不同秸稈還田處理對鹽堿地油菜根系生長發(fā)育的影響

PAGEIII不同秸稈還田處理對鹽堿地油菜根系生長發(fā)育的影響摘要我國是一個人口眾多的農(nóng)業(yè)大國，從古至今已有相當(dāng)長的農(nóng)耕栽培歷史，農(nóng)業(yè)始終是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家自立的基礎(chǔ)及保障。如何可持續(xù)高效利用農(nóng)業(yè)資源，發(fā)展經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可持續(xù)農(nóng)業(yè)已成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)生中面臨的首要問題。氮素是作物最主要的營養(yǎng)元素，施用氮肥是提高作物產(chǎn)量的有效途徑，但目前氮肥的利用率普遍較低，有的氮進(jìn)入土壤后流失掉。秸桿還田是增加土壤養(yǎng)分、改善土壤質(zhì)量的有效措施，同時秸稈還田也會影響到土壤中氮素的歸趨。本文在深入了解相關(guān)研究背景的基礎(chǔ)上,首先對秸稈還田技術(shù)進(jìn)行了總結(jié),分別從還田方式、還田的時機(jī)、秸稈還田的量、腐解特征幾個方面進(jìn)行了概述，然后綜述了秸稈還田研究進(jìn)展，探索了秸稈還田對油菜種子生長的影響，最后研究總結(jié)了影響秸稈碳氮降解的因素。關(guān)鍵詞：秸桿還田；氮素形態(tài)；油菜；土壤有機(jī)質(zhì)

目錄摘要 I1前言 12秸稈還田技術(shù) 12.1還田方式根 12.1.1直接還田 12.1.2間接還田 22.2秸稈還田的時機(jī) 22.3秸稈還田量 22.4碳氮比 32.5秸稈腐解特征 33.材料與方法 43.1實驗材料 43.2試驗方法 43.2.1鹽溶液的配制 43.2.2施鉀處理 43.2.3試驗處理 43.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計 44.結(jié)果與分析 44.1鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子的根長，苗長，鮮重影響 44.1.1不同鹽，不同鉀濃度對油菜種子苗長的影響 64.1.2不同鹽脅迫，不同鉀濃度對油菜種子根長的影響 64.1.3不同鹽，不同鉀濃度對油菜種子鮮重的影響 74.2不同濃度鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子發(fā)芽率的影響 84.2.10.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響 84.2.21.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響 84.2.32.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響 95影響秸稈碳氮降解的因素 95.1碳氮比 95.2水分 105.3溫度和土壤深度 105.4秸稈還田時間 105.5秸稈還田方式 11結(jié)語 11參考文獻(xiàn) 12PAGE31前言氮素是作物最主要的營養(yǎng)元素，施氮肥是提高作物產(chǎn)量的有效途徑，但目前氮肥的利用率普遍較低，有30%～50%的氮是進(jìn)入土壤后流失掉。尤其在我國南方降雨量大的氣候條件下，氮素流失更為嚴(yán)重。秸稈還田是增加土壤養(yǎng)分、改善土壤質(zhì)量的有效措施，同時秸稈還田也會影響到土壤中氮素的歸趨。但不同的還田措施是否對施入土壤的氮素歸趨產(chǎn)生不同的影響，目前的研究還不確定。我國的秸稈資源十分充裕。