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秸秆还田与减量施肥对作物产量及土壤养分的影响

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  摘 要:我国是世界上的人口大国,农业经济在我国社会经济中占据重要位置,本文介绍了秸秆还田和减量施肥对农作物产量及土壤养分的影响,以期在人均耕地面积逐年下降当下,增强耕地的养分供应能力,提升农作物的整体产量,希望能够给读者带来启发。
  关键词:秸秆还田;减量施肥;作物产量;土壤养分
  2010年我国农业部首次全国农作物秸秆资源专项调查结果显示,全国秸秆可收集资源量约7亿吨,而秸秆利用率不到70%。秸秆肥田的应用历史悠久,为了维持农田地力、培肥土壤,我国古代就有将秸秆堆沤制作肥料的技术,近年来,随着科学技术的发展,我国的秸秆利用形式越发多样。
  一、秸秆还田与减量施肥对农作物产量的影响
  秸秆在现代农业生产中占据了独特的地位,很多国家一直有利用秸秆制作有机肥培肥土壤的传统,美国部分地区在农作物收割后将秸秆留在原地防止水土流失,英国、丹麦等国家对秸秆的焚烧利用有着明确的法律规定。近年来随着农业技术的提高,新型的秸秆还田技术应用范围越来越广。比方说,贵州省农业农村厅印发了《贵州省2020年主要作物科学施肥指导意见》中指出,农民在农业生产过程中,应当进行秸秆还田,发展绿肥种植,严禁集中追肥,提升肥料的利用率,从而提高农作物的产量和质量,增加其经济效益。
  (一)秸秆还田对农作物性状和产量的影响
  秸秆还田可以改善农作物的经济性状,提升农作物的产量和质量。实验证明,秸秆还田可以提升玉米植株的株高、次生根条数,玉米的穗长、穗粒数、穗直径和千粒重。同时,秸秆还田可以提高小麦的株茎株高、次生根条数、分蘖数。在稻麦两熟地区进行秸秆全量直接还田实验发现,稻麦的产量分别增加了6.2%和3.7%。
  (二)减量施肥对农作物性状、产量和品质的影响
  减量施肥对农作物的性状会产生一定的影响。但经实验证明,一定的减量施肥对作物性状和产量的降低量达不到显著水平。例如,唐英豪、肖桂秀等人研究证明在玉米种植过程中,降低20%左右的氮肥、磷肥的施用量,对玉米的株高、产量影响较低,尽管玉米的生物量有所降低,但籽粒比重有所提高。韩瑛祚研究发现,在辣椒种植过程中,减少30%的氮肥施用量,在不会对辣椒产量造成严重影响的同时,能够降低辣椒果实中硝酸盐的含量,提升果实中VC和可溶性总糖的含量。
  (三)秸秆还田与减量施肥对农作物产量的影响
  秸秆还田与减量施肥的应用,不但能维持农作物的产量还能提升农田的农学利用率。例如,陈安磊、谢小立等人的研究证明,在红壤稻田中应用减量施肥和秸秆还田不但没有降低水稻的产量,还提升了稻田土壤的全氮含量,增加了水稻的产量。黄容、高明等人以西南紫色土作为研究对象,在秸秆全覆盖和化肥减量25%左右时,稻—菜轮作田的水稻产量有所增加。
  二、秸秆还田与减量施肥对土壤养分的影响
  近年来,农民为了增加农作物的产量,在农田中大量使用化肥,造成土壤板结酸化,不但降低了农作物对营养物质的吸收效率,还影响了农作物的产量和品质。秸秆还田和减量施肥可以降低表层土壤容重,增加有机碳、和活性有机碳、微量元素等土壤养分的含量,已经在农业生产中得到广泛应用。
  (一)秸秆还田对土壤物理性状的影响
  现阶段,大部分的研究表明,秸秆还田可以改良土质,增加土壤容重、含水量、孔隙度和水分保持释放量等物理性状。实验证明,秸秆还田对土壤的团聚体结构和稳定性有着密切的关系。王珍的研究表明,将粉碎后的秸秆加入土壤,可以改良土壤结构,增加土壤内大于0.25mm的水的稳定性团聚体含量。韩永俊的研究结果显示土壤的团聚化程度与秸秆还田呈正相关关系。
  (二)秸秆还田对土壤化学性状的影响
  秸秆中含有丰富的纤维素、木质素以及氮、磷、钾等微量元素,秸秆还田可以提升土壤中的矿物质养分,补充土壤的肥力,实现土壤物质的循环利用。研究表明,无论将秸秆覆盖还田还是翻压还田,都能提升土壤的有机质含量,增加土壤表层有机碳的积累的同时,还能够提升土壤的氮含量,并且氮含量还能随着还田年限增加而增长。农作物在生长过程中会从土壤中大量吸收钾元素,秸秆还田对缓解我国土壤钾元素缺乏有着重要的意义,并且对土壤的酸碱性有着一定的调节作用。秸秆还田能够影响土壤的养分含量、物理、化学性质,因此,能够影响土壤内酶的活性。金海洋研究发现秸秆还田后,土壤中的转化酶、多酚氧化酶等酶活性增强。
  (三)减量施肥对土壤养分的影响
  我国早期为了提升农作物的产量,增加农民的经济效益,不断增加农作物的施肥量,引发了大面积的农业污染问题。近年来,在保证农产品产量和质量的前提下,研究人员开展了大田减量施肥的研究,并且取得了一定效果。向圣兰、刘敏等人的研究表明,在农作物种植过程中,减量施肥与常规施肥处理后的大田土壤含氮量差距较小,不会对大田的后续种植產生影响,农作物的生长情况并不存在明显的差异,其产量相较于全量施肥略有减少,但整体产量没有明显降低。魏红安、杨蕊等人研究发现,减量施肥可以降低旱地硝态氮、有机磷等元素的流失,农作物在生长前期,生长速度相较于全量施肥略有增加;在生长后期有所降低,但整体生长速度相差无几。
  三、结束语
  经研究发现,秸秆还田和减量施肥的应用不但可以增加土壤活性炭、活性有机碳、微量元素等物质的含量,还可以降低土壤的容量,最终达到提升农作物产量和质量的目标,对提升我国的农业经济有着重要的价值。
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