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小麦秸秆还田对土壤肥力与农作物的影响

2020-12-30

世界热带农业信息 2020年8期
关键词:虫卵秸秆农作物

作物秸秆是一种非常丰富的生物资源,但实际生产中秸秆还田利用率较低。秸秆还田可提高土壤肥力,减少空气污染,增加土壤有机质含量,并改善土壤结构,促进农业的可持续发展。

1秸秆还田的作用

秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机物,具有较高的粗纤维含量,是一种多功能的可再生材料。秸秆还田可增加土壤养分含量及提高土壤肥力,降低土壤容重,为作物根系生长创造良好的土壤环境。另外,秸秆还田可促进作物生长,减少碳排放。秸秆在分解开始时需要大量的水分,但在分解后期,秸稈吸收的水分会逐渐释放到土壤中,土壤含水量明显高于残根处理之前的含水量,秸秆还田在保水方面起着重要作用。试验表明,秸秆还田使土地平均单产提高了7%~9%,不仅减少了化肥的投入,而且降低了生产成本。同时,秸秆还田减少了空气污染,保护了生态环境。

2秸秆还田的弊端

2.1影响根系生长

秸秆长期返回田间可使土壤松弛,增加土壤间隙,但在进行秸秆还田时,土壤微生物和农作物幼苗有可能争夺养分,导致种子发芽率降低,幼苗根部泛黄和枯萎。

2.2易发生病虫危害

秸秆中有很多细菌和虫卵,在秸秆还田时,甚至还有一些虫卵残留在农作物秸秆上。带有病菌和虫卵的秸秆被直接压碎并撒在土壤上,导致细菌和虫卵在土壤中快速繁殖,土壤中的细菌、真菌和放线菌的数量明显增加。这些细菌和虫卵威胁了农作物的正常生长,并降低了农作物的产量。

3秸秆还田危害的应对措施

3.1增加氮肥使用量

当秸秆还田时,土壤中的碳物质迅速增加,导致微生物繁殖并分解碳。微生物不可避免地会从土壤中提取一定量的氮作为补充,从而与作物争夺养分。如果不及时增加氮肥,将影响下一季农作物的生长。因此,需要增加氮肥使用量,以加速秸秆的分解,确保农作物的正常生长需求。通常,应添加75~150 kg/hm2的尿素,对于缺少磷和钾的土壤,应追施适量的磷、钾肥料。

3.2控制秸秆还田重量

土壤肥力条件决定了返回田间的秸秆量。通常,在土壤贫瘠且肥力不足的田地中,还田的秸秆量较少,以3 000~4 500 kg/hm2为宜。在高肥力的田地中,每公顷还田的秸秆量不应超过6 000 kg。秸秆返回田间后,应迅速耕种并深耕至20 cm的深度,确保稻草均匀分布并与土壤充分融合,避免排空。同时,在土壤水分良好时选择将秸秆返回田间将有助于充分利用土壤微生物的活性。当土壤含水量为田间持水量的60%~70%时,分解秸秆最好,通常建议中午收获后立即进行还田。这时,秸秆中含有大量的水分和营养物质,有助于快速分解和保持水分。土壤水分含量过低会严重影响土壤微生物的繁殖并减慢秸秆的分解,因此必须及时浇水以保证土壤含水量。

3.3杀菌防害

在秸秆还田之前用化学物质进行土壤消毒。通常,可以喷洒3%的辛硫磷颗粒(或3%的甲基辛颗粒)45~60 kg/hm2和五氯硝基苯可湿性粉剂2~5 kg/hm2,以有效杀死土壤中的病原体和细菌。此外,最好在播种时购买包衣种子或将种子与药物混合使用,尽可能杀死土壤中的害虫及细菌。

4小麦秸秆还田对土壤性状的影响

4.1小麦秸秆还田对土壤微生物含量的影响

(1)微生物多样性。有调查数据显示,小麦秸秆还田前,土壤中的微生物种类和数量明显低于秸秆还田之后。秸秆还田后土壤中出现更多利于植物生长的微生物,对促进植物生长有积极的作用。

(2)微生物群落结构。小麦秸秆还田后改变了现有土壤状况,为微生物提供了充足生存资源,从而提升微生物生存活性,加快了农田生态系统的运行,完善了微生物群落结构,提升了整体性。

4.2小麦秸秆还田对土壤微量元素含量的影响

(1)土壤含氮量。土壤中的氮元素是制造叶绿素的主要成分,能够优先促进枝叶生长,避免黄叶出现,因此在土壤含氮量不足、水稻黄叶化多发范围内进行小麦秸秆还田处理能够有效解决土壤含氮量不足的问题。

(2)土壤含磷量。磷对水稻分蘖及植株生长都有良好作用,使水稻抽穗早,抗病性提高,抗旱和抗高温能力增强。小麦秸秆还田后,土壤中速效磷含量大幅提高,速效磷大幅提高的原因是秸秆本身提供磷素,還有秸秆还田对土壤中的磷有一定的活化作用。

(3)土壤含钾量。钾能强化组织细胞,增加茎秆细胞壁厚度,促进维管束发育,使植株抗倒伏能力增强。秸秆中含钾元素较多,秸秆还田可以减少钾肥用量。

通过秸秆还田措施,可实现对小麦秸秆的利用,能够有效解决农业生产中微量元素补充不足的问题。

5小麦秸秆还田对水稻产量的影响

5.1小麦秸秆还田对水稻产量的有利影响

在研究调查中发现小麦秸秆还田后,土壤中的养分和肥力都有明显提升,进而促进水稻植株生长,增加水稻产量。

有数据显示,小麦秸秆还田可提高水稻的产量6.5%~11.7%,生产的米粒质量也有所不同。外观上,小麦秸秆还田之后的水稻米粒更加饱满圆润。还有调查显示,小麦秸秆还田后,可以提高5.4%左右的保苗率,且水稻苗色和整齐度都较好。实行秸秆还田的水稻植株相比其他未实行秸秆还田区域秧苗颜色更加碧绿、浓密。

由此可知,小麦秸秆还田提高了土壤中微生物数量、种类及活性,对土壤中微量元素的补充和对水稻产量和品质都有明显提高。

5.2小麦秸秆还田对水稻产量的不利影响

小麦秸秆还田对水稻生长也会产生不利影响,秸秆还田时还应综合考虑。

(1)小麦秸秆还田量过多。还田后的小麦秸秆在雨水中会进行分解,产生有利物质的同时还会进行微生物的分解。由于秸秆中较高的C/N数值,导致秸秆在水中的分解速度缓慢。因此在小麦秸秆还田时如果用量过多,导致小麦秸秆大面积堆积得不到及时腐化分解,可能会抑制水稻土壤含氧量,降低土壤中微生物含量和生存活性,对水稻产量产生负面影响。

(2)小麦秸秆会带有病菌和虫卵,还田后会影响水稻生长,因此要注意病虫害的防治。

总之,由上文分析可得,小麦秸秆还田时只有把握适宜的用量,才能对土壤性状和水稻产量产生积极影响。小麦秸秆还田是绿色环保并且有发展前景的秸秆处理办法,可以通过继续研究以得到更好利用。

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