[科普中国]-[原创]秸秆还田对农田土壤有机质提升

在农业生产过程中，由于对农作物产量的过度追求，导致农业经营方法出现了一定的缺失。主要表现在种大于养、产大于投两个方面。这种缺失造成大量农田对于一些类似旱灾、涝灾等的自然灾害的抵抗能力减弱，也使得农田土壤有机质的含量明显降低。这样下去，就会造成恶性循环，导致农田无法为农作物的生长提供必要的养分。因此，在农作物的种植生产过程中，加强对资源的利用，提高农田土壤有机质的含量，这一点越来越引起农业科技人员的重视。秸秆还田作为其中最有效的发展方式之一，需要进行不断的探索研究。

1 秸秆还田对农田土壤的影响

1.1 改善土壤的物理性状

有机质、多糖类物质、碳酸钙等成分在土壤中的含量会对土壤结构的稳定性产生影响。而利用秸秆还田的方式能够确保农田土壤的有机质得到显著提升，同时还会产生大量的五碳糖或六碳糖成分。这对于田间农作物的发育生长起着极高的有利作用，甚至高于直接施肥料的效果。

秸秆还田的方式不止一种。例如，覆盖还田，机械翻压还田。通过机械翻压还田的方式，能够将秸秆更好的埋在土壤深处，使深层土壤内部的有机质及养分充分活跃。同时，也加快这一区域中的土壤结构的矿化效率，为农田作物提供更为丰富的养分支持。而且，相关研究表明，对于秸秆的还田措施的落实，能够提高土层，特别是针对深层土体的厚度，降低土壤容重比。

1.2 积储土壤的水分

在秸秆还田及秸秆翻压的实施过程中，对还田及机械深耕作业的同步开展，不仅可以存储大气降水，而且对于地下水的蓄积也能够发挥显著作用。秋季状态下，用深耕30 cm的方式，提升大气降水情况下的下渗深度，避免因为地表径流而对水资源产生的损耗浪费。而且，秸秆还田的方式，对大气降水也能发挥一定的“拦蓄”价值。

综上，秸秆还田不但能够使农田的土壤更加均衡有效的接收大气降水，还能够抑制农田土壤的水分蒸发。也就是说，对农作物秸秆的还田措施的运用，使得已经还田的土壤形成一个“水库”。在农田不需要工作的时候，积极发挥其集水的作用；在农田需要为农作物提供生长环境的时候，积极发挥其耗水的功效。以此，农田土壤的含水量得到了大幅度的提升。

1.3 提高土壤中有机质的含量

在对秸秆进行还田作业时，其周边区域内的微生物的繁殖速度及数量显著提升。而微生物的繁殖使土壤内部的微生物层的活动加剧，运转速度也增强。这就使得秸秆中所富含的有机质养分能够更加充分及时的向土壤中释放。这样，不但能够对土壤结构进行改善、优化，也能使得养分、水分、肥料及大气之间的关系更为平衡，为形成良好的生态环境体系发挥功效。在夏季，气候高温炎热，秸秆还田后能够在更短的时间内腐烂。而腐烂的秸秆则能够变成各种有机肥料。例如：蛋白质、脂肪、氯化钾、氮素、五氧化二磷等。

因此，秸秆还田措施能够为土壤提供有机肥料及必要的养分支持，从而提高土壤中有机质的含量。

2 秸秆还田的相关技术要点

广元市处于四川北部边缘，地势由北向东南倾斜，山脊相对高差达3 200 m。属于亚热带湿润季风气候，既有南方的湿润，又有北方的天高云淡、艳阳高照。南部低山，冬冷夏热；北部中山区冬寒夏凉，秋季降温迅速。广元是林业资源大市。2017年，农作物产量160.9万t；农作物秸秆资源丰富，常年秸秆产量156.8万t；秸秆资源种类以玉米、小麦、水稻、薯类、油菜、花生为主，占秸秆总量98%以上。现就以广元市的秸秆还田进行分析探究。

结合广元市农作物种植的实际状况，推广进行秸秆机械化粉碎还田，以企业、专合社、种植大户为依托，建设秸秆机械化粉碎还田示范基地，推广小麦、水稻、油菜粉碎还田技术。

秸秆机械化粉碎还田技术应该注重以下操作要点：

第一，在农作物成熟以后，先对其进行机械化收获籽粒；第二，将秸秆用机械进行粉碎，切成5~15 cm的小段，确保能够将处理之后的秸秆均匀的覆盖在农田表面；第三，对田地施加腐熟剂，2 kg/667m2，用土或肥料拌匀，加快秸秆的腐化；第四，完成深度为30 cm的机械深耕，使农田表面的农作物秸秆能够被完全压进土层深部；第五，需要在秸秆压入土壤后，根据情况进行土壤的水分调节及增施氮肥调节。

3 秸秆还田的生态效益及经济效益

3.1 生态效益

秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾等营养物质，秸秆的还田可以使其所含的营养成分充分释放到土壤中。微生物存在于秸秆还田后的分解初期，要组成自身体细胞的话就要从土壤中吸收氮素，这就使得土壤的氮素生物固定，可以对氮素起到暂时保存的作用。当微生物死后，氮素又会分解释放，再次回到土壤中，可以起到保墒调肥的作用。农作物秸秆的还田使其效益可以得到充分发挥，而且还能有效遏制秸秆野外焚烧造成的环境污染问题。随着微生物及有机质的增加，土壤结构得到了明显改善，水稳性团粒结构明显增加，土壤的容重比降低。秸秆的还田可以增加土壤的肥力，这就会降低对化肥的使用，从而改进农作物的生态环境，提升农产品的质量，促进农作物的增产增收，发展绿色生态农业。

3.2 经济效益

除了对生态效益的影响，秸秆还田还产生了显著的经济效益。广元市2017年的秸秆理论资源量为194.8万t，实际可收集资源量为156.8万t。对秸秆的利用量已达139万t，肥料化达95万t，占总利用量的68%以上。因此，秸秆还田后的土壤肥力增加，肥料的使用量减少，使得农业生产的成本降低，提高产值产量。

4 总结

农作物秸秆还田的落实，能够使自然资源得到充分利用，改善土壤结构，加强土壤蓄积水分的能力，增加土壤有机质的含量，为农作物的生长提供良好的环境。而且，秸秆的还田措施，避免了因秸秆焚烧而出现的环境污染及资源浪费等问题，促进了生态农业的发展。因此，鉴于秸秆还田带来的种种有利条件，应该把这项措施有效的利用到农业生产中。

编辑：季鑫

审核专家**：**山西省农业种子总站研究员 马苍江