秸秆还田对作物生长和土壤肥力的影响探究

张婷刘阳王淼李喜喜

通辽市农业技术推广中心，内蒙古 通辽028000

摘要：近年来，作物秸秆产量随着作物产量的提升而不断增加。中国以水稻、小麦和玉米为典型作物的农作物秸秆已经从以前的生活能源和动物饲料转变为农业废弃物。为减少处理成本，农作物秸秆曾被大量露天焚烧或遗弃，一方面造成资源浪费和环境污染，另一方面对土壤生态系统也造成巨大压力。因此，作物秸秆资源合理化利用已成为一个重大的社会问题。秸秆还田是目前作物栽培的重要研究内容和推广技术之一。农作物秸秆是一种富碳的能源，在缓解农田土壤中养分比例失衡，弥补磷、钾肥力不足等方面可发挥重要作用。

关键词：秸秆还田；土壤生态；农作物生长；发育影响

我国粮食主产区产生大量农作物秸秆，同时，由于农村居民在生产、生活中对农作物秸秆的利用率逐步下降，导致部分区域出现农作物秸秆过剩现象。秸秆直接露天燃烧，不仅影响周围环境和空气质量，容易引起火灾，还会对农田土壤造成侵蚀，使耕地土壤的生态系统平衡破坏、农田土壤板结，导致农田土壤退化，作物减产。对秸秆进行资源化利用，一方面可以对农作物秸秆资源的利用更加充分，另一方面可以降低露天焚烧秸秆带来的环境污染。目前，农作物秸秆综合利用以“五料化”为主，即肥料化、饲料化、原料化、基料化、燃料化。因此，研究秸秆还田对土壤生态及农作物生长发育影响具有重要的现实意义。

一、秸秆还田对农作物生长的影响

1.促进作物生长发育

农作物的生长发育在一定程度上依靠土壤的活性影响，由于秸秆还田能够对土壤的理化特性以及养分情况和微生物群进行改变，因此能够促进作物的生长与发育。秸秆还田能够促进农作物的生长，具体表现为增加其氮元素的吸收，以在不同的秸秆还田模式下提高农作物对氮元素的利用率。同时，秸秆还田能够提高农作物对氮素的吸收积累，并且增加农作物根系中苹果酸、琥珀酸以及草酸含量。研究发现，增加农作物的氮素积累情况，使农作物的生长发育良好，能够使植物的光合作用以及生长情况得到大幅度的改善，后期促进土壤中微生物的繁殖，提高植物对土壤中营养成分的吸收。

由于秸秆还田会在一定程度上提高土壤的养分含量，作物在生长过程中会吸收到充足的养分，成熟后植株体内还会有剩余，例如氮是很多作物必需的营养元素，秸秆还田后，能为土壤补充大量的氮素，从而利于后续作物的生长。同时秸秆分解出的腐殖质里所含的腐殖酸能够刺激作物根系的生长，进而提高新陈代谢的能力，更好地输送养分和水分，最终达到增产的效果。腐殖质中含有的腐殖酸能够吸附和溶解一定的农药成分，随雨水排出田外，减少土壤中的农药残留，改善土壤理化特性，有助于农作物的生长和发育。

2.提高农作物产量

在农作物整个生长期都要做好养根、护根工作，增强植株抗性，减少病害发生，才能提高农作物的产量。秸秆还田可有效改善土壤养分和微生物群，从而增加土壤养分含量，在作物生长管理中能够较为省时、省力，促进农作物生长，提高其产量。土地的疏松状况以及是否重茬，决定了土地是否适宜农作物的生长，由于秸秆还田改善了土壤结构，因此很多农作物能够在现有土壤环境中有更好的生长条件，提升了农作物的产量。农作物根系的好坏直接影响其养分的吸收，植株的生长以及病害的发生，尤其是一些重茬地块的根系生长情况差，定植后死苗烂棵发生的概率增大。秸秆还田改善了土壤环境，使农作物的根系在土壤中能够茁壮生长，提高了农作物的产量。

3.提高作物生产质量

农业生产中最重要的是保证农作物的产量高、品质好，秸秆还田后农作物拥有较好的生长发育环境。因此，秸秆还田对农作物的质量有着直接的影响。不同的秸秆还田方式对农作物的质量也有促进作用。研究表明，秸秆粉碎后再还田，有利于提高农作物的产量，而覆盖还田后，能够有效保障农作物的生长状况。秸秆还田在促进农作物产量增加的同时，还能够提高部分农作物中铁元素以及锌元素的含量。秸秆覆盖下土壤的温度变化较为缓和。因此，能够促进作物的生长，有效缓解气温对农作物的不利影响，从而提高农作物的质量。由于对土壤的理化特性进行了一定的改善，使得部分植物的根系生长发达且根系数量多，吸收的营养成分能够促进其地上部分的发育，使农作物的质量得到有效提高。

