秸秆还田对土壤培肥与水稻产量和品质的影响

张万奇

（黑龙江北大荒农业股份有限公司新华分公司，黑龙江 鹤岗 154109）

近年来，秸秆在土壤改良中的作用及其对作物的影响已成为国内外研究的重点话题。研究表明，秸秆可以改善土壤理化性质，增加土壤微生物、有机物、矿物质含量，提高作物用水效率、光合速率等，提高作物产量。农作物秸秆营养丰富，是有机肥的重要来源。秸秆直接还田还可以有效利用秸秆资源，避免因为焚烧秸秆导致污染环境问题。因此，研究秸秆还田对土壤有机质含量、土壤肥力、水稻增产效果以及稻米品质的改善具有非常重要的意义。

1 秸秆还田的影响分析

1.1 增加土壤有机质含量

土壤有机质是土壤中各种养分的重要来源，能提高土壤理化性质，促进植物生长。农作物秸秆是土壤有机质的主要来源之一。相关研究显示，秸秆还田后，0～14 cm土壤层的有机质含量明显提高，而对14～20 cm的土壤层的有机质含量没有影响。还田方式对增加土壤中的有机质含量没有明显影响，如直接进行翻耕、留高茬翻耕、覆盖后翻耕均可，都能增加土壤的有机含量。秸秆还田5年后土壤有机含量可提高8.5% ～ 9.9%。有专家研究表明，秸秆直接还田再配合施化肥可以改善土壤结构，积累土壤中的有机质含量，缓解地力不足，培肥土壤具有十分显著的效果。长期秸秆直接还田和施用化肥结合，与单一秸秆还田或单一施用化肥相比，可以显著改善土壤养分指标，表明秸秆还田配施适量化肥是增加有机质含量的最有效的措施之一。

1.2 改善土壤氮、磷、钾含量

农作物秸秆富含氮、磷、钾等各种养分。据报道，秸秆还田5年后，氮总量、速效氮、速效磷、速效钾在3个不同领域均有显著改善。尤其是速效磷含量增加了86.7%～123.5%；速效氮和速效钾分别从68.1%增至81.9%和从26.7%增至29.8%。但是，随着秸秆还田年数的增加，各个元素的增加逐渐减少。一些研究还表明，秸秆还田可以显著增加土壤中的总磷、无机磷含量，促进有机磷矿化，从而提高氮、磷、钾的效率。另外，秸秆分解过程中产生的有机酸等中间产物可以提高土壤中某些养分的有效性。

1.3 增加水稻产量

秸秆还田对于土壤有机质的积累和土壤的肥力的提高非常有利，有增加水稻产量的作用。有研究表明，秸秆还田使水稻产量增加10%～12.9%，效果显著。水稻的总产量是由单位面积的穗数、每穗的总粒数、结实率和颗粒重量4个性状共同作用的结果，想获得更高的产量，不能单独强调某一个性状对产量的影响，必须优化各主要性状的组成，以提高水稻产量。有研究表明，秸秆还田降低了水稻单位面积的穗数，增加了每穗粒数、结实率及千粒重，从而增加了产量。秸秆还田，可以明显增加水稻的成穗率和结实率，提高了光合产物的“贮藏率”，从而促进了水稻产量的增加。秸秆还田后，水稻单位面积的实际穗数减少，实粒数增加。但是，也有研究表明，秸秆还田稻穗数减少12.1%，平均重量数千粒减少5.7%，减产约7.7%。

1.4 提高稻米品质

稻米品质指标主要包括：碾米品质、外观品质、营养品质以及蒸煮食味品质等。其中外观品质主要有长宽比、垩白率、透明度以及垩白度等。碾米品质又包括出糙率、整精米率和精米率。营养品质主要包括蛋白质含量、氨基酸的种类及含量等。蒸煮食味品质包括直链淀粉含量、胶稠度和糊化温度等。而研究发现，秸秆还田可降低直链淀粉含量，增加稻米优质蛋白质及维生素含量，提高胶稠度，能够改善蒸煮食味品质。同时，在秸秆还田条件下，可提高稻米的岀糙率、精米率和整精米率，降低垩白率和垩白度，明显改善稻米的加工品质和外观品质；另有研究表明，秸秆全量还田除了可以提高水稻的整精米率、减少垩白，改善稻米的加工和外观品质外，还可以降低米粒长度，增加米粒宽度，降低米粒的长宽比。

