秸秆是作物生产的重要副产品,是一项重要的农业资源。据估算,全球每年产生50 亿吨以上作物秸秆。秸秆焚烧是过去农民常用的一种秸秆处理方式,但是这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,如何认识秸秆的资源价值和合理利用秸秆资源成为各界人士关注的一个焦点。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,全国一半以上的作物秸秆被直接或间接还田利用。那么从对作物生产影响的角度而言,秸秆还田到底是否有利于作物生产呢?
秸秆还田提高了土壤肥力。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。全国绝大多数田间试验表明,秸秆还田能够平均提高土壤10.3%和9.6%的全氮及有效氮的含量;平均提高5.9%和15.2%的土壤全磷及有效磷的含量;平均提高1.9%和9.5%的土壤全钾及有效钾的含量。同时,相比于施用有机肥、化肥等添加物,秸秆还田技术的成本更低,更加经济高效。因此,秸秆不是无情物,化作春泥更护田。
秸秆还田可以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,显著影响了土壤物理、化学、生物学过程,对土壤结构与功能有明显影响。全国绝大多数田间试验表明,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让土壤结构变得更好,提高土壤的养分供给能力。
秸秆还田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十分重要。秸秆还田作为保护性农业和气候智慧型农业的重要技术,可以从三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。其次,减缓了秸秆碳向大气的释放速度。第三,减少了农田系统间接排放。有研究发现,长期施用秸秆肥料可以减少化肥使用量15%~30%。
秸秆还田有利于提升土壤健康。秸秆还田可以通过提高土壤有机质含量和改善土壤结构与功能等方面促进有益菌群的生长,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,秸秆覆盖还田能够在土壤表层形成一层保护层,防止水分蒸发,增强土壤的保水能力。
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。