秸稈還田對(duì)土壤培肥與水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張萬(wàn)奇

（黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司新華分公司，黑龍江 鶴崗 154109）

近年來(lái)，秸稈在土壤改良中的作用及其對(duì)作物的影響已成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)話題。研究表明，秸稈可以改善土壤理化性質(zhì)，增加土壤微生物、有機(jī)物、礦物質(zhì)含量，提高作物用水效率、光合速率等，提高作物產(chǎn)量。農(nóng)作物秸稈營(yíng)養(yǎng)豐富，是有機(jī)肥的重要來(lái)源。秸稈直接還田還可以有效利用秸稈資源，避免因?yàn)榉贌斩拰?dǎo)致污染環(huán)境問(wèn)題。因此，研究秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤肥力、水稻增產(chǎn)效果以及稻米品質(zhì)的改善具有非常重要的意義。

1 秸稈還田的影響分析

1.1 增加土壤有機(jī)質(zhì)含量

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種養(yǎng)分的重要來(lái)源，能提高土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。農(nóng)作物秸稈是土壤有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源之一。相關(guān)研究顯示，秸稈還田后，0～14 cm土壤層的有機(jī)質(zhì)含量明顯提高，而對(duì)14～20 cm的土壤層的有機(jī)質(zhì)含量沒(méi)有影響。還田方式對(duì)增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量沒(méi)有明顯影響，如直接進(jìn)行翻耕、留高茬翻耕、覆蓋后翻耕均可，都能增加土壤的有機(jī)含量。秸稈還田5年后土壤有機(jī)含量可提高8.5% ～ 9.9%。有專(zhuān)家研究表明，秸稈直接還田再配合施化肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，積累土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，緩解地力不足，培肥土壤具有十分顯著的效果。長(zhǎng)期秸稈直接還田和施用化肥結(jié)合，與單一秸稈還田或單一施用化肥相比，可以顯著改善土壤養(yǎng)分指標(biāo)，表明秸稈還田配施適量化肥是增加有機(jī)質(zhì)含量的最有效的措施之一。

1.2 改善土壤氮、磷、鉀含量

農(nóng)作物秸稈富含氮、磷、鉀等各種養(yǎng)分。據(jù)報(bào)道，秸稈還田5年后，氮總量、速效氮、速效磷、速效鉀在3個(gè)不同領(lǐng)域均有顯著改善。尤其是速效磷含量增加了86.7%～123.5%；速效氮和速效鉀分別從68.1%增至81.9%和從26.7%增至29.8%。但是，隨著秸稈還田年數(shù)的增加，各個(gè)元素的增加逐漸減少。一些研究還表明，秸稈還田可以顯著增加土壤中的總磷、無(wú)機(jī)磷含量，促進(jìn)有機(jī)磷礦化，從而提高氮、磷、鉀的效率。另外，秸稈分解過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸等中間產(chǎn)物可以提高土壤中某些養(yǎng)分的有效性。

1.3 增加水稻產(chǎn)量

秸稈還田對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)的積累和土壤的肥力的提高非常有利，有增加水稻產(chǎn)量的作用。有研究表明，秸稈還田使水稻產(chǎn)量增加10%～12.9%，效果顯著。水稻的總產(chǎn)量是由單位面積的穗數(shù)、每穗的總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和顆粒重量4個(gè)性狀共同作用的結(jié)果，想獲得更高的產(chǎn)量，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)某一個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量的影響，必須優(yōu)化各主要性狀的組成，以提高水稻產(chǎn)量。有研究表明，秸稈還田降低了水稻單位面積的穗數(shù)，增加了每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重，從而增加了產(chǎn)量。秸稈還田，可以明顯增加水稻的成穗率和結(jié)實(shí)率，提高了光合產(chǎn)物的“貯藏率”，從而促進(jìn)了水稻產(chǎn)量的增加。秸稈還田后，水稻單位面積的實(shí)際穗數(shù)減少，實(shí)粒數(shù)增加。但是，也有研究表明，秸稈還田稻穗數(shù)減少12.1%，平均重量數(shù)千粒減少5.7%，減產(chǎn)約7.7%。

