秸秆还田对耕地土壤质量及农作物产量的影响研究
期刊: 中华建设 2026年第08期 DOI: 10.67328/wslwpp0571 PDF下载
秸秆还田对耕地土壤质量及农作物产量的影响研究
崔宪峰
身份证号:370221196810296039
摘要:秸秆还田是我国农业绿色生产、耕地保育与秸秆资源化利用的核心技术模式,也是落实农业减肥增效、耕地质量提升、固碳减排的重要举措。为系统探究秸秆还田的农田生态效应与生产价值,本文结合农田耕作实际,从土壤理化性状、土壤微生物环境、土壤保水保肥能力等维度分析秸秆还田对耕地土壤质量的改良效果,同时探究其对农作物长势、产量构成要素与稳产增收的影响,梳理当前秸秆还田实施过程中存在的技术短板与田间问题,并提出针对性优化技术措施。研究表明,科学规范的秸秆还田可有效改善土壤结构、提升土壤肥力、优化农田微生态环境,实现农作物稳产增产,但还田方式不当、腐熟不充分、配套技术缺失会引发病虫害滋生、苗期弱苗等问题。研究可为区域秸秆资源化利用、耕地质量保育与粮食高产稳产提供理论依据与实践参考。
关键词:秸秆还田;耕地土壤质量;农作物产量;土壤改良;绿色农业
一、引言
随着我国现代农业规模化、集约化快速发展,粮食作物年产量持续稳定提升,随之产生的农作物秸秆总量逐年增加。传统农业生产中,秸秆多采用田间焚烧、随意堆放的处理方式,不仅造成生物质资源严重浪费,还会产生大量烟尘、颗粒物,引发大气污染,同时破坏表层土壤微生物结构,不利于耕地长效保育。近年来,国家全面推进农业绿色转型与耕地保护战略,严禁秸秆露天焚烧,大力推广秸秆粉碎还田、深翻还田、沟埋还田等资源化利用技术,让废弃秸秆回归农田、反哺耕地,实现变废为宝。
耕地土壤质量是保障粮食安全生产的核心基础,长期连作、化肥过量施用、传统浅耕模式极易造成土壤板结、有机质下降、养分失衡、地力衰退等问题,制约农作物产量提升与农业可持续发展。秸秆作为可再生生物质资源,富含碳、氮、磷、钾等多种营养元素,还田后经微生物腐解可持续补充土壤有机质、调节土壤理化性质、改善土壤团粒结构,是低成本、可持续的土壤改良方式。大量田间试验证实,长期连续秸秆还田可实现耕地地力稳步提升、农作物稳产增收,但不同还田方式、还田量、耕作模式的应用效果存在明显差异,不规范还田会带来负面生产效应。基于此,本文系统研究秸秆还田对耕地土壤质量与农作物产量的双向影响,剖析现存问题并提出优化路径,为农田绿色高效生产提供支撑。
二、秸秆还田对耕地土壤质量的改良影响
秸秆还田对耕地土壤质量的改善贯穿物理结构、化学肥力、生物环境多个层面,可实现土壤生态的系统性修复与长效改良,有效破解传统耕作导致的土壤退化问题。
在土壤物理性状改良方面,秸秆粉碎还田翻压入土后,可有效降低土壤容重,疏松紧实土层,优化土壤团粒结构,提升土壤孔隙度与透气透水性能。长期浅耕会导致农田形成坚硬犁底层,阻碍作物根系下扎与水肥吸收,而秸秆还田结合深翻耕作,可打破犁底层,疏松深层土壤。相关田间监测数据显示,连续多年秸秆还田地块的土壤容重显著降低,土壤疏松度明显提升,土壤蓄水保水能力大幅增强,有效提升农田抗旱保墒能力,减少水肥流失。同时,秸秆腐解过程中可促进土壤大团聚体形成,大幅提升土壤结构稳定性,减少雨水冲刷造成的水土流失,实现耕地土层结构优化保育。
在土壤化学肥力提升方面,秸秆含有丰富的有机质和氮、磷、钾等矿质营养元素,是天然的有机肥料源。秸秆进入土壤后,在微生物作用下逐步腐解,持续释放养分,缓慢补充土壤营养储备,改善长期化肥施用造成的土壤养分单一、酸碱失衡等问题。长期定位试验表明,秸秆连续还田可显著提升土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量,相较于无秸秆还田地块,各类土壤养分指标均有明显提升,能够逐步修复退化耕地,提升基础地力。区别于化肥速效供肥特点,秸秆腐解供肥周期更长,可实现土壤养分均衡缓释,避免短期养分过剩或后期脱肥早衰问题,持续优化土壤肥力结构。
