江南丘陵区农田循环生产技术研究——Ⅱ.江西农田作物秸秆还田技术与效果

作物秸秆既是农业生产的一种“副产物”,更是一项重要的农业资源。充分利用作物秸秆资源,对于发展农田循环生产技术,促进农业可持续发展,建设资源节约型、环境友好型社会,均具有重要的理论和现实意义。本文简述了江西作物秸秆资源概况;分析了江西作物秸秆还田的方式、技术及其成效;提出了大力推行作物秸秆还田、不断提高农田土壤肥力的对策和措施。全文对当前发展农田循环生产技术具有积极推动作用。     

秸秆还田对土壤改良及作物生长影响的研究进展

作物秸秆是一种农业可再生资源,含有大量作物生长所需的矿质元素,具有巨大的应用潜力。秸秆还田既可以缓解因秸秆废弃而带来的环境污染,实现资源的优化配置,又有助于改良土壤质量,促进作物生长。笔者介绍了秸秆还田的主要方法,结合近几年国内外秸秆还田技术的研究成果,从秸秆的主要成分,秸秆还田后对土壤理化性状、土壤微生物、作物生长发育及产质量的影响,秸秆还田配套施用技术和综合效果评价等方面综合阐述了秸秆还田的研究进展。研究结果可为综合利用秸秆还田技术与形成各产区配套的还田模式提供一定的参考依据。     

秸秆还田对土壤生态及农作物生长发育影响的研究进展

作物秸秆含有丰富的养分，具有较高的利用价值。秸秆还田作为秸秆资源化利用中高效且低成本的一种方式，在提升土壤质量和促进农业可持续发展方面发挥着重要作用。本文重点综述了秸秆还田对土壤温湿度、土壤理化性质、土壤酶活性、作物根系、作物地上部等的影响，分析了秸秆还田的影响机制，指出了秸秆还田后对作物生长产生的负面影响。在此基础上指明了未来的一些重点研究方向，如建立秸秆还田最优模型、加强秸秆还田的障碍消减研究、开发稻麦秸秆还田新型一次性施用专用肥。     

作物秸秆还田研究进展

作物秸秆还田是培肥土壤的重要技术措施,可以有效解决秸秆浪费和田间焚烧所产生的环境问题。为了深入了解秸秆还田技术以及高效合理利用秸秆资源,本文介绍了作物秸秆资源利用现状、秸秆还田的方式以及常见的秸秆还田技术模式和应用,阐述了作物秸秆还田对农田生态环境和作物产量的效应。本文分析了秸秆还田的利与弊,并对今后的研究方向进行了展望,提出未来发展作物秸秆还田的关键是走农艺与农机相结合的道路。     

秸秆还田技术在中国生态农业发展中的作用

中国的秸秆资源丰富,含有大量的营养元素,是宝贵的可再生资源。秸秆还田技术可以大面积以地养地,是低耗持续的农业生产方式,对提高土壤有机质的含量和质量,改善土壤的物理性状,培肥土壤,增加土壤微生物活性,提高农作物增产的潜力,防止农田土壤沙化和改善农业生态环境有重要的作用。同时,通过秸秆还田技术,减少农业生产造成的污染,实现秸秆的资源化利用,促进循环农业的快速发展。     

秸秆还田在植烟土壤性状改良上应用的研究进展

为提高烤烟品质,利用作物秸秆还田改良土壤理化性质从而改善烟叶品质是当前烟区的研究热点。农作物秸秆是一种重要的农业资源,秸秆还田也是有效利用秸秆资源和提高农业经济效益的重要途径,秸秆还田能明显改善土壤的理化性状,提高土壤肥力和蓄水保墒能力、增加土壤养分和有机质含量以及微生物的数量,还可以减少焚烧秸秆带来的环境污染,是保证粮食作物高产稳产的有效措施之一,又是保护农村生态环境的一项重要技术。笔者就秸秆对植烟土壤性状改良的原理、研究现状及关键技术作一阐述和分析,为更好地合理利用秸秆资源,发挥秸秆资源在农业可持续发展中的潜力提供理论依据和技术支撑。     

论秸秆还田及肥料化利用技术

秸秆中包含丰富的有机元素,若将其充分合理地运用在农业生产中,能够实现资源的再利用,而秸秆还田及肥料化利用技术的应用,可以从两方面为农业发展提供有效支持。一方面能够作为农作物营养肥料,减少生产种植成本,另一方面能够减少化学性质肥料、农药的使用量,改善土壤条件及周围生态环境。秸秆作为可再生资源,具有充足的利用价值,可促进农业长效发展。主要对秸秆还田及肥料化利用技术进行了论述。     