1.4 提高稻米品質(zhì)

稻米品質(zhì)指標(biāo)主要包括：碾米品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及蒸煮食味品質(zhì)等。其中外觀品質(zhì)主要有長(zhǎng)寬比、堊白率、透明度以及堊白度等。碾米品質(zhì)又包括出糙率、整精米率和精米率。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要包括蛋白質(zhì)含量、氨基酸的種類(lèi)及含量等。蒸煮食味品質(zhì)包括直鏈淀粉含量、膠稠度和糊化溫度等。而研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田可降低直鏈淀粉含量，增加稻米優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)及維生素含量，提高膠稠度，能夠改善蒸煮食味品質(zhì)。同時(shí)，在秸稈還田條件下，可提高稻米的岀糙率、精米率和整精米率，降低堊白率和堊白度，明顯改善稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)；另有研究表明，秸稈全量還田除了可以提高水稻的整精米率、減少堊白，改善稻米的加工和外觀品質(zhì)外，還可以降低米粒長(zhǎng)度，增加米粒寬度，降低米粒的長(zhǎng)寬比。

1.5 對(duì)病蟲(chóng)害的影響

秸稈通過(guò)深耕深松覆蓋到土壤內(nèi)，為稻薊馬、稻縱卷葉螟、紅蜘蛛等害蟲(chóng)創(chuàng)造了適宜的生存環(huán)境。通過(guò)連續(xù)幾年的觀察記錄發(fā)現(xiàn)，秸稈直接還田后，水稻灰飛虱的發(fā)生率會(huì)增加，而通過(guò)焚燒滅茬的水稻田中灰飛虱發(fā)生量就比較??；而在同一地塊，秸稈覆蓋多、覆蓋厚的地方，灰飛虱的發(fā)生量增加，而覆蓋少、或者沒(méi)有覆蓋的地方灰飛虱的發(fā)生量就少。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田的深度會(huì)對(duì)二點(diǎn)委夜蛾等害蟲(chóng)越冬的存活率和發(fā)生行為產(chǎn)生明顯的影響，這種關(guān)系體現(xiàn)在二點(diǎn)委夜蛾越冬存活率與秸稈還田的深度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系，如果秸稈還田的深度越深，則二點(diǎn)委夜蛾越冬存活率越低，當(dāng)秸稈還田的深度超過(guò)20 cm時(shí)，二點(diǎn)委夜蛾幼蟲(chóng)的死亡率則高達(dá)70%以上。因此，在春季進(jìn)行秸稈還田比秋季秸稈還田更能有效地降低二點(diǎn)委夜蛾的越冬存活率。

2 發(fā)展策略

2.1 提高農(nóng)戶(hù)對(duì)水稻秸稈還田的認(rèn)識(shí)

秸稈還田雖然有培肥地力、促進(jìn)微生物活動(dòng)等作用，但是個(gè)持久的過(guò)程。一方面，農(nóng)民不愿意生產(chǎn)成本的不斷上漲，不能只見(jiàn)投入不見(jiàn)經(jīng)濟(jì)效益，主觀上很難接受這種方式；另一方面，農(nóng)民重用地輕養(yǎng)地，對(duì)秸稈還田好處的認(rèn)知程度較低，環(huán)保意識(shí)薄弱，所以水稻秸稈還田難以普及和推廣。為了保證水稻產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)注重提高農(nóng)民養(yǎng)地的意識(shí)，促進(jìn)水稻秸稈還田的有效實(shí)施。對(duì)此，相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)水稻秸稈還田的宣傳，普及水稻秸稈還田相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)，提高農(nóng)民對(duì)秸稈還田認(rèn)識(shí)。同時(shí)委派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，因地制宜地傳授切實(shí)可行的秸稈還田技術(shù)，保障水稻秸稈還田工作順利有序推進(jìn)。

