促進(jìn)性的作用，但是結(jié)論卻不一致。徐國(guó)偉等人在實(shí)驗(yàn)研究中指出，水稻秸稈還田，會(huì)使得稻米的堊白度、堊白率及其直鏈淀粉含量顯著性降低，而在膠稠度和長(zhǎng)寬比上會(huì)有不同程度的增加。這一實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果說(shuō)明，秸稈還田會(huì)使得稻米的外觀品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)得到明顯的改善。此外，也有研究指出，水稻秸稈還田，除了會(huì)降低堊白，促進(jìn)整精米率的增加和改善加工及其外觀品質(zhì)外，在米粒寬度增加、長(zhǎng)度縮短上，也有明顯作用。

3水稻秸稈還田技術(shù)

31秸稈還田量

秸稈還田并不是多多益善，因此，必須要選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)倪€田量。有學(xué)者在研究中指出，水稻秸稈還田量通常情況下，應(yīng)該控制在60t/hm2，若秸稈還田量偏高，往往會(huì)適得其反。諸如耕作難度系數(shù)高、腐爛不完全等，嚴(yán)重情況下，甚至?xí)沟盟敬罅繙p產(chǎn)。而秸稈還田量若偏少，也不會(huì)發(fā)揮應(yīng)有的土壤培育作用。在秸稈還田量的確定上，所要綜合考量的因素主要有：適宜的還田量、下茬作物類(lèi)型、耕作方法、氣候溫度條件、土壤類(lèi)型等。有研究指出，針對(duì)土壤中的養(yǎng)分和微生物的活性度，應(yīng)以具體耕作方式的差異，來(lái)確定秸稈還田的實(shí)際數(shù)量。而針對(duì)速效鉀和有效磷來(lái)說(shuō)，在少耕和翻耕的情況下，可開(kāi)展秸稈全部還田，在免耕的情況下，秸稈還田量為2/3。針對(duì)微生物的活度來(lái)說(shuō)，在翻耕的情況下，在還田量為2/3時(shí)，活度最高，但是在免耕的情況下，在還田量為1/3時(shí)，活度最高。