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        秸稈還田對土壤理化性狀的影響及關(guān)鍵技術(shù)

        2021-12-04 07:38:02冉輝李佼
        鄉(xiāng)村科技 2021年7期
        關(guān)鍵詞:田量氮肥農(nóng)作物

        冉輝李佼

        (阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,新疆 阿克蘇 843000)

        隨著燃?xì)夂碗娖鞯钠占?,農(nóng)民的生活燃料不再以秸稈為主,導(dǎo)致夏收秋收后大量的秸稈得不到利用。為了處理秸稈,很多農(nóng)村居民開始大量焚燒秸稈,但是焚燒秸稈會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,有可能會殃及周圍農(nóng)作物生長。雖然我國明確禁止焚燒秸稈,但是焚燒秸稈的行為依然屢禁不止。為了解決這一問題,相關(guān)部門提出了秸稈還田的方法,不僅能有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物,解決秸稈處理問題,而且有助于改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前常用采用的秸稈還田方式包括直接還田(覆蓋、翻壓、粉碎后施入及留高茬)和間接還田(氨化、堆漚、過腹、過圈、焚燒和配施肥料還田)。

        1 秸稈還田對土壤的影響

        1.1 秸稈還田對土壤物理性狀的影響

        秸稈還田對土壤產(chǎn)生的最為直接的影響是改善土壤物理性狀,如土壤孔隙結(jié)構(gòu)、土壤容重、田間持水量、土壤團(tuán)聚體等。以天津市為例,由于天津市大部分地區(qū)的土壤以濱海鹽土為主,土壤板結(jié),而且黏性較大,滲透系數(shù)、非毛管孔度較小,土壤蒸發(fā)量很大,存在嚴(yán)重的積鹽情況。如果進(jìn)行秸稈還田,將秸稈覆蓋在土壤表面,則能在一定程度上有效降低土壤蒸發(fā)量,有效抑制土壤出現(xiàn)返鹽的情況,而且能增加土壤滲透性、疏松土壤,有利于后續(xù)農(nóng)作物種植[1]。為了解秸稈還田對土壤容重所產(chǎn)生的影響,選出3塊土質(zhì)基本相同的地塊,一塊翻埋秸稈200 kg,一塊翻埋秸稈400 kg,一塊不翻埋秸稈,3塊地施加的化學(xué)氮肥是等量的,結(jié)果表明,與只施加化學(xué)氮肥的地塊相比,翻埋秸稈200 kg、翻埋秸稈400 kg的土壤容重分別減少0.030、0.035 g/cm3。由此可知,秸稈還田對于減少土壤容重能起到非常重要的作用[2]。

        1.2 秸稈還田對土壤化學(xué)性狀的影響

        從化學(xué)性狀來看,秸稈在土地中腐爛可以為土壤提供有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀及多種微量元素等,有助于培肥土壤。此外,秸稈還田形成的土壤養(yǎng)分相比化學(xué)肥料更易于被農(nóng)作物吸收,能提高農(nóng)作物對養(yǎng)分的吸收利用率,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效目標(biāo)。秸稈還田還能固定土壤中的銨態(tài)氮。相關(guān)調(diào)查顯示,秸稈還田對于土壤中銨態(tài)氮的固定占11.4%~31.5%,大大降低了肥料損失率。

        張雅潔等研究發(fā)現(xiàn)秸稈還田與肥料配施碳氮比為18∶1時(shí),土壤中有機(jī)質(zhì)、總氮、有機(jī)氮含量分別增加7.8%、10.6%、10.9%,無機(jī)氮含量減少17.1%,單獨(dú)秸稈還田時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)含量上升、碳氮及氫碳比例下降[3]。秸稈還田可以緩解土壤的氮素?fù)p失,提高土壤供肥水平。田慎重等研究了不同耕作方式和秸稈還田對麥田土壤有機(jī)碳含量的影響,結(jié)果表明秸稈還田后土壤有機(jī)碳含量高于無秸稈還田的土壤,而且耕作方式與秸稈的交互效應(yīng)對全生育期耕作層土壤有機(jī)碳影響顯著[4]。相關(guān)調(diào)查顯示,連續(xù)4年進(jìn)行秸稈還田試驗(yàn),沙壤質(zhì)潮土中有機(jī)質(zhì)含量從最初的0.88%提升至1.06%,而沒有采取秸稈還田方法的土壤有機(jī)質(zhì)含量為0.82%;中壤質(zhì)潮土中有機(jī)質(zhì)含量從最初的0.97%提升至1.17%,由此可以看出這兩種土壤中的有機(jī)質(zhì)含量每年呈現(xiàn)出0.02%~0.06%的上漲幅度[5]。