秸稈作物含有木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等含碳化合物，在經(jīng)過降解，可以明顯增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，使土壤肥力上升。碳和氮的有機(jī)化合物是土壤有機(jī)質(zhì)的主要成分，并且約占全氮90%以上，是土壤氮素的主要存在形式。其中，硝態(tài)氮、水溶性銨、交換性銨是作物可以直接吸收利用的速效氮，而植物卻很難直接利用礦物晶格固定態(tài)銨。土壤氮素形態(tài)及有效性和有機(jī)質(zhì)是影響作物產(chǎn)量和土壤肥力的重要因素。經(jīng)研究表明，秸稈單獨還田還會使當(dāng)年的作物遭到減產(chǎn)。其中的原因可能是微生物的碳氮比沒有秸稈中的碳氮比高，以致于秸稈降解時，微生物為了維持代謝活動需要吸收土壤中的無機(jī)氮。所以本試驗測定在厭氧和需氧條件下秸稈還田后土壤中不同形態(tài)氮含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量和元素組成、土壤有機(jī)質(zhì)紅外光譜特性和核磁共振光譜特性。本研究主要對小麥秸稈還田對土壤有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)和氮素形態(tài)的影響,以期為合理的秸稈還田措施選擇提供科學(xué)依據(jù)。2秸稈還田技術(shù)2.1還田方式根據(jù)秸稈還田的方式可以分為直接還田和間接還田兩種。2.1.1直接還田秸稈直接還田是指將作物的秸稈直接施入土壤中，或覆蓋于農(nóng)田表面，使其腐熟的過程。秸稈直接還田是最現(xiàn)實、最有效的一條途徑，秸稈直接還田的方法主要有秸稈機(jī)械粉碎還田、整稈還田及覆蓋還田。秸稈機(jī)械粉碎還田采用機(jī)械一次性作業(yè)，在進(jìn)行秸稈粉碎的同時進(jìn)行旋耕滅茬，提高生產(chǎn)效率。經(jīng)粉碎后的秸稈，易于在土壤中腐解，加快土壤的吸收速度，能夠改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，促進(jìn)作物增產(chǎn)。整稈還田是用機(jī)械將田間直立的作物秸稈整稈翻埋或平鋪為覆蓋栽培。不論是秸稈粉碎還田還是整稈還田，由于其機(jī)械化程度高，適于在大面積的平坦地塊推廣使用，山區(qū)、丘陵地區(qū)機(jī)械使用受限，水田用直接還田方式較多。覆蓋還田是指在種植作物時，將秸稈覆蓋于土壤表面，覆蓋面積達(dá)到30%以上。隨著時間的延長，秸稈逐漸腐解，此方法具有增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，補(bǔ)充氮、磷、鉀及微量元素，增加土壤儲水量，提高水分利用效率，改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)作物生長等作用。秸稈覆蓋還可以調(diào)節(jié)土壤溫度，緩解溫度劇烈變化對作物造成的傷害。秸稈覆蓋地表可緩解輕降雨對地面的破壞，有利于保持良好的土壤結(jié)構(gòu)。2.1.2間接還田秸稈間接還田的方法主要有堆腐還田和過腹還田。堆腐還田是將秸稈與泥土、人糞尿等混合堆置在不透氣處堆放，至其腐熟，制成堆肥、漚肥后再施入田間的方法。堆腐還田可以就近挖一土坑，將秸稈切成10cm左右，堆成30cm左右厚度的秸稈堆，上面加一層泥土、人糞尿等混合物，一層層堆積，用泥土封頂。為加速秸稈還田腐解，可在秸稈堆腐時添加生物菌劑，比如酵素三號，301菌劑和MTS復(fù)合生物菌劑。堆腐還田制成的堆肥可以作為一種有機(jī)肥，用于改良土壤，提升土地肥力。過腹還田是將作物秸稈作為家畜飼料，經(jīng)過家畜消化吸收，以糞尿形式排除，歸還到土壤中。這種還田方式含有較多的有機(jī)質(zhì)，各種養(yǎng)分充足。