秸秆还田对土壤培肥与水稻产量和米质的影响

作物秸秆还田是有效利用秸秆资源的重要途径。作物秸秆还田对土壤结构和养分状况、温室气体排放和作物产量等会产生明显影响。为了充分利用作物秸秆资源,并探讨其还田效用,综述了作物秸秆还田相关技术、秸秆还田对稻田土壤性状、水稻产量和米质以及温室气体排放的影响,并从秸秆还田轻简栽培技术、不同稻作方式下秸秆还田的环境效应及不同作物类型秸秆还田效应等方面提出了未来深入开展秸秆还田研究的建议,以期为合理利用作物秸秆、提高水稻产量和改善稻米品质以及保护环境提供理论依据。     

华北平原秸秆还田生态效应研究进展

华北平原是我国的重要粮食产地,有着丰富的秸秆资源和较高的秸秆还田率。合理的秸秆还田可以有效改善土壤质量、促进作物生长以及提高土壤固碳减排能力,但也会带来出苗率下降、病虫草害发生几率加大等风险,从而引起作物产量降低的负面效应。如何通过调整秸秆还田量、还田方式以及配合农艺措施等缓解秸秆还田带来的不利影响是亟待解决的问题。关于华北平原秸秆还田生态效应的研究应重点关注华北平原秸秆还田的负面效应产生原因及相应的解决措施、秸秆还田对农田系统增温潜势的影响,以及秸秆还田的长期效应与可持续性等方面。     

秸秆还田对土壤氮磷及水土的影响研究

秸秆还田作为低碳农业、有机农业的重要环节,对改善土壤结构,减少水土流失,提高土壤的养分含量具有积极作用。秸秆还田主要通过增加土壤孔隙度,降低土壤容重从而调节地温,达到蓄水保墒的功能,促进作物生长。秸秆还田能有效增加土壤有机质含量,提高氮肥的利用效率,有效减少氮素、磷素的流失,提高土壤氮素的含量,对土壤中有效磷和全磷含量均有所提高,改善农田生产环境,保障粮食增产能力。秸秆还田能有效减少地表径流量和径流次数,从而减少径流所带走的养分,减缓对周围水系的面源污染,有利于提高土壤含水量。有效的秸秆还田对N2O等温室气体的排放的实验研究,有着不同的研究结果。但是秸秆还田的实施还存在着一定的问题,应进一步深入研究秸秆还田对土壤养分和环境的影响机制,进行长期监测实验,发展恰当的秸秆还田方式,减少化肥的使用,对促进我国农业的持续快速发展有着十分重要的意义。     

秸秆还田研究进展及内蒙古玉米秸秆深翻还田现状

秸秆是培肥土壤重要的可再生资源,秸秆还田是培肥和改良土壤最为经济有效的技术措施,同时可解决田间焚烧秸秆所带来的大气污染问题。本文系统总结了秸秆还田的技术模式和培肥机理,阐述了秸秆还田对土壤理化性状、土壤养分与养分有效性、土壤酶活性与微生物、土壤温室气体减排和作物产量的影响,重点概述了内蒙古玉米秸秆深翻还田的研究进展,并对今后研究方向进行了展望。针对内蒙古平原灌区玉米生产现有的自然环境和农业栽培技术措施,以秸秆培肥土壤为切入点,提出了与农田生态环境相适应的秸秆深翻还田培肥模式。     

连续3年玉米秸秆还田对土壤理化性状及作物产量的影响

秸秆还田能增加土壤有机质含量,提高土壤养分,降低土壤容重,改善土壤理化性状。本研究结果表明,与秸秆还田前土壤的基础背景值和常规施肥的无秸秆还田(CK)相比,常规施肥实施玉米秸秆还田能有效提高土壤养分含量,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度增加,土壤容重下降,土壤理化性状得到改善,后作莴苣产量增加,同时能有效减少秸秆焚烧带来的环境污染问题,值得大力推广。     

秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤肥力的影响

豆-稻-菜循环耕作模式是中国南方地区最重要的轮作模式之一,但秸秆还田对该耕作制度下作物产量和土壤肥力的影响尚不明确。通过连续7年的田间定位试验（2009—2015年）,研究秸秆还田对豆-稻-菜循环耕作模式下作物产量和土壤养分状况的影响。结果表明：秸秆还田对浙江省豆-稻-菜轮作模式下作物产量的影响显著：与单施化肥相比,秸秆还田有效提高了水稻和小萝卜的产量,且水稻和小萝卜年均增产10%以上;此外,秸秆还田对豆-稻-菜循环种植区域土壤肥力也有较大影响：提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量和土壤pH值,此外,秸秆还田区域土壤全氮、有效磷和速效钾含量呈逐年增加趋势。由此可见,多熟制耕作制度下秸秆还田仍具有作物增产和土壤培肥作用,可作为耕地质量提升的有效手段长期实施。     

