秸秆还田量和类型对土壤氮及氮组分构成的影响分析

任徳芹

（费县探沂农技站，山东费县 273411）

0 引言

秸秆焚烧不仅会对自然大气环境带来严重的污染，同时还会对土壤内部环境造成严重的破坏，除此之外，还很容易引发严重的火灾隐患。基于此，大力推广秸秆还田显得尤为重要。但秸秆还田具体效果如何？尚未有明确定论，因此文章从秸秆还田量以及秸秆类型入手，分析了上述两种因素对土壤及氮组分构成的影响，用于呈现秸秆还田的具体效果。

1 秸秆的作用价值

秸秆一般是指成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，比较常见产生秸秆植物有玉米、小麦、水稻等农作物。秸秆本身富含有机物，通过进行秸秆还田，能够提供丰富的碳氮元素，同时秸秆在土壤分解过程中，还能够有效改善土壤的通气性，从根本上提升土壤整体肥力水平。当下通过进行秸秆还田，主要起到两方面作用价值，一是能够改善土壤的立地条件，提高土壤的肥力，由于秸秆中含有大量氮元素，因此能够增强土壤的含氮能力[1]。但也有研究认为，在秸秆还田后，受施肥影响，导致秸秆轻质有机组分的分解变慢，反而会降低土壤中的氮含量。而对于酸性土壤来说，通过秸秆还田，有利于增强土壤氮固存能力，不仅如此，秸秆有机物在土壤中分解后，还能够提高土壤糖苷酶、脱氢酶的活性，从而对土壤的有机质、透气性以及保水能力提升带来积极的影响。二是针对土壤中种植的农作物，通过进行秸秆还田，同样能够产生积极的影响，比如在进行秸秆还田后，通过进行小麦种植，能够有效提升小麦种植产量。还有研究表明，在最初进行秸秆还田时，农作物产量提升会受到不利影响，但随着时间的推移，秸秆还田的次数增加，将能有效提升农作物种植产量。

总而言之，秸秆还田无论是对土壤还是对农作物起到的多是以正向积极的作用，因此通过结合相关实验，进一步加强对秸秆还田量及类型对土壤及氮组分构成的影响的分析，更有利于促使秸秆被合理利用，进一步发挥秸秆的作用价值。

2 秸秆还田量和类型对土壤及氮组分构成的影响

2.1 实验场地条件介绍

在本次实验场地选择过程中，以某地稻麦两熟农区为例，实验场地为某农业观测试验站，秸秆类型选择了小麦秸秆与水稻秸秆，在差异化对比方面，以10年为期限，通过对比秸秆还田后，土壤全氮、重组分、轻组分氮的变化，分析秸秆还田后对土壤的氮及氮组分影响。该实验始于2009年6月，此时正是水稻生长的季节，选择的实验场地土壤质地为黄泥土，在实验前，通过进行泥土土质检测，得到以下信息：土壤有机质34.1 g/kg，全氮为1.8 g/kg，容重为1.2 g/cm，pH为6.2，碱解氮为112.3 mg/kg，速效钾为81.9 mg/kg，有效磷为35.4 mg/kg。

2.2 实验设计分析

在本次不同秸秆类型及还田量对土壤及氮组分构成的影响研究实验中，一共设置有5个处理指标，一是水稻秸秆与小麦秸秆全部还田（ARW），二是水稻秸秆与小麦秸秆半量还田（HRW），三是水稻秸秆全部还田，小麦秸秆不还田（R），四是水稻秸秆不还田，小麦秸秆全部还田（W）。五是水稻秸秆与小麦秸秆全部还田（NRW）作为对照组。实验区域面积为32.5 m2，实验区组进行随机设计，针对上述每个处理，都要重复3次。在进行秸秆还田时，均将秸秆切碎，然后进行翻耕，让秸秆与土壤充分混合，其中秸秆还田包括小麦及水稻作物的根茎。除此之外，还应在实验场地进行了水稻种植处理，用于研究秸秆还田对农作物产量带来的影响，水稻品种选择了当地常用品种，按照当地种植方式在不同秸秆处理场地中进行了水稻的种植[2]。

2.3 测试指标与数据处理

在本次实验中，由于时间横跨度较大，导致2009年6月份初始土壤样本遗失，因此在本次研究中，选择了2009年10月—2019年10月的土壤样本。在最初，没有测定硝态氮与铵态氮的含量，而在2019年10月份，对上述氮含量指标进行了测定。在具体测定时，严格参考了《土壤农业化学分析方法》指导，针对不同土壤氮指标，分别采用了以下方法测定：比如在测定氮全氮时，采用了半微量凯氏法；在测定铵态氮时，采用了靛酚蓝比色法；在测定碱解氮时，采用了碱解扩散法；在测定硝态氮时，采用了紫外分光光度法。

在完成上述指标测试后，需要对数据进行处理，本次研究在检验秸秆还田处理前后土壤氮及其组分差异变化时，采用了单因素方差分析法与Duncan法。同时在检验秸秆还田处理后土壤氮及其组分差异变化时，采用了Pearson相关分析法。具体数据分析采用了Excel与SPSS软件。

