农作物秸秆综合利用中,秸秆还田是当前主要的利用途径。秸秆还田是田中的微生物将秸秆分解成小分子有机物或无机物的过程。秸秆还田具有许多有益作用。
(1)补充土壤养分,增肥地力 秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是农作物生长必需的主要营养元素。秸秆是数量多而又经济的肥料资源。作物秸秆中有机质含量为15%左右,氮元素含量为0.3%-0.6%。
(2)形成有机质覆盖,抗旱保墒 秸秆还田可形成有机质覆盖,具有抑制土壤水分蒸发、储存降水和提高地温等诸多优点。据测定,秸秆直接还田时,土壤的保水、透气和保温能力大大增强,吸水率可提高10倍,地温提高1-2℃;1mu鲜玉米秸秆(按1250千克计算)还田,相当远增施4000千克土杂肥,相当于增施碳酸铵18.75千克、过磷酸钙10千克、硫酸钾7.65千克。秸秆还田可使下茬作物平均增产10%-20%。
(3)降低病虫害的发生率 由于粉碎根茬时可以疏松和搅动表土,能改变土壤的理化性状,破坏玉米螟虫及其他地下害虫的寄生环境,故能大大减轻病虫害,一般可使玉米螟虫的危害程度减少30%。
(4)促进微生物活动 土壤微生物在整个农业生态系统中具有分解土壤有机质和净化土壤的重要作用。有机物的合成由植物来完成,有机物的分解则由微生物来完成。秸秆还田给土壤微生物增添了大量能源物质,各类微生物数量和酶活性也相应增加;实行秸秆还田可使微生物数量增加18.9%,接触酶活性可增加33%,转化酶活性可增加47%,脲酶活性可增加17%。这就加速了有机物质的分解和矿物质养分的转化,使土壤中的氮、磷、钾等元素含量增加,土壤养分的有效性也有所提高。经微生物分解转化后产生的纤维素、木质素、多糖和腐殖酸等胶体物,具有黏结土粒的能力,与黏土矿物质形成有机无机复合体,促进土壤形成团粒结构,使土壤容量降低,增加土壤中水、肥、气、热的协调能力,提高土壤保水、保肥、供肥的能力,改善土壤理化性状。
(5)改善土壤环境,改造中低产田 秸秆中含有大量的能源物质,秸秆还田后,土壤生物活性强度提高。随着微生物繁殖力的增强,生物固氮能力增加,土壤碱性降低,促进了土壤的酸碱平衡,养分趋于合理。此外,秸秆还田可使土壤容重降低0.06%-0.2%,孔隙度增加3%-7%,通气性提高,犁耕比阻减小,土壤结构明显改善。农作物秸秆粉碎还田,既可缓解化肥施用量不足的状况,又能获得化肥无法达到的效果,当年即可见效。据有关资料介绍,每mu粉碎还田作物秸秆150-200千克,下茬作物可增产10%。
由此可见,秸秆还田可以有效增加土壤养分,特别是钾元素;可以提高土壤有机物含量,改良土壤结构,降低土壤容重,增加土壤孔隙度;可以保墒、调温,抑制杂草生长;可以改善土壤水、肥、气、热状况,优化农田生态环境,促进增产增收,提高农产品品质,实现农业的可持续发展。