秸秆还田对土壤养分及酶活性的影响

2021-09-10 12:24聂超
科学与生活 2021年7期
关键词:秸秆还田土壤养分影响

聂超

摘要:随着我国社会经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,对生活环境的要求越来越高,其中,农业活动一直是国家发展中关注的重点内容,对区域经济发展和人们的饮食生活等有支撑性作用,然而近年来秸秆焚烧现象严重,对环境污染影响严重。基于此,文章就秸秆还田对土壤养分和酶活性的影响展开论述。

关键词:秸秆还田;土壤养分;影响

引言

我国农作物秸秆年产量约达7亿吨,秸秆中富含氮、磷、钾等营养元素,是一种天然可再生资源,对提高土壤肥力具有重要价值。但近年来秸秆被遗弃和焚烧现象严重,造成了严重的环境污染和资源的浪费。长期以及过量施肥会使土壤盐渍化,土壤肥力急剧下降,农田生态系统遭到破坏。有研究表明秸秆还田可以为土壤中植物生长提供其必需元素与微量元素,因此,现多采用秸秆还田方式替代部分化肥施入土壤,改善土壤养分和土壤结构,维持土壤生产力。

1秸秆还田的形式

掌握秸秆还田形式有利于节约农业工作的时间成本和资金成本,对后续土壤改良的稳步开展也有推进作用,是提高农作物生长水平的基础环节。如直接还田形式就经常被应用的土壤环境改良中,因为其人工成本少且作业形式简单等特点受到了很多农户的认可与应用。而间接还田形式具有较强的降解性质,对提高农作物生长速率有重要影响。如通过氨化技术对秸秆原料进行处理后能降低其中的纤维素,这样土壤就能更充分的吸收其中营养元素,实现土壤肥力提升的同时助力农作物的高质生产。

2秸秆还田对土壤养分的影响分析

一般认为,农作物的长期连续性种植会逐渐降低土壤耕作层的养分含量,通过改进耕作方式,适当减少对土壤的扰动可减缓土壤结构退化甚至改善土壤肥力。有试验发现长期不同耕作处理下,有机质和全氮含量变化规律大致相似;连年的秸秆还田经过秸秆腐解过程可在土壤表层积累较多有机质,少耕与翻耕的形式又促进秸秆与土壤的接触,在土壤中微生物的作用下,秸秆被充分腐解,土壤耕层的有机质含量得到显著改善。曾有相关人员在黄土高原区进行了长达24年的秸秆还田研究,结果表明土壤表层的有机质、全氮均出现富集趋势,秸秆加快有机质的转化速率,达到提高土壤肥力的效果。但也有试验表明,长期定位秸秆还田对土壤肥力无明显提高作用,可能是地理位置或者不同的农作物秸秆还田导致的结果。同时也表明,稻麦双季少耕与秸秆减量还田更利于土壤肥力的提高,少耕秸秆还田处理由于仅作用土壤浅层,养分流失少,秸秆在耕作层与土壤充分混合,微生物能加速秸秆的腐解,所以在耕作层表现出较高的养分含量;而稻麦双季免耕与秸秆还田情况下,由于土壤表层养分出现富集现象,土壤整个耕层的养分含量也呈现优于对照的趋势,但长期免耕会导致土壤容重变大,秸秆部分遗留在表层,未能与土壤充分接触,腐解较慢,也影响秸秆腐解产物向下层迁移,致使土壤肥力的改善受到限制。

3秸秆还田对土壤酶活性的影响分析

土壤酶活性高低对评价土壤肥力有重要意义。有研究表明秸秆还田可以提高土壤中过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶等酶活性,不同秸秆还田方式对酶活性影响不同。

3.1土壤脲酶

土壤脲酶是一种极为专性的酶,仅能水解尿素,将有机氮素转化为无机氮素,为植物和微生物生长提供氮源。试验表明秸秆还田配施化肥较常规处理脲酶活性增强,原因可能是在一定程度上秸秆提供的氮源较低,施加化肥后可为土壤微生物持续提供充足氮源,从而避免微生物在秸秆腐解过程中与油菜竞争土中氮源。蕾薹期脲酶活性最高的原因可能是此时期为油菜生长的旺盛时期,对土壤养分的需求量大,能够反向刺激土壤酶活性增强,为作物提供更多营养物质,开花期和成熟期活性降低是因为随油菜生长,秸秆的腐解速率逐渐降低,所需营养物质减少,从而对脲酶活性也相应减弱。