目前，普遍應(yīng)用的主要為青貯氨化過腹還田技術(shù)，在生產(chǎn)上具有廣闊的推廣前景。2.2秸稈還田的時機(jī)秸稈還田的時間要適當(dāng)。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)時季節(jié)、耕地制度確定。一般水田常在插秧前40d還田，而旱田應(yīng)在插秧前30d還田為好。秸稈還田的時機(jī)還要考慮還田時秸稈的含水量，含水量小時秸稈不易分解，當(dāng)秸稈含水量在30%以上時，還田效果較好。另外，土壤濕度應(yīng)在飽和持水量的60%～80%，若土壤水分不足，應(yīng)在秸稈翻埋后及時灌溉補(bǔ)水，以促進(jìn)秸稈腐解。2.3秸稈還田量秸稈還田量存在一個適宜的量。秸稈還田量過小，起不到提高土壤肥力的作用，但并不是還田量越多越好。秸稈還田量過多，會使秸稈不能完全腐爛，導(dǎo)致耕作困難等問題。由于種植作物的類型、各地的土壤類型、耕作方式及氣候條件等因素的差異，不同試驗者得出的秸稈還田適宜量也不完全一致。以水田為例，馬宗國等的研究表明，秸稈還田量為7500kg·hm－2時，水稻產(chǎn)量最高。蔣新和等認(rèn)為，稻田秸稈的還田量一般不宜超過6000kg·hm－2。張翠珍等研究表明，稻草還田量在9000kg·hm－2～13000kg·hm－2時，對濱海鹽土提高土壤肥力、改良土壤、抑制鹽分和提高作物產(chǎn)量的效果最佳。楊濱娟等研究表明，秸稈粉碎還田3000kg·hm－2能夠提高耕地質(zhì)量，對早稻產(chǎn)量產(chǎn)生最佳效果。張悟民等認(rèn)為，秸稈還田量按有機(jī)碳計算投入900kg·hm－2～1200kg·hm－2為宜。2.4碳氮比在秸稈還田的同時，要配合施入氮肥，保持土壤合理的碳氮比。秸稈還田后，秸稈腐爛過程會發(fā)生反硝化作用，微生物會吸收土壤中的氮素。土壤微生物分解有機(jī)物較合適的C∶N為25∶1，小麥秸稈的C∶N約為80∶1，水稻秸稈的C∶N在60∶1左右，在生產(chǎn)中必須配施一定量的氮肥。在水稻秸稈還田，秸稈還田量在4000kg·hm－2時，需要散施尿素40kg·hm－2。2.5秸稈腐解特征胡宏祥等通過對黃褐土水田還田秸稈腐解特征研究發(fā)現(xiàn)，隨著時間的延長，秸稈的腐解速率逐漸減小，還田15d左右腐解最快，90d的秸稈腐解率可達(dá)50%左右，且秸稈腐解速率與秸稈還田量呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系。秸稈腐解特征是前期快，后期慢。Nyberg等研究結(jié)果表明，在秸稈埋入旱田后40d內(nèi)會有70%～90%的碳以微生物呼吸的形式被釋放出來。李學(xué)平等通過秸稈還田條件下內(nèi)陸鹽堿土腐殖質(zhì)的動態(tài)變化試驗得出，在秸稈腐解過程中，鹽堿土腐殖質(zhì)、富里酸、胡敏酸含量均呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。影響秸稈腐解的因素主要有：土壤溫度、土壤水分、碳氮比及還田深度。土壤溫度會影響土壤微生物的組成和活性，從而影響秸稈腐解速率。張洪源等認(rèn)為，黃潮土旱田秸稈還田土壤溫度為20℃～30℃時秸稈腐解速度最快，＜10℃時分解較弱，低于5℃則基本停止分解。土壤濕度應(yīng)在飽和持水量的60%～80%，秸稈易腐解。碳氮比為25∶1時，秸稈易于被腐解。土壤深度對秸稈的腐解也有一定的影響。胡宏祥等通過對水田還田秸稈腐解特征研究表明，5cm深度還田的水稻秸稈腐解速度最快，表層還田的腐解速度最慢。其他因素，如土壤酸堿度、秸稈粉碎程度、土壤類型、土壤質(zhì)地、還田時間和還田量等均對秸稈腐解有一定影響。3.材料與方法3.1實驗材料試驗材料為甘藍(lán)型油菜湘油13號。試驗在實驗室進(jìn)行，采用培養(yǎng)皿加濾紙。