二、秸秆还田对土壤肥力的影响

1.对有机质含量提升的影响

秸秆肥料化后利用省去了农民收获秸秆后跑、运、扎等工序，减少了劳动负担也减少了肥料的投入，同时，为来年的作物增产起到积极作用。秸秆含有丰富的C、N、P、K和微量元素，在腐熟过程中逐渐将营养元素释放在土壤中，能够补充土壤肥力，提高全氮、碱解氮、有效磷、速效钾和缓效钾的含量，以玉米秸秆为例，玉米秸秆主要由茎秆、玉米穗和叶组成，茎秆直径为2.5～4.0cm，实心，高度为80～300cm，玉米秸秆内含有丰富的N、P、K、Ca、Mg等多种营养元素和有机质，其中碳水化合物30%以上，蛋白质2%～4%，脂肪0.5%～1%，粗纤维37.7%，粗灰分9.5%，含氮量为0.6%，含磷量为0.27%，含钾量为2.28%，有机质含量能达到15%左右，在经过充分腐熟之后，这些营养元素和有机质就能够转换为可被农作物吸收的有机质营养元素，如按每公顷秸秆还田7500kg计算，可增加有机质1125kg。秸秆还田的腐殖化系数较高，可达到0.25～0.50，即有25%～50%秸秆转化成为土壤的腐殖质。秸秆还田不仅在当季能够取得培肥改土、增效增收的效果，而且对后茬作物的生长发育也有促进作用。

2.对土壤酶活性的影响

酶对作物的生长至关重要，大部分的酶为蛋白质，主要发挥催化和调节作用，酶作用在植物叶片上，可以发挥固碳的作用；作用在茎秆上，可以促进细胞的增殖和活跃；作用在根部，能够增强植物代谢能力，在土壤中能够活化P、K，提高肥料的利用率。当作物生长缺乏微量元素时，酶还能够发挥调节作用，调节作物生长状态。秸秆还田对土壤酶活性有一定的影响，通过秸秆还田可以培肥土壤、提高土壤酶活性和减少因过量施用化肥而造成的土壤污染和退化作用。秸秆还田可以提高土壤微生物的数量，改善土壤环境，使微生物向土壤分泌更多的酶，提高土壤酶活性，同时可提高土壤纤维素酶、蔗糖酶、β-葡萄苷酶的活性，为土壤中的有机质转化提供保障，为土壤微生物的生长提供充足的碳源。研究表明，在农田中覆盖碎段秸秆，地布、透明膜和反光膜均可提高土壤酶的活性，其中覆盖秸秆效果最佳。通过秸秆还田，可显著提高过氧化氢酶活性，提高根际和非根际土壤的氨化细菌、真菌、放线菌的数量及脲酶和磷酸酶的活性。

脲酶是土壤酶中唯一对尿素的转化作用具有重要影响的酶。土壤脲酶对土壤和肥料中的氮素循环有着不可替代的作用，与土壤肥力紧密相连，土壤脲酶能够增加土壤中潜在养分的有效化速率，因而可以用土壤中脲酶活性评价土壤肥力的状况，并能很好地表示土壤生产力状况。磷酸酶作为土壤中的主要酶类，能够将对应底物去磷酸化的酶通过水解磷酸单脂将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。磷酸酶可以被分为两类，一类为酸性磷酸酶，一类为碱性磷酸酶。其中，酸性磷酸酶可以从不同的磷酸酶底物上水解磷酸基团供植物吸收利用，而碱性磷酸酶是非特性磷酸单脂酶，可以催化几乎所有的磷酸单脂的水解反应，生成无机磷酸和相应的无机磷酸、醇、酚供作物吸收。

三、结束语

总之，我国幅员辽阔，耕地面积大，秸秆资源丰富，但由于土壤的结构不稳定、有机质含量低等原因，使在处理农业废弃物方面存在许多问题。秸秆还田是我国农业生产中的一种新型耕作技术，其在改良土壤、增肥和提高作物产量等方面发挥着重要作用。

参考文献：

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[2]刘安凯.秸秆还田对农作物生长土壤环境的影响及对策分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）自然科学,2023(8):122-125.