秸稈覆蓋的土壤改良效應

王香芝

摘要介紹了秸稈覆蓋的土壤改良效應,如增加土壤養分含量,改善土壤結構和物理性后;增強土壤蓄水保墑能力,改善土壤供水狀況;調節土壤溫度效應;調節土壤pH值效應;對土壤生物活性和微生物活動的影響;農田防護效應。

關鍵詞秸稈覆蓋;土壤改良;效應

中圖分類號S156文獻標識碼B文章編號 1007-5739(2009)14-0254-01

近年來,秸稈覆蓋技術在我國得到了大面積的推廣和應用,取得了令人滿意的綜合效益。研究結果表明,秸稈覆蓋能改善土壤物理性質,增加氮、磷,特別是有機質和速效鉀的含量,具有蓄水保墑,調節地溫,減緩土壤水分、溫度波動,調節土壤pH值,提高土壤生物活性的作用,對農田防護具有重要意義。

1增加土壤養分含量,改善土壤結構和物理性質

秸稈覆蓋不但能直接補充土壤氮素,還可以促進固氮微生物的固氮作用和豆科作物的共生固氮,從而增加土壤中的氮素含量。農作物秸稈中一般含有數量較多的鉀素,而且這些鉀素都是水溶性的,因此當其施入土壤后能明顯提高土壤代換性鉀的水平。如稻草覆蓋于麥田30d后,秸稈中鉀下降率為69.13%,60d后為85.0%。覆蓋3 000kg/hm2稻草所帶入的鉀相當于112.5kg/hm2氯化鉀的肥效。據有關研究指出,利用玉米秸稈還田所增加的土壤代換性鉀的數量,相當于作物生長季節從土壤中吸收的代換性鉀的總量。此外,秸稈覆蓋還田對于土壤微量元素的補充,也起著重要的作用。

秸稈覆蓋還田還能夠提高土壤腐殖質含量。秸稈種類不同,其腐殖化系數不同。腐殖化系數的大小與秸稈的C/N比和木質素含量有關,C/N比值較大,腐殖化系數也就較大。隨著形成的腐殖質含量的增多,土壤團聚體數量增多,總孔隙度提高,容重下降,保水保肥性能增強,通透性增加。

2增強土壤蓄水保墑能力,改善土壤供水狀況

秸稈覆蓋具有蓄水抑蒸保墑的作用,可有效地降低耗水系數,提高水分利用效率。同時,農田秸稈覆蓋改善了土壤和作物間的水分供需關系。

秸稈覆蓋作物生育前期蒸散耗水比裸地少,中后期蒸散耗水比裸地多,全生育期總耗水量與裸地并無明顯的差異,其意義就在于秸稈覆蓋有調控土壤供水的作用,可以使作物苗期耗水減少,需水關鍵期耗水增加,農田水分供需狀況趨于協調,從而提高水分利用效率。

3調節土壤溫度效應

秸稈覆蓋對光輻射吸收轉化和熱量傳導均有影響。秸稈覆蓋在地表形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層,既可阻止太陽直接輻射,也可減少土壤熱量向大氣中散發,同時還可有效地反射長波輻射。因此,秸稈覆蓋下土壤溫度年、日變化均趨緩和,低溫時有“增溫效應”,高溫時有“低溫效應”,這種雙重效應對作物生長十分有利,能有效地緩解氣溫激變對作物的傷害。

研究結果表明,冬季覆蓋秸稈麥田比不覆蓋秸稈麥田可提高耕層土壤(0~15cm)地溫0.5~2.5℃,有減輕小麥凍害,降低死苗率,保證小麥安全越冬及促進小麥根系發育的作用。同時,秸稈覆蓋在春季有調節麥田地溫的滯后作用,可抵御“倒春寒”不利氣候對小麥的危害,促進小麥個體和群體的協調發育。

4調節土壤pH值效應

覆蓋秸稈土壤富含有機質,由于土壤有機質有較高的陽離子交換量,土壤的緩沖能力加強,不會因施用過量化肥或施用大量新鮮有機物質,使土壤pH值發生太大變化而影響作物生長。調查結果顯示,麥田耕層土壤試驗前pH值為5.6,稻草覆蓋種植處理一季小麥后,pH值為6.2,較裸地(pH值5.7)上升了0.5,且調節作用隨覆蓋量的增加而加強。

5秸稈覆蓋對土壤生物活性和微生物活動的影響

土壤本身固有的養分在增加秸稈有機物質覆蓋后,土壤的C/N比發生了變化,為增強酶促反應和土壤呼吸強度提供了基質,促進了生物活性的提高。麥秸覆蓋棉田試驗結果表明,麥秸覆蓋與無覆蓋土壤相比,除過氧化氫酶外,堿性磷酸酶、轉化酶、脲酶和呼吸強度均有明顯的提高。

由于秸稈覆蓋,土壤綜合生態因子得到改善,土壤微生物的活動更加活躍,而土壤生物活性的提高和微生物活動的加強必然會促進秸稈的分解轉化,進一步改善土壤生態環境,以促進土壤生物活性和微生物活動,從而形成互促效應。

6秸稈覆蓋的農田防護效應

土壤退化導致人類生存環境惡化,已成為世界各國日益關注的問題,目前全球仍有35%的土地有著不同程度的退化。秸稈覆蓋對防止土壤鹽堿化和改良鹽堿土有一定作用。覆蓋秸稈經微生物分解、轉化形成腐殖質。腐殖質是一種兩性膠體,能提高土壤的緩沖性能;腐殖質與碳酸鈉作用形成腐殖酸鈉,可以降低土壤堿性,還能刺激作物生長,增強抗鹽能力。此外,秸稈有機質在分解過程中產生大量有機酸,一方面可以中和土壤堿性,另一方面可以加速養分分解,促進遲效養分轉化,提高磷的有效性。

7參考文獻

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