3.2試驗方法3.2.1鹽溶液的配制以霍格蘭營養(yǎng)液為母液，分別配制質(zhì)量濃度為0.75，1.75，2.75.g/L的鉀溶液，以及0.2，0.4，0.6，0.8g/L的鹽溶液。3.2.2施鉀處理種子萌發(fā)試驗先將干燥種子用相應(yīng)濃度試劑浸泡，處理完成后，待種子表面稍晾干后，放入鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中；施鉀處理為：用不同濃度的鉀對種子進(jìn)行處理。除施鉀處理不同外，其它管理措施基本一致；施鉀處理后，放入設(shè)定了溫度的恒溫箱中催芽。3.2.3試驗處理在每個處理條件下，根據(jù)種子的發(fā)芽情況，選擇發(fā)芽率在60%以上的鹽脅迫處理組，將其幼苗應(yīng)用砂培法培養(yǎng)，，每個材料3次重復(fù)，每天觀察幼苗長勢，每隔一天加等量的霍格蘭營養(yǎng)液，培養(yǎng)十五天。根據(jù)發(fā)芽階段的數(shù)據(jù)，計算各鹽質(zhì)量濃度下種子的發(fā)芽率。幼苗移栽十五天后測定各處理的苗長、根長、鮮質(zhì)量、葉綠素含量（丙酮法提取，722N分光光度計測定，葉綠素含量（mg/L）＝652nm吸光值×1000/34.5。3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS（12.0）統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差、LSD和相關(guān)性分析。4.結(jié)果與分析4.1鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子的根長，苗長，鮮重影響通常用種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率衡量種子發(fā)芽力，種子發(fā)芽勢高，則表示種子活力強(qiáng)，發(fā)芽整齊，出苗一致，不同浸種劑處理下油菜幼苗的根長、苗長、鮮重等形態(tài)指標(biāo)存在差異。0.75g/L鉀下不同濃度鹽脅迫下油菜種子不僅可以促進(jìn)根的生長，比對照根的長度增加7.5%，而且能快速促進(jìn)幼苗的生長，比對照幼苗的長度增加55.9%，達(dá)極顯著差異水平；而1.75g/L鉀會抑制不同濃度鹽脅迫下油菜種子根和幼苗的生長，分別比對照根的長度減少24.7%，達(dá)極顯著差異水平和比對照幼苗的長度減少14.3%達(dá)顯著差異水平；2.75g/L鉀則會抑制不同濃度鹽脅迫下油菜種子根的生長，其中2.75g/L鉀處理的根長比對照下降22.7%達(dá)負(fù)顯著差異水平；而浸種靈和石灰水浸種一定程度上則促進(jìn)了苗的生長；油菜幼苗的鮮重在不同濃度鉀但鹽脅迫浸種下相對于對照組來說都有所減輕，在1.75g/L鉀中減輕最突出，減少了34.2%，達(dá)極顯著差異水平。表10.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子根長，苗長，鮮重的影響浸種劑g/l根長（cm）苗長（cm）鮮重（g）0.23.4598.1552.81930.43.2157.9052.72250.63.5567.8392.81660.83.6727.8562.659813.2597.5322.6314表21.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子根長，苗長，鮮重的影響浸種劑g/l根長（cm）苗長（cm）鮮重（g）0.23.72012.7152.60240.43.71212.6892.59840.63.65912.6322.67530.83.59412.7532.576413.79812.7412.6782表32.