秸秆还田对农田生态系统及作物生长的影响

闻来祥

摘要    本文依托广德市誓节镇社会化服务实践，从农田性状、养分含量、供水情况、温度效应、防护效应等方面入手，分析了秸秆还田对农田生态系统的影响，并进一步探究了其对作物生长的影响，以期为相关人员提供参考。

关键词    社会化服务;秸秆还田;农田生态系统;作物产量

中图分类号    S141.4        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）15-0190-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

当前，随着农村生活水平的提升，并出于环保等方面的考量，大力开展了秸秆禁烧工作。誓节镇的秸秆资源相对丰富，为了实现对资源的最大化利用，当地依托社会化服务组织进行了秸秆还田，不仅优化了农田生态系统，还促进了作物更好生长。

1    情况概述

誓节镇下辖2个社区，18个行政村;一半畈区，一半山区，山区为一季稻，畈区大部分为两季稻;水田面积0.64万hm2，水稻种植面积0.55万hm2，种植模式主要为稻—麦、稻—油。近3年，为了响应中央财政支持农业生产的社会化服务的要求，誓节镇落实了秸秆全量还田，更好地解决了秸秆禁烧问题。总体来说，社会化服务组织在秸秆禁烧过程中发挥了不可替代的作用。

2    秸秆还田对农田生态系统的影响

2.1    对农田性状的影响

秸秆还田可使农田土壤的容重下降，大粒径微团聚体以及空隙增高，此时，农田的耕层土壤较秸秆还田前的土壤更加疏松[1]。实施秸秆机械化还田6 t/hm2后，土壤容重为0.15～0.20 g/cm3;土壤总孔隙度增高5.6%～7.4%。

2.2    对农田养分含量的影响

2.2.1    有机质。誓节镇社会化服务实践中发现，秸秆还田处理后，土壤表层（0～20 cm）的有机质含量达10 g/kg，并且随秸秆还田量的增加而有所上升;在麦田覆盖3 t/hm2秸秆后，相比未进行秸秆还田前的有机质含量提升6.39%、相比裸地的有机质含量提高6.65%。总体来说，秸秆还田推动了农田土壤中有机质含量的增加。

2.2.2    有机氮。在实际的稻—麦轮作中，第一季化肥区残留氮量为19%～26%;有机肥区的残留氮量达到47%～62%;有机肥与无机肥配合区的残留氮量为40%～44%。

2.2.3    有效磷。誓节镇农田土壤中的磷含量相对较低，经过秸秆还田后，各个施肥点的有效磷含量增加了95.7%～108.6%，即土壤磷含量得到明显上升。

2.2.4    有效钾。秸秆中含有大量的钾元素，且属于水溶性钾元素。此时，利用秸秆还田能够增加农田土壤中钾元素含量。誓节镇社会化服务组织经过秸秆还田处理后发现，各个施肥点的有效钾含量增加8.3～44.0 mg/kg;农田中覆盖秸秆3 t/hm2相当于施入112.5 kg/hm2氯化钾。

2.3    对农田供水情况的影响

秸秆还田在提升农田土壤蓄水保墒能力方面发挥出了重要作用，能够达到优化农田实际供水情况的效果。例如，大量的试验研究表明，使用秸秆覆盖不仅能够缓解土壤蒸发，还能够提高作物水分利用率、农田土壤肥力，有效防止了降水对土壤的直接性冲击，达到保护农田土壤的效果。

将秸秆覆盖在农田土壤表层，可以在下层土壤、蒸发层之间构建起隔断屏障，降低土壤空气与大气之间对流交换的程度，实现对土壤蒸发的有效控制。同时，秸秆还田能够完成农田土壤供水情况的调控，减少作物苗期的耗水量，为蓄水关键期提供充足水分。总体来说，秸秆还田实现了对农田水分供需情况的协调，推动了土壤水分利用率的增高。

2.4    对农田温度效应调节的影响

在农田土壤表面覆盖秸秆，能够促使土壤温度变化更为缓和，抑制土壤温度的高频率、大幅度变化，降低昼夜温差，营造更好的农田生态环境，为作物生长提供更好支持，降低温度变化对作物生长的伤害。誓节镇社会化服务实践中发现，在冬季条件下，依托秸秆覆盖，能够促使农田土壤温度（0～15 cm）增高0.5～2.5 ℃;在小麦的生育后期，与未进行秸秆覆盖的土壤温度相比，秸秆覆盖可使农田土壤日均温度下降0.3～0.5 ℃。

2.5    对农田防护效应的影响

利用秸秆还田，使得秸秆与免耕表土共同形成了天然仿真生态系统的分解亚系统，实现了生物态固结以及养分的释放。同时，分解亚系统还可以达到缓解外界对土壤直接冲击的效果，促使营养物质在免耕土层的聚集，优化农田小气候、避免水土流失、实现农田有效防护[2]。

另外，秸秆还田处理还可以抑制杂草生长、调节土壤pH值、推动根际固氮效应的形成，营造良好的农田生态系统，为作物生长发育提供更好支持[3-4]。

3    秸秆还田对作物生长的影响

3.1    对作物发育的影响

秸秆覆盖在作物生育前期促使作物整体发育周期缩短3～10 d，达到推动作物生长发育的效果;秸秆还田优化了农田生态环境，为麦子、水稻等作物根系的生长发育提供有力支持，根系发达、数量多且吸收面积增大;在作物的地上部分发育过程中，秸秆还田也发挥出了较好效果，实现了单株叶面积的增加，促使干物质不断积累;对比观察可得，秸秆还田后作物株高、叶龄、地上部干物重均大于秸秆还田前。

3.2    对作物产量的影响

秸秆还田落实后，誓节镇水稻产量较秸秆还田前增加了10.9%;麦子产量较秸秆还田前增加了11.7%;作物平均增产率达到11.3%。在保护性耕作对比试验中，秸秆还田后的播种质量虽然有所下降，但是由于农田水分的利用率得到提升，因而经济效益较好。

4    结语

秸秆还田促使农田土壤更加疏松，提高了土壤有机质、有机氮、有效磷、有效钾等的含量;实现了对农田水分供需情况的协调，提高了土壤水分利用率;其能够优化农田小气候、避免水土流失、实现农田有效防护，为作物发育与增产提供有力支持。

5    参考文献

[1] 陈浩，张秀英，吴玉红，等.秸秆还田与氮肥管理对稻田杂草群落和水稻产量的影响[J].农业资源与环境学报，2018，35（6）：500-507.

[2] 陈浩，张秀英，郝兴顺，等.秸秆还田对农田环境多重影响研究进展[J].江苏农业科学，2018，46（5）：21-24.

[3] 羅燎樱.解读秸秆还田对农田生态系统及作物生长的影响[J].新农业，2020（5）：6-7.

[4] 宋宪青.秸秆还田对农田土壤有机质提升的探索研究[J].农业开发与装备，2019（7）：139.