1.5 对病虫害的影响

秸秆通过深耕深松覆盖到土壤内，为稻蓟马、稻纵卷叶螟、红蜘蛛等害虫创造了适宜的生存环境。通过连续几年的观察记录发现，秸秆直接还田后，水稻灰飞虱的发生率会增加，而通过焚烧灭茬的水稻田中灰飞虱发生量就比较小；而在同一地块，秸秆覆盖多、覆盖厚的地方，灰飞虱的发生量增加，而覆盖少、或者没有覆盖的地方灰飞虱的发生量就少。据研究发现，秸秆还田的深度会对二点委夜蛾等害虫越冬的存活率和发生行为产生明显的影响，这种关系体现在二点委夜蛾越冬存活率与秸秆还田的深度呈现负相关的关系，如果秸秆还田的深度越深，则二点委夜蛾越冬存活率越低，当秸秆还田的深度超过20 cm时，二点委夜蛾幼虫的死亡率则高达70%以上。因此，在春季进行秸秆还田比秋季秸秆还田更能有效地降低二点委夜蛾的越冬存活率。

2 发展策略

2.1 提高农户对水稻秸秆还田的认识

秸秆还田虽然有培肥地力、促进微生物活动等作用，但是个持久的过程。一方面，农民不愿意生产成本的不断上涨，不能只见投入不见经济效益，主观上很难接受这种方式；另一方面，农民重用地轻养地，对秸秆还田好处的认知程度较低，环保意识薄弱，所以水稻秸秆还田难以普及和推广。为了保证水稻产量的持续增长，应注重提高农民养地的意识，促进水稻秸秆还田的有效实施。对此，相关农业技术推广部门要加强对水稻秸秆还田的宣传，普及水稻秸秆还田相关的知识和技术，提高农民对秸秆还田认识。同时委派专业技术人员进行现场指导，因地制宜地传授切实可行的秸秆还田技术，保障水稻秸秆还田工作顺利有序推进。

2.2 及时进行化学防治

秸秆还田后播种农作物，需要大力推广种子包衣或药剂拌种技术，这样就可以明显地抑制土传病害的发生。要抓住病虫害发生的关键时期，科学合理地进行防控，如要加强田间病虫草害的监测，在病虫草害达到防治指标的时候及时进行科学的防治。采取秸秆还田的地块，应重视苗期病虫害的防治，播前整地时，可以用3%辛硫磷或3%甲基异硫磷粉粒剂4～5 kg/667 m2，加细土10 kg随犁地施入土壤中，防治地下害虫；用杀菌剂加杀虫剂拌种，如苯醚甲环唑、戊唑醇、多菌灵、咯菌腈等杀菌剂加辛硫磷、毒死蜱拌种，从而有效预防一些病虫害的发生。

2.3 建立完善的秸秆还田技术体系

黑龙江省气候条件复杂，土壤类型众多，各水稻种植区耕作栽培方式迥然不同，采取的水稻秸秆还田方式也有所不同，因此，应完善秸秆还田技术服务体系，使秸秆还田技术能够更好地为水稻产业的可持续发展服务。各地应结合不同水稻种植区的水分、温度、土壤等环境因子，将秸秆还田、植保、水肥高效利用等技术进行集成；加强种质的改良和创新，选育高产、抗病、宜机收的优良水稻品种，减少水稻病虫害的发生；建立合理的轮作体系，将秸秆产量低的豆科等作物纳入轮作体系，在减少秸秆产量的同时补充土壤中的氮素含量，缓解秸秆还田带来的副作用。

2.4 提高整地质量

对秸秆还田后的耕地进行深耕深松，能够将秸秆深翻到20 cm深度的土层，这样就会对病虫草害的生存环境造成恶化，从而可以很大程度上降低病虫草害的发病概率。但是目前华北地区不少地方的耕地方式仍然是以浅翻浅耕为主，这样就会导致秸秆难以被土壤完全掩埋，而农作物种子萌发后的根系也不能扎实，从而影响了农作物对水分和肥料的吸收，也就产生了弱苗，进一步造成病虫害的发生。因此，需要用大马力的拖拉机、带铧犁等进行深耕深松，并且将耕地后的土块碎平，使得农田土壤上虚下实为宜。农作物收获后，秸秆含水量较大，应及时将秸秆翻入土中，有条件的可以立即浇1次水，这样可以使秸秆更易腐烂分解；在秸秆还田时每亩增施尿素10 kg，调整土壤中的碳氮比，以加速秸秆的腐熟，减少对地下害虫的引诱。

3 结束语

综上所述，农作物秸秆营养丰富，是有机肥的重要来源。秸秆直接还田还可以有效利用秸秆资源，避免因为焚烧秸秆导致污染环境问题。因此，研究秸秆还田对土壤有机质含量、土壤肥力、水稻增产效果以及稻米品质的改善具有非常重要的意义。