秸秆还田对确保粮食安全具有重要意义

中国农业大学 张海林

秸秆是作物生产的重要副产品，是一项重要的农业资源。秸秆焚烧不仅浪费了宝贵的农业资源，也对生态环境带来了不利影响。在国家提倡秸秆资源“五料化”利用的背景下，如何认识秸秆的价值和合理利用秸秆资源成为各界人士关注的焦点。

就当前秸秆资源利用状况而言，还田利用是最重要的利用方式。研究发现：在全球尺度上秸秆还田有利缩减作物产量差，提升作物生产能力；在全国尺度上，秸秆还田技术能使作物产量提高7%以上。总结原因，主要有以下几点。

1.提高土壤肥力秸秆还田可以增加土壤有机质含量，让土地变得更加“肥沃”。秸秆中含有丰富的有机质，秸秆还田就像为农田土壤微生物打了一针“兴奋剂”，可以提高微生物的活性，加速转化秸秆中的有机物为植物营养元素，让作物吸收更多更好的养分，茁壮生长。田间试验表明，秸秆还田能够提高土壤中的全氮、有效氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾含量，分别平均提高10.3%、9.6%、5.9%、15.2%、1.9%、9.5%。同时，相比于施用有机肥、化肥等，秸秆还田的成本更低。

2.改善土壤结构与功能秸秆还田为土壤提供了丰富的有机质来源，对土壤结构与功能有明显影响。田间试验表明，秸秆还田能够平均降低3.9%的土壤容重，平均增加10.2%的土壤孔隙度，平均增加16.1%的土壤团聚体含量，这足以说明秸秆还田可以改善土壤结构，提高土壤的养分供给能力。此外，秸秆还田可以增强土壤的保水能力，提高作物抗旱能力。秸秆能够形成一层保护层，防止水分蒸发和土壤流失，同时还可以增加土壤的渗透性和通气性，从而增强土壤的保水能力。

3.有利于农田系统固碳减排增强农田系统固碳减排能力是应对气候变化实现稳粮增收的重要途径，对促进可持续生产意义重大。秸秆还田作为保护性农业和气候智慧型农业的重要技术，可以从3个方面促进农田系统固碳减排能力的提升。首先，秸秆还田增加了土壤有机碳。通过秸秆还田可以把一部分碳固定在土壤里，增加土壤碳库的库容，从而达到固碳的效果。田间试验表明，秸秆还田能够提高土壤有机碳含量，平均提高约 12.3%。其次，减缓了秸秆碳向大气释放的速度。相比于其他处理方式，秸秆还田后经过碳周转过程，成为微生物量有机碳或者经由代谢物形成腐殖质，进入土壤碳库，并被长期固定到土壤中，这就延缓了秸秆中的碳回到大气系统的时间。最后，减少了农田系统间接排放。秸秆还田可以补充土壤中的养分，减少化肥的使用，从而减少化肥生产和使用过程中产生的温室气体排放。

4.有利于土壤健康秸秆还田可以促进有益菌群的生长，相关菌群能够参与秸秆的分解、腐熟，提高土壤肥力，有效避免土壤板结以及严重的土壤污染和退化问题。秸秆还田还可以通过改善微生物群落结构及个体活性，有效防控病害并促进作物生长，从而减少农药的施用，降低土壤及作物的农药残留，进而保障土壤健康。秸秆覆盖还田能够增强土壤的保水能力，在较干旱地区能够有效减少农用薄膜用量，避免白色污染，保障土壤健康。

综上所述，秸秆还田能提升农田系统的生产能力，在提高作物产量的同时，也增加了作物生产的可持续性，这对保障我国长期的粮食生产能力有积极作用。对此，我们应当肯定秸秆还田技术的重要价值。诚然，生产上也出现了秸秆还田增加病原微生物与杂草、影响下茬作物播种等不利影响，但是，这并不是秸秆还田技术不可避免的“先天不足”。研究发现合理调整秸秆还田量、频率、方式，采用合理防治技术与其他配套田间管理措施等，能有效规避不利影响。

因此，从技术原理和实践效果上来看，秸秆还田有利于保障粮食安全，促进可持续发展。针对其不利影响，未来应加强秸秆还田技术研究，因地制宜、因作物制宜确定最佳还田量、还田方式，集成高效土壤耕作与植保技术、机械装备，构建区域适应性技术模式，以发挥秸秆还田的技术优势。