农作物秸秆还田及其有效还田方式的研究进展

近年来,随着作物联合收割机的推广应用,农作物秸秆直接还田数量迅速增加,但农作物病虫害大面积发生并且日趋严重,同时农作物秸秆焚烧现象依然存在,农作物秸秆禁烧工作形势依旧严峻。为了寻求有效的农作物秸秆还田方式,结合农业生产实际及国内外相关研究结果,本研究对农作物秸秆还田的意义、研究现状进行综述,重点对农作物秸秆不同还田方式对土壤及作物带来的利弊进行讨论,最终提出就地堆肥技术和新式联合作业机械的应用将会是解决当下秸秆还田中存在的诸多问题的有效途径。     

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。     

黄淮海区域农作物秸秆还田问题探析

作物秸秆含有较为丰富全面的营养成分、有机质和能量。农作物秸秆还田是最直接有效的利用方式,既能缓解因焚烧秸秆带来的环保压力,又能破除土壤板结、改良土壤结构、提升土壤肥力。黄淮海区域是一年两熟制耕作类型,秸秆量在19 500～75 000 kg/hm²,秸秆全量还田腐熟不彻底或整地质量粗放可能会导致出苗差、苗弱现象,也会加重田间病虫害的发生。本文综合分析了农作物秸秆还田历史脉络,针对生产上出现的问题进行了综合分析并提出了解决办法,加大研究、开发秸秆多途径综合利用力度,提升秸秆价值,削减农作物秸秆连年全量还田带来的负面效应。     

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。     

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。     

还田作物秸秆腐解研究进展

作物秸秆还田是增加土壤养分、改良土壤理化性质的重要技术措施之一。为了解作物秸秆还田后的腐解过程，本文介绍了还田秸秆腐解的规律和秸秆腐解的常见研究方法。接着分析了秸秆组分，碳氮比(C/N)，腐熟剂和土壤环境对秸秆腐解的影响，及秸秆腐解对农田生态系统的效应。最后指出了腐解条件不佳，腐熟剂开发不足，操作技术不规范等问题。为进一步提高作物秸秆科学还田的腐解速率，推动绿色农业的可持续发展提供理论基础。     

农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应

旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化,秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状的影响,本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆,测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明,作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高,水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%,4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量,通过改善土壤理化性状来培肥土壤,且水旱轮作区施用效果优于旱作区。     

农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应研究

旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化及秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量和土壤理化性状的影响,本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆,测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明,作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高,水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%,4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量,通过改善土壤理化性状来培肥土壤,且水旱轮作区施用效果优于旱作区。     

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。     

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。     

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。     

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。     

不同秸秆还田方式及施肥对春小麦复种小油菜产量和资源利用率的影响

为了减少化肥投入,控制秸秆焚烧污染,探求作物秸秆有效还田的技术途径,采用二因素随机区组设计,在甘肃河西绿洲灌区通过大田试验,研究了小麦留高茬收割后立茬、粉碎、焚烧3种秸秆还田方式及化肥减量施用(参照N 180 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2)对春小麦复种油菜的产量以及资源利用率的影响。结果表明,3种秸秆还田的措施可提高籽粒产量和水、肥、光能利用率。其中小麦单产以高施肥、麦茬粉碎还田处理最高,复种油菜单产以秸秆焚烧还田、化肥减量15%处理最高,分别达7444 kg/hm2和997 kg/hm2。小麦水分利用率以麦茬粉碎还田、化肥减量15%处理最高,油菜水分利用率以秸秆焚烧还田、化肥减量15%处理最高,分别达1.75 kg/m3、0.50 kg/m3。全年光能利用率和生育期光能利用率均以高施肥、麦茬粉碎还田处理最高,分别为0.68%、1.56%。氮肥利用率和磷肥利用率均以麦茬粉碎还田、化肥减量15%处理最高,分别为53.20%、50.01%。化肥减量15%时,各高留茬秸秆还田处理间作物产量、光能利用率和氮磷肥利用率之间没有显著差异,说明在合理的秸秆还田措施保证条件下,化肥较当前高施肥水平降低15%在生产中是可行的。从经济效益、生态效益和保护环境方面综合分析,小麦留茬25 cm收割,旋耕粉碎还田后复种油菜是最佳方案。     

秸秆还田对土壤微生物影响的研究进展

秸秆还田是有效利用秸秆资源的重要途径。土壤微生物在秸秆腐解和营养元素释放过程中具有举足轻重的作用,而另一方面秸秆本身也会对土壤微生物产生较大的影响。秸秆还田概况入手,从不同的秸秆还田方式、外源添加物、不同的秸秆还田量、耕作制度和转基因秸秆几个方面综述了目前国内外秸秆还田对土壤微生物影响的研究报告。目前已有文献的研究大多集中在土壤微生物量方面,但并没有形成一致的观点,且缺乏对土壤微生物长期动态和功能群的研究。据此认为应在今后的研究中加强以下几个方面：以更为先进的方法结合多种研究手段揭示秸秆还田过程中土壤微生物的实际情况;开展关于秸秆分解整个过程中土壤微生物的动态变化研究;以微生物功能群为单位研究秸秆还田对微生物的影响;采用多种不同的方法和长期的观察以研究转基因作物秸秆还田后对土壤微生物生态的影响。     

稻草还田与移栽方式对油菜产量形成及经济效益的影响

研究不同轻简移栽方式下, 油菜产量及其农艺性状的差异, 可为研制适合太湖地区稻茬油菜轻简化移栽新技术提供理论依据。以 ‘苏油 6号’ 为研究材料, 设置不同稻草还田量 （A1： 稻草全量还田;A2： 稻草不还田） 与不同移栽方式 （B1： 机械起垄摆栽; B2： 免耕穴栽）, 研究其对产量、 产量构成及农艺性状的影响, 并分析其省工节本情况及经济效益。结果表明： 稻草全量还田下, 油菜每角粒数、 千粒重、主花序长度、 一、 二次有效分枝数、 抗逆性等性状均优于稻草不还田, 最终使产量增加。机械起垄摆栽油菜二次有效分枝数和单株角果数高于免耕穴栽, 从而使产量显著增加; 同时机械起垄摆栽有利于通风透光, 还可显著提高油菜抗逆性, 促进了油菜的高产稳产。与免耕穴栽相比, 机械起垄摆栽实现了节本18%, 纯收益增加 3750元/hm², 投入产出比达 1:1.58。稻草全量还田下机械起垄摆栽技术能显著提高油菜种植效益, 有效缓解油菜移栽劳动力紧张, 适合在太湖流域稻油两熟制耕作地区推广应用。     

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。