秸秆还田对土壤理化性状的影响及关键技术

冉辉李佼

（阿克苏地区农业技术推广中心，新疆 阿克苏 843000）

随着燃气和电器的普及，农民的生活燃料不再以秸秆为主，导致夏收秋收后大量的秸秆得不到利用。为了处理秸秆，很多农村居民开始大量焚烧秸秆，但是焚烧秸秆会对环境造成严重的污染，有可能会殃及周围农作物生长。虽然我国明确禁止焚烧秸秆，但是焚烧秸秆的行为依然屡禁不止。为了解决这一问题，相关部门提出了秸秆还田的方法，不仅能有效利用农业废弃物，解决秸秆处理问题，而且有助于改善农业生态环境。当前常用采用的秸秆还田方式包括直接还田（覆盖、翻压、粉碎后施入及留高茬）和间接还田（氨化、堆沤、过腹、过圈、焚烧和配施肥料还田）。

1 秸秆还田对土壤的影响

1.1 秸秆还田对土壤物理性状的影响

秸秆还田对土壤产生的最为直接的影响是改善土壤物理性状，如土壤孔隙结构、土壤容重、田间持水量、土壤团聚体等。以天津市为例，由于天津市大部分地区的土壤以滨海盐土为主，土壤板结，而且黏性较大，渗透系数、非毛管孔度较小，土壤蒸发量很大，存在严重的积盐情况。如果进行秸秆还田，将秸秆覆盖在土壤表面，则能在一定程度上有效降低土壤蒸发量，有效抑制土壤出现返盐的情况，而且能增加土壤渗透性、疏松土壤，有利于后续农作物种植［1］。为了解秸秆还田对土壤容重所产生的影响，选出3块土质基本相同的地块，一块翻埋秸秆200 kg，一块翻埋秸秆400 kg，一块不翻埋秸秆，3块地施加的化学氮肥是等量的，结果表明，与只施加化学氮肥的地块相比，翻埋秸秆200 kg、翻埋秸秆400 kg的土壤容重分别减少0.030、0.035 g/cm3。由此可知，秸秆还田对于减少土壤容重能起到非常重要的作用［2］。

1.2 秸秆还田对土壤化学性状的影响

从化学性状来看，秸秆在土地中腐烂可以为土壤提供有机质、氮、磷、钾及多种微量元素等，有助于培肥土壤。此外，秸秆还田形成的土壤养分相比化学肥料更易于被农作物吸收，能提高农作物对养分的吸收利用率，实现增产增效目标。秸秆还田还能固定土壤中的铵态氮。相关调查显示，秸秆还田对于土壤中铵态氮的固定占11.4%～31.5%，大大降低了肥料损失率。

张雅洁等研究发现秸秆还田与肥料配施碳氮比为18∶1时，土壤中有机质、总氮、有机氮含量分别增加7.8%、10.6%、10.9%，无机氮含量减少17.1%，单独秸秆还田时土壤有机质含量上升、碳氮及氢碳比例下降［3］。秸秆还田可以缓解土壤的氮素损失，提高土壤供肥水平。田慎重等研究了不同耕作方式和秸秆还田对麦田土壤有机碳含量的影响，结果表明秸秆还田后土壤有机碳含量高于无秸秆还田的土壤，而且耕作方式与秸秆的交互效应对全生育期耕作层土壤有机碳影响显著［4］。相关调查显示，连续4年进行秸秆还田试验，沙壤质潮土中有机质含量从最初的0.88%提升至1.06%，而没有采取秸秆还田方法的土壤有机质含量为0.82%；中壤质潮土中有机质含量从最初的0.97%提升至1.17%，由此可以看出这两种土壤中的有机质含量每年呈现出0.02%～0.06%的上涨幅度［5］。

2 秸秆还田关键技术

2.1 控制秸秆还田的用量

进行秸秆还田时，应根据不同地区的实际情况确定秸秆还田量，以获得良好的效果。秸秆还田量过多或过少均难以达到理想的效果，秸秆数量过多会导致出现僵苗问题，秸秆数量过少则产生的效果微乎其微［6］。通常，平原地区667 m2秸秆还田量控制在200.00 kg，山区可适当增加还田量，但667 m2应控制在400.00 kg。

2.2 配施氮肥

确定秸秆还田量后，需要配施氮肥，以提高秸秆还田效果。秸秆本身碳氮比为（65～85）∶1，而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1，如果秸秆还田后土壤中氮素不足，会使微生物与作物争夺氮素，导致秸秆分解缓慢，作物因缺氮而黄化、苗弱，因此秸秆还田需要配施一定量的化学氮肥［7］。通常，667 m2秸秆还田量为200.00 kg时，应配施氮肥7.50 kg。

2.3 配施钾肥

秸秆还田能在一定程度上增加土壤中钾元素含量，但仍难以满足农作物的生长需求，所以秸秆还田仅仅起到补偿作用。要想实现农作物增产，需要在秸秆还田的同时配施钾肥［8］。如果667 m2秸秆还田量为400.00 kg，硫铵施加量为50.00 kg，那么需要施加氧化钾3.75 kg。

2.4 控制秸秆粉碎长度

进行秸秆还田时应注意秸秆粉碎长度，一般秸秆粉碎得越短越好，不宜超过5 cm。如果秸秆长度超过10 cm，将其还田后不利于土壤耕翻，会导致土壤出现很多大孔隙，从而出现跑风现象，不利于种子萌发生长。因此，粉碎秸秆时应尽量选择功率较大的粉碎机，尽量将秸秆粉碎，而且要撒施均匀［9］。

2.5 挑选秸秆，及时翻埋入土

秸秆还田需要注意秸秆本身的质量，选择秸秆时将其中存在病虫害的秸秆挑选出来，以免还田后导致农作物感染病虫害。如果本年田中出现了严重的病虫害，那么不能将田中生长的秸秆直接还田，应先将其放在田间地头高温堆沤，将秸秆中的虫卵消灭干净，避免虫卵或菌体通过秸秆进入土壤再次引发病虫害，威胁后茬农作物生长。农作物收割完成后，应第一时间对秸秆进行粉碎，趁着土壤墒情良好，将粉碎的秸秆翻入土壤，一般耕深20 cm以上，保证秸秆翻入地下并盖严［10-11］。如果土壤含水量较低，则需要对其进行浇灌，保证秸秆能充分腐烂，为后茬农作物种植打下良好基础。

3 结语

秸秆还田能促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量增加，提高土壤保水能力，加速生土熟化，提高土壤肥力。秸秆还田是弥补化肥长期使用缺陷的极好办法，可避免秸秆焚烧造成大气污染，改善农业生态环境。新疆维吾尔自治区很多农田土壤肥力有限、土壤沙化严重、盐渍化耕地多，实行大规模秸秆还田能有效提升土壤肥力，抑制土壤沙化与盐渍化，实现农业可持续发展。

但也有部分研究显示长期秸秆还田会造成土壤钾含量降低、释放重金属等问题，因此需要加深对秸秆还田作用机理及其配套技术的研究，以维持土壤碳库平衡，提高土壤肥力水平，实现农作物优质高产。