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子根長，苗長，鮮重的影響浸種劑g/l根長（cm）苗長（cm）鮮重（g）0.22.6056.9001.85500.42.5066.8511.82310.62.6996.5821.85640.82.7866.9221.873212.6596.8131.8632由表1可以看出，0.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜的苗長、根長產(chǎn)生了顯著的影響，在較低的鹽分濃度下，油菜的平均苗長較對照有所增加，但隨著鹽害的增加，植株高度降低，生物量變化是植物對鹽堿脅迫的綜合反應(yīng)，是評估脅迫程度和植物抗鹽能力的可靠指標(biāo)。由表2可以看出，幼苗干鮮重的總體趨勢是隨著鹽濃度的增大逐漸下降，在0.2g/L的濃度下，幼苗根莖干鮮重均較對照有所提高，濃度為0.4g/L以上時，根莖干鮮重均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。0.4g/L以上的濃度對幼苗的生長發(fā)育產(chǎn)生了抑制作用，尤其是在0.6g/L的濃度下，幼苗的根、莖鮮重降到了對照的1/2左右，生長受到了顯著的抑制。4.1.1不同鹽，不同鉀濃度對油菜種子苗長的影響隨著鹽脅迫程度的增加，幼苗的生長也逐漸受到抑制，且生長緩慢。在輕度鹽（0.2g/l）和中度鹽（0.4g/l）下，油菜種子生長速度較快，而且濃度為1.75g/l鉀的處理其幼苗的生長較對照差異顯著（P<0.05），隨著時間的增加，幼苗生長緩慢，趨勢較平緩；在重度鹽（0.8g/l）脅迫下，不同濃度鉀處理的油菜種子生長差異較明顯，隨著鉀濃度的增加，生長速率逐漸降低。當(dāng)鉀濃度達(dá)到2.75g/l時，對幼苗的生長有抑制作用，較1.75g/l鉀處理差異顯著（P<0.05）。圖1不同濃度鹽脅迫下不同鉀濃度處理下油菜種子苗長4.1.2不同鹽脅迫，不同鉀濃度對油菜種子根長的影響根系的生長是植物鹽脅迫的重要特征，根系水分脅迫的形態(tài)適應(yīng)也是一個耐旱的指標(biāo)。隨著鹽程度的增加，根系的增長受到了不同程度的抑制作用。在輕度鹽（0.2g/l）脅迫下，根系的生長差異不顯著（P<0.05）；在中度鹽（0.6g/l）脅迫下，根系的生長出現(xiàn)差異性，1.75g/l的鉀對根系的生長作用優(yōu)于其他處理，且較0.75、2.75ｇ／Ｌ濃度差異顯著（P<0.05）；在重度鹽（0.8g/l）脅迫下，適當(dāng)濃度的鉀（1.75g/l）促進(jìn)了根系的生長，且與其他濃度處理差異顯著（P<0.05）。但是，過量的鉀（2.75g/l）抑制了根系生長。圖2不同濃度鹽脅迫下不同鉀濃度處理下油菜種子根長4.1.3不同鹽，不同鉀濃度對油菜種子鮮重的影響根系的發(fā)育對無機(jī)營養(yǎng)的供給和分布的變化非常敏感，營養(yǎng)供給可以直接影響根系發(fā)育，由于營養(yǎng)物質(zhì)外部濃度的變化，或是通過植物體內(nèi)營養(yǎng)狀況的變化而間接影響根系的生長。鉀元素的攝入影響著地上生物量。鉀濃度的不同，草坪草生長長勢不同，而當(dāng)鉀的濃度過低或過高，都不利于地上部的生長。在不同鹽脅迫下，隨鉀濃度的增加，高羊茅苗鮮重與根鮮重呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，而高濃度的鉀濃度會抑制高羊茅的生長。試驗表明，在輕度鹽（0.2g/l）和中度鹽（0.4g/l）脅迫下，當(dāng)鉀濃度為0.75g/l時，高羊茅地上部及地下部長勢最佳，較其他處理差異顯著（P<0.05）；在重度鹽（0.8g/l）脅迫下，鉀濃度達(dá)到1.75g/l時，地上部與地下部生物量增加幅度較大，而且與其他處理差異顯著（P<0.05）；但當(dāng)鉀濃度過高達(dá)到2.75g/l時，地上部與地下部的生物量均下降，高羊茅生長受到抑制，且與其他處理有明顯差異（P<0.05）。