        2 秸稈還田關(guān)鍵技術(shù)

        2.1 控制秸稈還田的用量

        進(jìn)行秸稈還田時(shí),應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況確定秸稈還田量,以獲得良好的效果。秸稈還田量過多或過少均難以達(dá)到理想的效果,秸稈數(shù)量過多會導(dǎo)致出現(xiàn)僵苗問題,秸稈數(shù)量過少則產(chǎn)生的效果微乎其微[6]。通常,平原地區(qū)667 m2秸稈還田量控制在200.00 kg,山區(qū)可適當(dāng)增加還田量,但667 m2應(yīng)控制在400.00 kg。

        2.2 配施氮肥

        確定秸稈還田量后,需要配施氮肥,以提高秸稈還田效果。秸稈本身碳氮比為(65~85)∶1,而適宜微生物活動的碳氮比為25∶1,如果秸稈還田后土壤中氮素不足,會使微生物與作物爭奪氮素,導(dǎo)致秸稈分解緩慢,作物因缺氮而黃化、苗弱,因此秸稈還田需要配施一定量的化學(xué)氮肥[7]。通常,667 m2秸稈還田量為200.00 kg時(shí),應(yīng)配施氮肥7.50 kg。

        2.3 配施鉀肥

        秸稈還田能在一定程度上增加土壤中鉀元素含量,但仍難以滿足農(nóng)作物的生長需求,所以秸稈還田僅僅起到補(bǔ)償作用。要想實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn),需要在秸稈還田的同時(shí)配施鉀肥[8]。如果667 m2秸稈還田量為400.00 kg,硫銨施加量為50.00 kg,那么需要施加氧化鉀3.75 kg。

        2.4 控制秸稈粉碎長度

        進(jìn)行秸稈還田時(shí)應(yīng)注意秸稈粉碎長度,一般秸稈粉碎得越短越好,不宜超過5 cm。如果秸稈長度超過10 cm,將其還田后不利于土壤耕翻,會導(dǎo)致土壤出現(xiàn)很多大孔隙,從而出現(xiàn)跑風(fēng)現(xiàn)象,不利于種子萌發(fā)生長。因此,粉碎秸稈時(shí)應(yīng)盡量選擇功率較大的粉碎機(jī),盡量將秸稈粉碎,而且要撒施均勻[9]。

        2.5 挑選秸稈,及時(shí)翻埋入土

        秸稈還田需要注意秸稈本身的質(zhì)量,選擇秸稈時(shí)將其中存在病蟲害的秸稈挑選出來,以免還田后導(dǎo)致農(nóng)作物感染病蟲害。如果本年田中出現(xiàn)了嚴(yán)重的病蟲害,那么不能將田中生長的秸稈直接還田,應(yīng)先將其放在田間地頭高溫堆漚,將秸稈中的蟲卵消滅干凈,避免蟲卵或菌體通過秸稈進(jìn)入土壤再次引發(fā)病蟲害,威脅后茬農(nóng)作物生長。農(nóng)作物收割完成后,應(yīng)第一時(shí)間對秸稈進(jìn)行粉碎,趁著土壤墑情良好,將粉碎的秸稈翻入土壤,一般耕深20 cm以上,保證秸稈翻入地下并蓋嚴(yán)[10-11]。如果土壤含水量較低,則需要對其進(jìn)行澆灌,保證秸稈能充分腐爛,為后茬農(nóng)作物種植打下良好基礎(chǔ)。

        3 結(jié)語

        秸稈還田能促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀等含量增加,提高土壤保水能力,加速生土熟化,提高土壤肥力。秸稈還田是彌補(bǔ)化肥長期使用缺陷的極好辦法,可避免秸稈焚燒造成大氣污染,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。新疆維吾爾自治區(qū)很多農(nóng)田土壤肥力有限、土壤沙化嚴(yán)重、鹽漬化耕地多,實(shí)行大規(guī)模秸稈還田能有效提升土壤肥力,抑制土壤沙化與鹽漬化,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

        但也有部分研究顯示長期秸稈還田會造成土壤鉀含量降低、釋放重金屬等問題,因此需要加深對秸稈還田作用機(jī)理及其配套技術(shù)的研究,以維持土壤碳庫平衡,提高土壤肥力水平,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

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