秸秆覆盖的土壤改良效应

王香芝

摘要介绍了秸秆覆盖的土壤改良效应,如增加土壤养分含量,改善土壤结构和物理性后;增强土壤蓄水保墒能力,改善土壤供水状况;调节土壤温度效应;调节土壤pH值效应;对土壤生物活性和微生物活动的影响;农田防护效应。

关键词秸秆覆盖;土壤改良;效应

中图分类号S156文献标识码B文章编号 1007-5739(2009)14-0254-01

近年来,秸秆覆盖技术在我国得到了大面积的推广和应用,取得了令人满意的综合效益。研究结果表明,秸秆覆盖能改善土壤物理性质,增加氮、磷,特别是有机质和速效钾的含量,具有蓄水保墒,调节地温,减缓土壤水分、温度波动,调节土壤pH值,提高土壤生物活性的作用,对农田防护具有重要意义。

1增加土壤养分含量,改善土壤结构和物理性质

秸秆覆盖不但能直接补充土壤氮素,还可以促进固氮微生物的固氮作用和豆科作物的共生固氮,从而增加土壤中的氮素含量。农作物秸秆中一般含有数量较多的钾素,而且这些钾素都是水溶性的,因此当其施入土壤后能明显提高土壤代换性钾的水平。如稻草覆盖于麦田30d后,秸秆中钾下降率为69.13%,60d后为85.0%。覆盖3 000kg/hm2稻草所带入的钾相当于112.5kg/hm2氯化钾的肥效。据有关研究指出,利用玉米秸秆还田所增加的土壤代换性钾的数量,相当于作物生长季节从土壤中吸收的代换性钾的总量。此外,秸秆覆盖还田对于土壤微量元素的补充,也起着重要的作用。

秸秆覆盖还田还能够提高土壤腐殖质含量。秸秆种类不同,其腐殖化系数不同。腐殖化系数的大小与秸秆的C/N比和木质素含量有关,C/N比值较大,腐殖化系数也就较大。随着形成的腐殖质含量的增多,土壤团聚体数量增多,总孔隙度提高,容重下降,保水保肥性能增强,通透性增加。

2增强土壤蓄水保墒能力,改善土壤供水状况

秸秆覆盖具有蓄水抑蒸保墒的作用,可有效地降低耗水系数,提高水分利用效率。同时,农田秸秆覆盖改善了土壤和作物间的水分供需关系。

秸秆覆盖作物生育前期蒸散耗水比裸地少,中后期蒸散耗水比裸地多,全生育期总耗水量与裸地并无明显的差异,其意义就在于秸秆覆盖有调控土壤供水的作用,可以使作物苗期耗水减少,需水关键期耗水增加,农田水分供需状况趋于协调,从而提高水分利用效率。

3调节土壤温度效应

秸秆覆盖对光辐射吸收转化和热量传导均有影响。秸秆覆盖在地表形成一层土壤与大气热交换的障碍层,既可阻止太阳直接辐射,也可减少土壤热量向大气中散发,同时还可有效地反射长波辐射。因此,秸秆覆盖下土壤温度年、日变化均趋缓和,低温时有“增温效应”,高温时有“低温效应”,这种双重效应对作物生长十分有利,能有效地缓解气温激变对作物的伤害。

研究结果表明,冬季覆盖秸秆麦田比不覆盖秸秆麦田可提高耕层土壤(0~15cm)地温0.5~2.5℃,有减轻小麦冻害,降低死苗率,保证小麦安全越冬及促进小麦根系发育的作用。同时,秸秆覆盖在春季有调节麦田地温的滞后作用,可抵御“倒春寒”不利气候对小麦的危害,促进小麦个体和群体的协调发育。

4调节土壤pH值效应

覆盖秸秆土壤富含有机质,由于土壤有机质有较高的阳离子交换量,土壤的缓冲能力加强,不会因施用过量化肥或施用大量新鲜有机物质,使土壤pH值发生太大变化而影响作物生长。调查结果显示,麦田耕层土壤试验前pH值为5.6,稻草覆盖种植处理一季小麦后,pH值为6.2,较裸地(pH值5.7)上升了0.5,且调节作用随覆盖量的增加而加强。

5秸秆覆盖对土壤生物活性和微生物活动的影响

土壤本身固有的养分在增加秸秆有机物质覆盖后,土壤的C/N比发生了变化,为增强酶促反应和土壤呼吸强度提供了基质,促进了生物活性的提高。麦秸覆盖棉田试验结果表明,麦秸覆盖与无覆盖土壤相比,除过氧化氢酶外,碱性磷酸酶、转化酶、脲酶和呼吸强度均有明显的提高。

由于秸秆覆盖,土壤综合生态因子得到改善,土壤微生物的活动更加活跃,而土壤生物活性的提高和微生物活动的加强必然会促进秸秆的分解转化,进一步改善土壤生态环境,以促进土壤生物活性和微生物活动,从而形成互促效应。

6秸秆覆盖的农田防护效应

土壤退化导致人类生存环境恶化,已成为世界各国日益关注的问题,目前全球仍有35%的土地有着不同程度的退化。秸秆覆盖对防止土壤盐碱化和改良盐碱土有一定作用。覆盖秸秆经微生物分解、转化形成腐殖质。腐殖质是一种两性胶体,能提高土壤的缓冲性能;腐殖质与碳酸钠作用形成腐殖酸钠,可以降低土壤碱性,还能刺激作物生长,增强抗盐能力。此外,秸秆有机质在分解过程中产生大量有机酸,一方面可以中和土壤碱性,另一方面可以加速养分分解,促进迟效养分转化,提高磷的有效性。

7参考文献

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