圖3不同濃度鹽脅迫下不同的鉀濃度處理下油菜種子鮮重4.2不同濃度鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子發(fā)芽率的影響4.2.10.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響從表4可以看出，鉀溶液對油菜種子萌發(fā)和出苗有明顯的影響。種子發(fā)芽率，與CK比較，0.4，0.6g/L處理處理的增幅達(dá)到了52.94%，其次為0.2，0.8，1g/L處理處理的增幅分別達(dá)到35.29%，29.41%，28.82%；對種子發(fā)芽指數(shù)，與CK比較，0.4，0.6，0.2，0.8g/L處理處理的增幅分別達(dá)到43.88%，36.24%，34.22%，30.16%，其次為1g/L處理處理的增幅達(dá)到26.26%；種子出苗率，與CK比較，0.6，0.4g/L處理處理的增幅分別達(dá)到21.90%、19.93%，其他處理差異均不明顯；種子出苗指數(shù)，與CK比較，0.6g/L處理處理的增幅達(dá)到87.58%，其次為0.8，0.4g/L處理處理的增幅分別達(dá)到62.47%，52.39%，其他處理差異不明顯。表40.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響4.2.21.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響從表5可以看出，1.75g/L鉀溶液對油菜種子萌發(fā)和出苗有明顯的影響。種子發(fā)芽率，與CK比較，0.4，0.6，0.2g/L處理處理的增幅達(dá)到52.94%，47.06%，其次為0.8，1g/L處理處理的增幅達(dá)到35.29%；種子發(fā)芽指數(shù)，與CK比較，0.4，0.6，0.8g/L處理處理的增幅分別達(dá)到39.87%，32.79%，32.20%，其次為0.2，1g/L處理處理的增幅分別達(dá)到24.08%，18.49%；種子出苗率，與CK比較，0.4，0.2g/L處理處理的增幅分別達(dá)到27.51%、18.45%，其他處理差異均不明顯；種子出苗指數(shù)，與CK比較，0.6，0.4，0.2g/L處理處理的增幅達(dá)到41.78%，38.13%，30.12%，其次為0.8，1g/L處理處理的增幅達(dá)到17.66%，16.29%。表51.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響4.2.32.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響從表6可以看出，2.75g/L鉀溶液對油菜種子萌發(fā)和出苗有一定的影響。對種子發(fā)芽率、種子發(fā)芽指數(shù)、種子出苗率、種子出苗指數(shù)，與CK比較，各處理均無差異，在0.2，0.4g/L處理處理有一定促進(jìn)作用，但0.6，0.8，1g/L處理處理對其有一定的抑制作用。表62.75g/L鉀對不同濃度鹽脅迫下油菜種子相對發(fā)芽率的影響5影響秸稈碳氮降解的因素微生物是土壤碳、氮轉(zhuǎn)化的中心因素。還田的秸稈主要依靠土壤微生物進(jìn)行分解釋放養(yǎng)分，但微生物量和活性受多種因素限制。Nyborg等在加拿大西部亞博達(dá)省兩個區(qū)域的秸稈還田試驗表明，兩個地區(qū)秸稈還田后氮素降解和植物氮素吸收量不一致的原因是不同地區(qū)土壤微生物量和活性不同。5.1碳氮比秸稈的碳氮比是影響微生物活動的重要參數(shù)。秸稈添加給土壤增加新鮮有機(jī)質(zhì)，為微生物提供生活基質(zhì)，但碳氮比過大，微生物分解秸稈過程中需固定一定量的礦質(zhì)氮，所以秸稈還田時需配合施加一定量氮肥，調(diào)節(jié)土壤微生物碳氮比。