2.2 及時(shí)進(jìn)行化學(xué)防治

秸稈還田后播種農(nóng)作物，需要大力推廣種子包衣或藥劑拌種技術(shù)，這樣就可以明顯地抑制土傳病害的發(fā)生。要抓住病蟲(chóng)害發(fā)生的關(guān)鍵時(shí)期，科學(xué)合理地進(jìn)行防控，如要加強(qiáng)田間病蟲(chóng)草害的監(jiān)測(cè)，在病蟲(chóng)草害達(dá)到防治指標(biāo)的時(shí)候及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的防治。采取秸稈還田的地塊，應(yīng)重視苗期病蟲(chóng)害的防治，播前整地時(shí)，可以用3%辛硫磷或3%甲基異硫磷粉粒劑4～5 kg/667 m2，加細(xì)土10 kg隨犁地施入土壤中，防治地下害蟲(chóng)；用殺菌劑加殺蟲(chóng)劑拌種，如苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇、多菌靈、咯菌腈等殺菌劑加辛硫磷、毒死蜱拌種，從而有效預(yù)防一些病蟲(chóng)害的發(fā)生。

2.3 建立完善的秸稈還田技術(shù)體系

黑龍江省氣候條件復(fù)雜，土壤類(lèi)型眾多，各水稻種植區(qū)耕作栽培方式迥然不同，采取的水稻秸稈還田方式也有所不同，因此，應(yīng)完善秸稈還田技術(shù)服務(wù)體系，使秸稈還田技術(shù)能夠更好地為水稻產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。各地應(yīng)結(jié)合不同水稻種植區(qū)的水分、溫度、土壤等環(huán)境因子，將秸稈還田、植保、水肥高效利用等技術(shù)進(jìn)行集成；加強(qiáng)種質(zhì)的改良和創(chuàng)新，選育高產(chǎn)、抗病、宜機(jī)收的優(yōu)良水稻品種，減少水稻病蟲(chóng)害的發(fā)生；建立合理的輪作體系，將秸稈產(chǎn)量低的豆科等作物納入輪作體系，在減少秸稈產(chǎn)量的同時(shí)補(bǔ)充土壤中的氮素含量，緩解秸稈還田帶來(lái)的副作用。

2.4 提高整地質(zhì)量

對(duì)秸稈還田后的耕地進(jìn)行深耕深松，能夠?qū)⒔斩捝罘?0 cm深度的土層，這樣就會(huì)對(duì)病蟲(chóng)草害的生存環(huán)境造成惡化，從而可以很大程度上降低病蟲(chóng)草害的發(fā)病概率。但是目前華北地區(qū)不少地方的耕地方式仍然是以淺翻淺耕為主，這樣就會(huì)導(dǎo)致秸稈難以被土壤完全掩埋，而農(nóng)作物種子萌發(fā)后的根系也不能扎實(shí)，從而影響了農(nóng)作物對(duì)水分和肥料的吸收，也就產(chǎn)生了弱苗，進(jìn)一步造成病蟲(chóng)害的發(fā)生。因此，需要用大馬力的拖拉機(jī)、帶鏵犁等進(jìn)行深耕深松，并且將耕地后的土塊碎平，使得農(nóng)田土壤上虛下實(shí)為宜。農(nóng)作物收獲后，秸稈含水量較大，應(yīng)及時(shí)將秸稈翻入土中，有條件的可以立即澆1次水，這樣可以使秸稈更易腐爛分解；在秸稈還田時(shí)每畝增施尿素10 kg，調(diào)整土壤中的碳氮比，以加速秸稈的腐熟，減少對(duì)地下害蟲(chóng)的引誘。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，農(nóng)作物秸稈營(yíng)養(yǎng)豐富，是有機(jī)肥的重要來(lái)源。秸稈直接還田還可以有效利用秸稈資源，避免因?yàn)榉贌斩拰?dǎo)致污染環(huán)境問(wèn)題。因此，研究秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤肥力、水稻增產(chǎn)效果以及稻米品質(zhì)的改善具有非常重要的意義。