3 实验结果讨论

3.1 秸秆还田对土壤全氮变化的影响

从实验结果来看，经过坚持10年的秸秆还田，在不考虑秸秆还田量与还田秸秆类型的差异的情况下，我们能够认识到，2009年土壤全氮含量为1.39 g/kg，在10年后，土壤含氮量增加了0.35 g/kg，有着显著的差异。同时，针对不同处理，产生的变化也有着一定的差异性。一是针对NRW而言，土壤全氮含量呈下降趋势，2009年，该土壤全氮量为1.61 g/kg，2019年，共下降了0.04 g/kg。除此之外，ARW、R、HRW、W均处于上升状态，2009年与2019年对比，上述全氮分别上升了0.46、0.67、0.19、0.49 g/kg。

从上述数据我们能够充分认识到，通过将水稻秸秆进行全部还田，而小麦秸秆不还田，土壤全氮提升效果最好。并且与水稻与小麦均半数秸秆还田相比，有着明显的差异。同时从小麦秸秆与水稻秸秆全部还田与均不还田全氮指标数量来看，全氮的含量下降不明显，由此能够证明，小麦与水稻秸秆是为土壤提供全氮的重要来源。

3.2 秸秆还田对土壤碱解氮变化的影响

在不考虑不同类型的秸秆还田处理带来差异的情况下，通过对实验土壤碱解氮含量进行测定，发现经过10年的变化，碱解氮从做出的161.5 mg/kg，上升了1.58 mg/kg，由此能够说明，10年时间秸秆还田没有对土壤碱解氮带来较大的影响。而具体细分来看，在2009年，针对ARW而言，土壤碱解氮含量最高，并且NRW与R以及W之间，存在着明显的差异变化，10年过后，上述三者的碱解氮含量均处于增加趋势，其中R的碱解氮增加含量最高，但整体结果并不显著。但对ARW与HRW而言，经过10年的变化，自身的碱解氮含量则呈现下降趋势，其中ARW的下降趋势最为明显。从这些数据结果来看，我们能够得到以下结论，即若选择小麦秸秆与水稻秸秆均不还田，或者仅有一种类型的秸秆还田，那么能够有效增加土壤碱解氮的含量。并且在碱解氮含量增加效果方面，相较于小麦秸秆，水稻秸秆的效果更佳。

3.3 秸秆还田对土壤铵态氮与硝态氮变化的影响

从2019年显示测定的土壤铵态氮与硝态氮含量来看，针对NRW而言，铵态氮与硝态氮的含量最低。而针对其他ARW、HRW、R以及W而言，铵态氮的含量则分别比NRW高出1.27、1.95、-0.74、1.68 mg/kg。从中我们能够了解到，经过ARW与R处理，土壤的铵态氮含量最高，由此能够证明，通过进行秸秆还田，能够有效增加铵态氮的含量。从硝态氮检测来看，针对NRW与HRW而言，硝态氮的含量最低，而余下的ARW、R以及W比NRW与HRW则分别高出了0.08、0.26以及0.12 mg/kg。不同处理间差异性并不明显。由此能够证明，通过进行秸秆还田处理，能够在一定程度上增加硝态氮的含量，但增加并不明显，这是因为秸秆在土壤中进行分解时，会对土壤的铵态氮与硝态氮迁移与转化带来相应的影响。由于在实验地区，土壤的肥力比较高，从而土壤的氮元素会大量被农作物吸收转移，这对土壤氮的固定与矿化带来了不利影响，使得土壤中的硝态氮一直处于较低的水平，整体变化并不明显，区域稳定状态。与此同时，通过进行秸秆还田，还会提升土壤吸附氮元素的能力，但随着之间的推移，这种吸附效果会逐渐地削弱[3]。

3.4 秸秆还田对土壤农作物的产量影响

从最终的实验结果来看，通过进行秸秆还田不同处理，针对水稻产量的提升差异性并不显著。甚至与2009年相比，2019年经过进行ARW处理后，水稻产量下降了5.2%，与ARW相比，其他秸秆还田处理后，水稻产量均有所增加。并且从重组分与轻组分有机质氮含量变化来看，通过进行秸秆还田处理，能够有效增加活性比较强的轻组分有机质氮含量，同时重组分有机质氮含量也有所增加，而活性比较强的轻组分有机质氮含量的增加，更有利于提升农作物氮元素的吸收含量，为农作物提供更多的养分，而重组分有机质氮含量的增加则能有效增强土壤的肥力，并能够有效保障水稻生长养分供应的稳定性，这对于水稻农作物产量增加有着较为积极的影响意义。

4 结语

综上所述，秸秆还田对土壤氮元素变化影响本身由诸多因素决定，比如秸秆还田总量的变化，秸秆的类型等。但从总体来看，通过进行秸秆还田，无论是针对土壤氮元素的变化，还会针对农作物产量，在整体上均呈现出较为积极的影响意义。因此需要我们加强秸秆还田措施推动，推动农业生产经营实现更好发展。