在土壤生物环境优化方面,秸秆腐解可为土壤微生物、蚯蚓等有益生物提供充足碳源与能量,显著提升土壤微生物数量与活性,优化土壤群落结构。土壤微生物是土壤物质循环、养分转化的核心载体,微生物活性提升可加快土壤有机质分解、养分转化,提升土壤供肥能力。同时,有益生物活动可进一步疏松土壤、活化土壤养分,构建良性农田土壤微生态循环,增强土壤自我修复与自我培肥能力,改善连作障碍,降低土壤退化风险。
三、秸秆还田对农作物产量的影响机制
秸秆还田通过改良土壤质量、优化农田水肥环境、改善作物根系生长条件,从根源上促进农作物生长发育,优化产量构成要素,实现稳产增产与品质提升,增产效果具备长期性、稳定性特征。
从作物生长过程来看,秸秆还田优化了土壤透气、透水、保肥性能,为作物根系生长创造了疏松肥沃的土壤环境,促进根系发达、扎根更深,大幅提升作物对水肥的吸收利用效率。苗期阶段,秸秆覆盖土层可调节地温,高温季节降低表层地温,低温季节起到保温作用,减少苗期胁迫损伤,提升出苗率与幼苗整齐度,培育壮苗。中后期生长阶段,土壤持续缓释养分可满足作物拔节、孕穗、灌浆等关键生育期的养分需求,有效避免作物早衰,提升叶片光合效率,增加干物质积累量,为产量形成奠定基础。
从产量构成要素来看,秸秆还田主要通过提升作物穗数、穗粒数、百粒质量实现增产。田间对比试验表明,规范秸秆还田地块的农作物有效穗数显著增加,籽粒饱满度提升,空秕率下降,粮食产量整体可实现5%~10%的稳定增产效果,长期连续还田地块增产效果更为显著。同时,秸秆还田可减少化肥施用量,降低土壤盐渍化、养分失衡带来的生长胁迫,提升农作物抗倒伏、抗病虫害能力,有效降低极端天气与田间病害造成的减产风险,提升农田产量稳定性。相较于短期增产措施,秸秆还田的增产效应逐年累积,地力越肥,稳产增收效果越突出,适合规模化农田长期推广应用。
四、当前秸秆还田应用存在的主要问题
虽然秸秆还田生态效益与生产效益突出,但在基层田间推广应用中,受耕作方式、技术落实、田间管理等因素影响,仍存在诸多问题,制约提质增效效果。首先,秸秆粉碎质量不达标,部分田间作业秸秆粉碎长度偏大、抛撒不均匀,翻压入土后秸秆架空土壤,造成土层空隙过大、种子着床不实,引发出苗不齐、缺苗弱苗等问题。其次,秸秆腐解周期较长,秋冬季节温度偏低,微生物活性弱,秸秆腐解速度慢,秸秆腐解过程中会与幼苗争夺土壤氮素,造成苗期暂时性缺氮,影响幼苗生长。
最后,强化田间后期管护,秸秆还田后及时灌水保墒,调节土壤温湿度,激活土壤微生物活性,加快秸秆腐解进程。长期坚持连续还田,避免间断作业,通过逐年地力累积,充分发挥秸秆还田培肥土壤、稳产增产的长效优势,推动农田生态可持续发展。
六、结论
秸秆还田是适配我国绿色农业发展的高效资源化利用技术,对耕地土壤质量改良与农作物稳产增收具有重要现实意义。科学规范的秸秆还田可有效改善土壤物理结构、提升土壤肥力、优化土壤微生态环境,破解耕地退化、地力下降等问题,同时优化农作物生长环境,改善产量构成要素,实现粮食稳定增产。当前田间应用中存在的粉碎不达标、腐解滞后、病虫害加重等问题,多由作业不规范、配套技术缺失导致,并非技术本身缺陷。通过规范田间作业标准、配套腐熟调控技术、优化后期田间管护,可有效规避负面效应,最大化发挥秸秆还田的培肥、增产、生态价值。长期推广秸秆科学还田,能够持续提升耕地质量、节约化肥资源、减少农业污染,实现耕地保育与粮食增产双赢,为农业绿色可持续发展、粮食安全长效保障提供坚实支撑。
参考文献:
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