秸稈還田的原理
秸稈還田是把不宜直接作飼料的秸稈,例如麥秸、玉米秸和水稻秸稈等,直接或堆積腐熟后施入土壤中的一種方法。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程也是一個能量轉換的過程。作物在生長過程中要不斷消耗能量,也需要不斷補充能量,不斷調(diào)節(jié)土壤中水、肥、氣、熱的含量。秸稈中含有大量的新鮮有機物料,在歸還于農(nóng)田之后,經(jīng)過一段時間的腐解作用,就可以轉化成有機質(zhì)和速效養(yǎng)分。既改善土壤理化性狀,也可供應一定的鉀等養(yǎng)分。秸稈還田可促進農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)成本、增產(chǎn)、增效,在環(huán)保和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中也應受到充分重視。
秸稈還田的技術要求
1.秸稈還田一般作基肥用。因為其養(yǎng)分釋放慢,晚了當季作物無法吸收利用。
2.秸稈還田數(shù)量要適中。一般秸稈還田量每畝折干草150~250公斤為宜,在數(shù)量較多時應配合相應耕作措施并增施適量氮肥。
1、秸稈還田補充了土壤養(yǎng)分。作物秸稈含有一定養(yǎng)分和纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和灰分元素,既有較多有機質(zhì),又有氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。
2、秸稈還田促進了微生物活動。土壤微生物在整個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有分解土壤有機質(zhì)和凈化土壤的重要作用。秸稈還田給土壤微生物增添了大量能源物質(zhì),各類微生物數(shù)量和酶活性也相應增加。這就加速了對有機物質(zhì)的分解和礦物質(zhì)養(yǎng)分的轉化,使土壤中的氮、磷、鉀等元素增加,土壤養(yǎng)分的有效性也有所提高。經(jīng)微生物分解轉化后產(chǎn)生的纖維素、木質(zhì)素、多糖和腐殖酸等黑色膠體物,具有粘結土粒的能力,同黏土礦物形成有機與無機的復合體,促進土壤形成團粒結構,使土壤容量減輕,增加土壤中水、肥、氣、熱的協(xié)調(diào)能力,提高土壤保水、保肥、供肥的能力,改善土壤理化性狀。
1、各類秸稈收割后最好立即耕翻入土,以避免水分損失而不易腐解,在水田上更應注意。
2、秸稈還田后,在腐解過程中會產(chǎn)生許多有機酸,在水田中易累積,濃度大時會造成危害。因此在水田水漿管理上應采取“干濕交替、淺水勤灌”的方法,并適時擱田,改善土壤通氣性。
3、應使用無病健壯的植物秸稈還田,防止傳播病菌,加重下茬作物病害。
4、要用足夠馬力的機械將秸稈切碎,長度不超過10厘米,耕翻入土深度在15厘米以下,覆土要蓋嚴、鎮(zhèn)壓保墑,既可加速秸稈分解,又不影響播種出苗。
5、配合施用氮、磷肥。新鮮的秸稈碳、氮化大,施入田地時,會出現(xiàn)微生物與作物爭肥現(xiàn)象。秸稈在腐熟的過程中,會消耗土壤中的氮素等速效養(yǎng)分。在秸稈還田的同時,要配合施用碳酸氫銨、過磷酸鈣等肥料,補充土壤中的速效養(yǎng)分。
1.增加土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量
濕小麥秸稈內(nèi)含有豐富的氮、磷、鉀、鈣、鎂等多種營養(yǎng)元素和有機質(zhì),含氮量為0.32%,含磷量為0.04%,含鉀量為0.65%,有機質(zhì)含量達46.3%左右。小麥秸稈連續(xù)還田5年后,土壤有機質(zhì)可增加0.29%。
2.改善土壤物理性狀
秸稈還田后經(jīng)過微生物作用形成的腐植酸與土壤中的鈣、鎂粘結成腐植酸鈣和腐植酸鎂,使土壤形成大量的水穩(wěn)性團粒結構,還田后土壤容重降低,總孔隙度增加。土壤物理性狀的改善使土壤的通透性增強,提高了土壤蓄水保肥能力,有利于提高土壤溫度,促進土壤中微生物的活性和養(yǎng)分的分解利用,有利于作物根系的生長發(fā)育,促進了根系的吸收活動。
3.提高土壤的生物活性
秸稈含有大量的化學能,是土壤微生物生命活動的能源。秸稈還田可以增強各種微生物的活性,即加強呼吸、纖維分解、氨化及硝化作用。另外,秸稈分解過程中能釋放出CO2,使土壤表層CO2濃度提高,有利于加速近地面葉片的光合作用。
秸稈還田有多種形式,主要措施有:秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過腹還田。秸稈粉碎翻壓還田,就是把作物收,獲后的秸稈通過機械化粉碎,耕地,直接翻壓在土壤里。這樣能的優(yōu)點有四種:1、改善土壤理化性質(zhì)。2、把秸稈的營養(yǎng)物質(zhì)充分的保留在土壤里。3、提高化肥利用率。4、提高作物抗旱抗鹽堿性。
秸稈還田按途徑分有直接還田和間接還田。間接還田包括一般堆漚還田、過腹還田。就地焚燒秸稈是不可取的。被焚燒的秸稈中含有的大量氮素飄入大氣中造成污染,只留下田間一些灰分。同時焚燒時還影響交通,易造成火災燒壞樹木。
秸稈還田對土地的影響
秸稈還田具有促進土壤有機質(zhì)及氮、磷、鉀等含量的增加,協(xié)調(diào)比例失調(diào)的矛盾;提高土壤水分的保蓄能力;秸稈還田技術是保護環(huán)境、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇。通過秸稈還田,能有效增加土壤有機質(zhì)含量,改良土壤、加速生土熟化、提高土壤肥力。改善植株性狀,提高作物產(chǎn)量;改善土壤性狀,增加團粒結構等優(yōu)點。秸稈翻壓還田后,使土壤變得過松,孔隙大小比例不均、大孔隙過多,導致跑風。還田后土壤中碳素物質(zhì)會陡增,一般要增加 1倍左右。因為微生物的增長是以碳素為能源、以氮素為營養(yǎng)的,而有機物對微生物的分解適宜的碳氮比為25∶1,多數(shù)秸稈的碳氮比高達75∶1,這樣秸稈腐解時由于碳多氮少失衡,微生物就必須從土壤中吸取氮素以補不足,也就造成了與作物共同爭氮的現(xiàn)象。