黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對土壤改良和作物產量影響分析

杜興江

摘 要：黃淮海地區作為我國糧食主產區之一，土壤肥沃，秸稈數量大，種類多，秸稈資源十分豐富。在輪作模式的情況下，推廣秸稈還田方式對土壤的肥力，物理及化學性質的影響具有深遠的意義，且能夠間接的影響農作物的產量和質量。文章就黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對土壤改良和作物產量影響這2方面進行分析和研究，研究顯示，秸稈還田給土壤改良及作物產量方面帶來的影響是良性的，且對農戶的經濟效益的增加有一定的積極作用。文章試圖對黃淮海地區輪作模式下秸稈還田的方式提出更為合理優化方法，以實現政府宏觀目標與農戶經濟效益最大化的雙贏目的。

關鍵詞：黃淮海地區；輪作模式；秸稈還田；土壤改良；作物產量

中圖分類號：S-1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180329010

1 秸稈還田的主要成分及方法

1.1 秸稈作物的主要成分

我國農作物的秸稈數量眾多，且秸稈資源的可持續利用性使秸稈的處理方式多種多樣。秸稈作物中含有十分豐富的微量元素，這些微量元素主要包括：氮、磷、鉀、鈣、鎂等元素。這些微量元素不僅對農作物的生長有著提供營養的作用，秸稈還田之后，還能夠增加土壤的有機質含量，豐富土壤的肥力，提高土壤的生命力。除此之外，秸稈的主要成分還包括纖維素、半纖維素以及木質素這3類，其中這3類元素的碳氮比例約為60～80。這3類元素對土壤有機質的增加也存在一定的積極作用，進而間接提升農作物的產量。

1.2 秸稈還田的主要方法

秸稈還田是補充和平衡土壤養分，改良土壤的有效方法，是高產田建設的基本措施之一，對于提高資源利用率，節本增效，提高耕地基礎地力和農業的可持續發展具有重要的意義，特別是西方國家，將秸稈還田作為發展有機食品的主要手段。以山東省郯城縣為例，郯城縣常年耕地面積9.51萬hm2，年產農作物秸稈總量88.1萬t。近年來，郯城縣積極采取多項措施加快推進秸稈綜合利用工作，通過機械還田、秸稈收儲、青貯飼料、工業造紙、沼氣能源、食用菌基料等渠道，綜合利用秸稈81.17萬t，秸稈利用率達92.13%，有效遏制了秸稈焚燒行為的發生，提高了空氣質量，并取得了良好的社會效益和經濟效益，實現了農業的節本增效。

秸稈還田的主要方法有2種：直接還田的方式，即通過覆蓋、翻壓、粉碎這一系列操作步驟之后，再進行施入以及留高茬步驟；間接還田，間接還田的主要方法是通過氨化、堆漚、過腹、過圈、焚燒、配施肥料這一系列方式，將秸稈進行還田。無論是直接還田還是間接還田，均存在各自的優缺點。秸稈直接還田能夠節約人力成本，而秸稈間接還田能夠加快秸稈還田降解的速度，對土壤及農作物的效果更為明顯。

2 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對土壤改良的影響

2.1 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對土壤物理性狀的影響

土壤的物理性狀主要是指土壤的孔隙結構、容重、團聚體以及土壤的田間持水量等方面，是否能夠對農作物提供營養成分，是否有利于農作物的吸收，以及是否能夠對農作物的高產、優質、高效生長做出相應貢獻。有關研究表示，秸稈還田能夠提高土壤中水分的含量，尤其在較為干旱的春夏季節，秸稈還田能夠明顯增加土壤的田間持水量。除此之外，秸稈還田對土壤的空隙結構也存在一定的增加作用，這樣有利于土壤水分以及肥力的保持，還能夠增加容重，改善土壤的質量，增加土壤中微量元素的含量，為作物提供養料更加豐富，有利于作物的生長。在土壤的團聚體方面，秸稈還田能夠使土壤的團聚體中微量元素的含量有所增加，使土壤的肥力能夠有效得到提升。通過對郯城縣郯城街道2015—2017年玉米秸稈還田實驗表明，土壤容重下降0.21g/cm3，總孔隙度逐年增加，土壤通氣性越來越好。