周年秸秆还田对农田土壤固碳及冬小麦-夏玉米产量的影响

为明确不同秸秆还田模式对黄淮海东部小麦-玉米周年产量与农田土壤固碳的影响,研究了双季秸秆不还田(NS),夏玉米季秸秆还田(SS),冬小麦季秸秆还田(WS)和双季秸秆还田(DS)对0～40cm各土层土壤容重(SBD),有机碳含量(SOC)、储量(SCS)和土壤团聚体分布及固碳能力(CPC)的影响。结果表明,秸秆还田尤其是双季秸秆还田模式显著降低土壤容重,促进0～30 cm各土层0.25 mm粒级团聚体向大团聚体团聚,5 mm、5～2 mm和1～0.5 mm粒级团聚体质量比例显著升高,平均增加57.2%、25.0%和13.7%;同时,土壤团聚体的平均重量直径(MWD)提高22.7%;与NS相比,秸秆还田显著提高了土壤有机碳含量,增幅为4.0%～20.7%;有机碳储量增幅为0.2%～14.7%。且双季秸秆还田对0～30 cm各粒级团聚体关联SOC和土壤固碳能力的提升作用最为显著。0～30 cm土层中秸秆还田量与SOC、SOC与MWD均呈显著正相关;而SOC与SBD则呈显著负相关。在30～40 cm土层中,各处理差异不显著。与不还田处理相比,各还田处理均提高小麦-玉米周年产量,其中, DS处理增产幅度最大,两个周年平均增产达14.3%。双季还田模式是当前黄淮海区域土质提升和作物增产的最佳措施;单季秸秆还田能维持较高的土壤生产力,同时提供大量秸秆的饲料化、能源化和原料化多元利用。     

施石灰和秸秆还田对双季稻田土壤钾素表观平衡的互作效应

土壤酸化和钾素亏缺是制约南方酸性稻田生产力持续提升的重要因素。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和补充钾素的有效措施,但二者对土壤钾素盈亏平衡的互作效应还不甚清楚。于2015—2018年,在江西省上高县开展施石灰和秸秆还田两因素田间定位试验,共设置4个处理:(1)秸秆不还田,不施石灰;(2)秸秆不还田,仅2015年施一次石灰;(3)每季秸秆全量还田,不施石灰;(4)每季秸秆全量还田,仅2015年施一次石灰。结果表明,秸秆还田显著提高了水稻钾素吸收,施石灰仅显著增加了2016年晚稻钾素吸收。施石灰和秸秆还田仅对2016年晚稻钾素吸收有显著正向互作效应。在秸秆还田下,施石灰使2016年晚稻钾素吸收增加了25.7%;而在秸秆不还田下无显著影响。试验进行4年后,施石灰和秸秆还田对土壤全钾含量无显著影响。但4年土壤钾素表观平衡估算表明,在秸秆还田下土壤总累积钾素表观平衡表现为盈余,秸秆不还田下则为亏缺,而施石灰对其无显著影响。施石灰和秸秆还田对土壤总累积钾素表观平衡有显著的互作效应。在施石灰和不施石灰条件下,秸秆还田分别使土壤累积钾素平均表观盈余19.5 kg hm^–2 a...     

作物秸秆还田的新问题——对河南商丘地区农民的问卷调查

秸秆还田是一种受政府和科学界鼓励的农业生物质循环处理方式,但近年来秸秆田间焚烧日益严重。为了解秸秆还田在农业生产中的应用效果,以河南省产粮大市——商丘市为研究对象,随机走访该市部分村庄,采用问卷调查方式采集秸秆还田实施情况及问题的相关信息,并进行了调查结果的统计分析。结果表明：92.5%的受访农户实行了秸秆还田,但70.8%的受访农户认为秸秆还田会加重病虫害,50%以上的受访者提出秸秆还田后需要多打药才能保证产量;愿意秸秆直接还田的农户只占调查农户的50%。目前部分农户已经采用秸秆生物质炭还田,其中多数(60%)农户认为生物质炭具有增产和减少病虫害的作用。调查分析还表明,影响秸秆还田意愿的主要因素是农户种植规模和是否以农为生,以农为生和种植规模较大的农户反映秸秆还田不增产并且需要多打药。从本次调查结果可以看出,秸秆直接还田确实存在实际困难,迫切需要寻找秸秆处理新途径。     

作物秸秆直接还田思考与秸秆多途径利用商榷

作物秸秆直接还田是当前农业生产中常见的一种秸秆处理方式和培肥地力措施,具有重要的科学价值和实践意义,随着秸秆产量的不断增加,连年秸秆直接全量还田导致的问题凸显。为了给作物秸秆科学利用途径的选择提供有益参考,笔者梳理与权衡了作物秸秆直接还田的正负效应,思考与讨论了连年秸秆直接全量还田实践下秸秆腐解不完全存在的潜在隐患,总结了作物秸秆的多途径利用方式和技术,并对符合可持续发展战略的作物秸秆利用方向进行了展望。分析认为,长期秸秆直接全量还田致使土壤中积聚大量未腐解的有机物质,成为农田生态系统的负担,最终可能会超出农田的最大承载力,破坏农田生态系统平衡,因此,生产上应在保证土壤地力持续提升的秸秆还田量基础上,因地制宜多领域综合利用作物秸秆。