3.2土壤磷酸酶

土壤磷酸酶是一种水解酶,是鉴别土壤有机磷转化能力的指标,其酶促作用能够加速有机磷的脱磷速度,提高土壤磷的有效性,活性高低直接影响有机磷的转化和土壤磷素状况。有试验中表明秸秆还田处理磷酸酶活性提高,原因在于秸秆施入后增加了土壤微生物数量和碳氮含量,增强了土壤微生物活性,导致磷酸酶活性提高。研究表明,秸秆还田配施化肥能够显著提高土壤磷酸酶活性,并且磷酸酶活性与碱解氮含量呈显著正相关。随油菜的生长,秸秆的腐解速度逐渐减慢,为土壤提供营养物质速率减缓,从而导致酶活性降低且趋于平稳,所以各生育期酶活性相差不大。

3.3土壤过氧化氢酶

土壤过氧化氢酶广泛分布于土壤和生物体内,能够将作物代谢产生的过氧化氢分解为H2O和O2,降低土壤中过度累积的过氧化氢对植物根系及微生物的危害,并且其活性大小可以反映土壤过氧化过程的强度。有试验结果显示,秸秆还田能够增強过氧化氢酶活性,原因在于长期秸秆还田后植物根系分泌的过氧化氢含量累积,从而刺激过氧化氢酶活性增强,加快对过氧化氢的分解,以此避免植物根系遭到毒害。

4提高秸秆还田应用价值的措施

4.1注重秸秆还田前期的合理规划

要想让秸秆还田在农业工作的开展中发挥出更好的作用与价值,为农作物的稳定生长提供保障,那么农户就要做好前期的规划工作,主要可以从以下几点中入手。第一,农户要对秸秆还田中涉及到的理论知识进行全面了解与掌握,并针对可能存在的风险问题,如恶劣气候、地质灾害或病虫害等来制定出妥善的应急预案,以免降低秸秆还田的落实效果。第二,农户要将因地制宜理念与秸秆还田技术的应用进行有机结合,除了要在作业前做好所在地的土壤环境勘察工作,还要对农作物的生长习性和管护要点等有所明确,以免秸秆还田时选择了错误的原材料,或没有按照规定的用量来进行培育处理,影响了作物的产量。第三,农户要结合实际情况选择适合的秸秆还田方式,如对秸秆原料有较高要求的农业工作,就可以采用间接还田方式。

4.2注重秸秆还田后期的效果评价

有些农业工作者会将大量的精力与时间投入到秸秆还田的实施与研究中,而忽视了后期效果评价的重要性,使得秸秆还田的应用水平一直得不到宏观上的提升,给农户增添了无形的负担。所以针对秸秆还田效果评价内容,需要在以下几方面中提高重视。首先,要基于秸秆还田来对农艺及栽培技术的应用进行效果评价。如在同一种农作物上使用不同的栽培技术后,要对农作物的品质进行效果评价,从而为日后的培育工作提供参考依据。其次,根据秸秆还田的动态监管信息可以为效果评价提供真实、准确的数据参照,以此来提高评价结果的全面性和可靠性,为秸秆还田方案的改良提供正向引导。最后,在效果评价期间,农户可以及时发现培育种植过程中存在的隐患问题和实施难点,来为秸秆还田与培育技术、施肥技术以及灌溉技术等的协调应用进行及时调整,防止农业经济损失问题的出现。

结束语

总而言之,在国家经济实力与科技水平的不断提升下,很多地区的农户在开展农业工作的过程中,不仅能对秸秆还田技术的应用与落实提高了重视,还会对该技术的理论知识与实践形式等进行了充分学习,以此来发挥技术手段的经济价值和环保价值。

参考文献

[1]闫洪奎,于泽,王欣然,等.基于旋耕玉米秸秆还田条件下土壤微生物、酶及速效养分的动态特征[J].水土保持学报,2018,32(02):276-282.

[2]石祖梁,李想,王久臣,等.中国秸秆资源空间分布特征及利用模式[J].中国人口·资源与环境,2018,28(7):202-205.

鄄城县箕山镇人民政府 山东省菏泽市 274600

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