有研究表明，碳氮比大的秸稈單獨施加到土壤后，在秸稈被微生物腐解期間，平均每添加1000kg秸稈，就有10kg（N）·hm-2·a-1的礦質(zhì)態(tài)氮被微生物固定，因此土壤礦質(zhì)氮含量反而比無秸稈添加處理低。一般認(rèn)為，適宜土壤微生物分解有機(jī)物質(zhì)的碳氮比值為25~30，且微生物每分解1kg秸稈約需8g氮，當(dāng)秸稈還田量為100kg時需配合施入0.8kg氮。李本榮等報道，秸稈還田條件下稻田的氮肥施用量為180~240kg·hm2時，能獲得較高氮肥利用率和經(jīng)濟(jì)效益。5.2水分土壤含水量是影響秸稈腐解速率的一個重要因素。秸稈分解過程是一個需水過程，土壤水分含量不同對微生物的活性和分解速率具有不同的影響。一般認(rèn)為土壤含水量在田間持水量60%~70%時最適于秸稈腐解。南雄雄等研究顯示，當(dāng)秸稈添加量相同時，在土壤水分保持在相對含水量的60%條件下，土壤有機(jī)碳平均增加量是相對含水量為80%條件下的1.57倍。5.3溫度和土壤深度土壤溫度和秸稈埋藏深度影響著秸稈在土壤中的分解速率和相關(guān)微生物的活性。秸稈在土壤中分解為土壤微生物活動提供了有效能源。秸稈添加后耕層土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量分別增加142.99%和115.05%，表層（0~10cm）土壤比深層（10~20cm）土壤微生物活性大，故秸稈還田埋深5cm可提高分解速度。微生物分解秸稈速率受溫度影響大，任何微生物都有適應(yīng)自己生長的合適溫度范圍。在這個范圍內(nèi)，溫度越高，微生物活性越強(qiáng)；溫度過高或過低，都會顯著影響微生物的活性，減低秸稈降解速率。5.4秸稈還田時間秸稈還田季節(jié)對還田效果有重要影響。秸稈還田應(yīng)在秋收后立即進(jìn)行，因此期間秸稈含水量較高，氣溫也較高，有利于微生物對秸稈的分解及碳、氮素釋放，為作物提供有效養(yǎng)分。小麥秸稈在8月份還田，秸稈腐蝕降解率達(dá)50%以上，在9月份還田為20%~30%，而10月份還田僅有5%~10%。5.5秸稈還田方式秸稈還田的方式有兩種，一是直接還田包括翻壓和地表覆蓋兩種方式，二是漚制后還田。不同還田方式對微生物活性影響不一致，從而影響秸稈腐解速率，對秸稈有機(jī)物質(zhì)釋放和土壤養(yǎng)分積累的效果也不同。劉鵬程等研究表明，相等數(shù)量的秸稈分別進(jìn)行常耕翻壓、常耕覆蓋、免耕覆蓋還田，常耕翻壓有利于增加土壤有機(jī)質(zhì)含量和改善土壤品質(zhì)，常耕覆蓋有利于提高土壤肥力、釋放土壤養(yǎng)分和增加作物養(yǎng)分供給，而免耕覆蓋減少了土肥的接觸，其改土效果則相應(yīng)較差。李萍等研究表明，等量的秸稈進(jìn)行翻埋和覆蓋還田時，翻埋秸稈的土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮含量高于覆蓋?？赡苡捎谠诜窠斩掃^程中疏松了土壤，改善了土壤通氣性，增加好氣微生物的活性，從而有利于秸稈的分解。結(jié)語隨著低碳農(nóng)業(yè)的大力推行，秸稈還田在現(xiàn)代持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展中具有舉足輕重的作用。秸稈還田是增加土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、磷、鉀，改善土壤理化性質(zhì)和提高稻谷產(chǎn)量的一項有效措施。秸稈還田后土壤生物活性強(qiáng)度得到明顯提高，降低了土壤容量，改善了土壤結(jié)構(gòu)，形成有機(jī)質(zhì)覆蓋，達(dá)到了抗旱保墑的目的。另外秸稈還田必須配合施用無機(jī)肥，特別是氮素化肥，這樣才能有利于秸稈的分解，并能提高當(dāng)年的稻谷產(chǎn)量。秸稈的綜合利用，秸稈和氮肥混