秸秆还田对土壤微生物影响的研究进展
2016-03-28刘赛,王瑶
刘 赛,王 瑶
秸秆还田对土壤微生物影响的研究进展
刘赛,王瑶
(河南师范大学生命科学学院,河南新乡453007)
我国现阶段正处于农业高速发展的时期,在不断倡导低碳、环保、高效的利用价值的需求下,秸秆还田作为一种有效利用自身资源优势的方式,应给予大力推广。本文阐述国内外秸秆还田的研究进展,分析秸秆还田中各种因素对土壤微生物的影响,最后阐述目前存在的问题。
秸秆还田;土壤微生物;土壤质量;影响
秸秆还田是随着科技发展所产生的现代农业生产中的一种技术,能够改善农业田地的生态环境条件,综合现代农业的发展。土壤微生物是土壤生态系统中的土壤有机质和土壤养分进行转化和循环利用的动力源泉,在有机质的分解、腐殖质的形成、调节土壤能量和养分循环的生化过程中占有重要的地位[1]。此文就秸秆还田对土壤微生物的影响进行探讨,为秸秆还田中土壤微生物的调控提供理论依据。
1 概况
秸秆是成熟农作物的茎叶,是收获核实之后所剩余部分,秸秆一般占农作物的50%左右,由粗纤维、矿物质和少许的蛋白质与油脂等物质组成。我国的农作物主要以水稻,小麦,玉米为主,秸秆的利用方式也是多种多样,大多数是以肥料为主,此外还用作饲料和燃料。例如水稻、小麦类主要是还田,杂粮、花生类以生产饲料为主,棉花、豆类大多作燃料。在很多地方,由于劳动力、环保等方面的缺乏,大多数秸秆被就地焚烧,浪费了大量的生物资源,环境也受到了破坏。秸秆资源化的利用,在这个现代化的年代里,显得尤为重要。目前秸秆还田主要以直接还田和间接还田为主。
2 各种因素对土壤微生物的影响
2.1秸秆还田对土壤微生物影响
焚烧秸秆既浪费了大量资源,又污染了环境。秸秆直接还田是目前主要推广的方式,既方便有快捷。高美英等[2]研究表明,在果园里进行秸秆覆盖还田,土壤中的各个土层中的固氮菌数量大大提高,最高年平均增加量高达123.80%。秸秆覆盖能够改善土壤的通透性从而增加土壤中的固氮菌。在秸秆间接还田中,秸秆过腹还田对土壤微生物也有很大的影响。贾伟等[3]研究表明,与秸秆直接还田相比,秸秆过腹还田处理方式中的土壤微生物量碳和氮的含量是最高的,同时土壤脲酶和碱性磷酸酶活性也显著提高。还田的深度、秸秆的类型、还田的时间也能对土壤微生物产生重大的影响。
2.2不同的秸秆还田量对土壤微生物的影响
目前已经有许多关于秸秆还田量的研究,阐明了土壤微生物在不同秸秆还田量下的存在情况。强学彩[4]等的研究认为,秸秆还田量的多少,对不同土层的土壤微生物的影响有着不同的结果。谭周进等[5]的研究表明,不同的还田量早稻秸秆覆盖翻耕在晚稻不同的生长时期土壤微生物的数量表现为先上升后下降。陈冬林等[6]研究结果显示,在不同的耕作方式下,秸秆还田量对土壤微生物活动的影响不同。翻耕条件下,2/3还田量处理的情况下使得微生物具有较高的活度,而少耕条件下1/3还田量处理的较高。并不是秸秆还田量越高,土壤微生物越丰富。当秸秆还田量过高时,使得土壤中的C/N显著提高,由于缺乏足够的氮素从而导致微生物受到抑制。
2.3外源添加物对土壤微生物的影响
大量研究表明,农作物生长过程中需要施加各种肥料,肥料中的有效氮能够促进土壤微生物的生长繁殖,有利于秸秆的分解。但氮肥施用量并不是越多越好,Henriksen等研究了发现秸秆被微生物分解时,其中所含有的氮对微生物的作用主要为抑制真菌生长,并不影响土壤中所含有的细菌微生物。从环境中分离能降解纤维素的各种菌种制成的复合制剂,在秸秆还田时加入,通过微生物的活动则增加了土壤中有效氮的含量,能够有利于各类微生物的生长。
3 结语
我国具有丰富的秸秆资源,但是不能得到有效的利用,因此应该加强对秸秆资源的有效利用,实现资源循环。我国虽然在对土壤微生物有所研究,但是起步较晚,目前处于比较落后的状态,研究空间很大。我们更应该拓宽研究方法,加强土壤微生物在秸秆分解过程中的各种物质的变化等方面的研究。土壤微生物种类繁多且复杂,需要多种方法和较长时间的研究。
[1]薛菁芳,高艳梅,汪景宽,等.土壤微生物量碳氮作为土壤肥力指标的探讨[J].土壤通报,2007,38(02):247-250.
[2]高美英,刘和,秦国新,等.秸秆覆盖对苹果园土壤固氮菌数量年变化的影响[J].果树学报,2000,17(03):185-187.
[3]贾伟,周怀平,解文艳,等.长期秸秆还田秋施肥对褐土微生物碳,氮量和酶活性的影响[J].华北农学报,2008,23(02):138-142.
[4]强学彩,袁红莉,高旺盛.秸秆还田量对土壤CO2释放和土壤微生物量的影响[J].应用生态学报,2004,15(03):469-472.
[5]谭周进,李倩,李建国,等.稻草还田量对晚稻土微生物数量及活度的动态影响[J].农业环境科学学报,2006,25(03):670-673.
[6]陈冬林,易镇邪,周文新,等.不同土壤耕作方式下秸秆还田量对晚稻土壤养分与微生物的影响 [J].环境科学学报,2010,30(08):1722-1728.
S154.3
ADOI编号:10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.049
刘赛,河南师范大学生命科学学院,2013级生物技术专业在读本科生,研究方向:生物技术;王瑶,河南师范大学生命科学学院,2013级生物技术专业在读本科生,研究方向:生物技术。