2.2 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對土壤化學性狀的影響

秸稈還田對土壤化學性狀的影響主要表現在土壤的pH值含量方面。土壤肥力的高低是保證農作物質量及產量的關鍵因素之一，也是土壤對農作物生長是否健康的影響因素之關鍵所在。秸稈還田有利于土壤中微量元素之間相互作用，在秸稈進行了還田后，秸稈中的微量元素會進行降解，并且影響著土壤中微量元素的含量等，秸稈在土壤中降解后，使土壤的微量元素含量增加，進而影響土壤的碳氮含量比例，土壤中其他微量元素的含量的變化，如氮、磷、鉀、鈣、鎂元素的含量有所增加，從而影響了土壤的pH值的變化。在秸稈還田后，土壤的pH值降低，使土壤的有機質及其肥力得到了提升，從側面節約了農戶進行施肥所需的成本，使農戶的經濟效益得到提高。研究表明，小麥秸稈中N、P、K含量占全株總數的15%～27%、11%～14%和76%～79%，玉米秸稈中N、P、K含量占全株總量的31%、72%和7%，秸稈還田后對維持土壤養分平衡有重要作用。通過對郯城縣郯城街道2015—2017年試驗結果表明，土壤有機質增加1.31g/kg，含氮增加0.12g/kg。

2.3 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對土壤微生物的影響

土壤中除了微量元素及有機質的含量在秸稈還田后存在變化以為，秸稈還田對土壤中的微生物也會產生一定的影響。秸稈還田后，能夠增加土壤中細菌、真菌以及放線菌的含量，除此之外，還能夠增加土壤中酶類元素的活性程度，這對土壤中微生物的含量有著重要的影響，能夠進一步促進土壤中微生物含量的增多，使土壤的肥力得到有效的提升。對于不同的作物而言，其秸稈進行還田后，對于土壤當中微生物的含量的影響變化也存在較大差異。但是無論就何種秸稈而言，秸稈還田后對土壤中微生物的群落及其數量的影響，均是顯而易見的。且秸稈還田會因時間、地點、氣候等不同的因素而產生不同的影響。因此，秸稈還田對微生物在土壤中的含量及其影響至關重要。

3 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對作物產量影響

3.1 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對作物生長發育的影響

秸稈還田能夠直接對土壤的物理性狀、化學性狀以及微生物產生影響，通過土壤的影響，間接影響作物的生長發育以及作物的產量。眾所周知，作物的健康生長與發育對作物今后的產量、質量均有著重大的影響，正因如此，農戶對作物的生長發育尤為重視。秸稈還田后，能夠對作物的生長發育產生一定的影響，據有關專家學者研究表示，秸稈還田后能夠促進如小麥、水稻等作物的生長情況，使水稻、小麥在生長的過程中有效吸收氮元素及其他營養元素，且經過吸收土壤肥力高的營養元素，使小麥和水稻在生長及發育過程中的抗病能力增強，且有效存活率也得到了進一步的提升。因此，秸稈還田對作物的生長發育具有積極的推動作用。

3.2 黃淮海地區輪作模式下秸稈還田對作物產量的影響

當前我國十分重視糧食安全及其所帶來的一系列問題，黃淮海地區作為我國糧食的主產區，對我國糧食安全問題及農業發展方面均有重大影響。農戶進行農作物的生產，高產、優質、高效是其為之奮斗的目標，最終目的是為了獲得較高的經濟效益。秸稈還田后，能夠提高作物生長發育的水平，這也表明了秸稈還田能夠促進我國作物的產量，使作物能夠更高品質、更高產出。通過實驗發現，秸稈還田后，對其第2年的產量有明顯的提升。通過對郯城縣郯城街道2015—2017年試驗結果表明，水稻產量2015—2017年每667m2產量分別為605.5kg、645.6kg、688.5kg，年均增產40kg以上，增幅6%以上。

4 結語

通過上述研究發現，在黃淮海地區輪作模式情況下，采取秸稈還田這一方式，無論是對土壤的改良還是對農作物產量的提高均有著重要的意義，秸稈還田對土壤質量及作物產量的影響是顯著的。但由于秸稈還田后對土壤可能帶來的負面影響也應當給予足夠的重視。當前我國秸稈還田方式的技術層面仍有待提高，且相關法律法規、體制機制及政策等方面也應當與時俱進。從各個層面將秸稈還田方式予以重視，不僅有利于我國糧食作物的高產、優質、高效，還能夠為美麗中國的建設提供支持，具有顯著的意義。

參考文獻

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