秸秆富集深层还田对农田土壤质量影响的研究进展

我国农业生产面临秸秆数量不断增加和土地耕层浅、底层土壤紧实、肥力低下等突出问题。过去对农业用地的管理集中于表层土壤,直到近年来对深层土壤进行管理逐渐受到了学者的重视,也出现了各种创新的田间措施。秸秆富集深层还田就是一项新型高效的秸秆管理措施,在利用秸秆资源来改良土壤结构、培肥深层地力和提高作物产量等方面优势突出。该模式能够打破犁底层避免土壤压实、缓解微生物与作物争夺氮素、减轻秸秆还田对播种和出苗质量的负面影响,提升农田耕层土壤质量,实现秸秆资源的高质高效利用。秸秆富集深层还田为集约化农业生产提供了切实可行的秸秆田间处理和土地健康保育手段,对我国高质量农业发展具有现实意义。本文介绍了秸秆富集深层还田技术,归纳了秸秆富集深层还田的技术特点、研究进展和应用潜力,综述了秸秆深层还田对土壤容重、孔隙度、土壤水分、团聚体结构、养分、有机碳、盐分、微生物、酶活性和作物产量的影响及机制,并在此基础上提出了今后的研究重点,为进一步深入探究秸秆深层还田技术和耕地保育提供参考依据。

秸秆还田方式对土壤理化性质和玉米产量的影响

高强度集约化农业生产导致耕地质量下降、农田土壤退化,而秸秆还田是改善土壤环境、提高土壤有机质的重要途径。目前的秸秆还田方式主要针对表层土壤,忽略了对底土质量的改善效果。本研究设置了秸秆富集深层还田、秸秆覆盖还田、秸秆浅旋还田、秸秆深翻还田、秸秆不还田5种秸秆还田方式,以探究不同秸秆还田方式对不同土层土壤理化性质和玉米产量的影响,为高效利用秸秆资源、提高土壤质量和作物产量提供科学依据。本研究结果表明:秸秆覆盖还田提高了0~20 cm土层土壤含水量、有机碳含量、氮循环酶活性;深翻还田提高了表层土壤水分含量与磷循环酶活性;秸秆富集深层还田显著降低了20~40 cm土层土壤容重、增加了土壤含水量、有机碳含量、全氮含量、矿质氮含量以及胞外酶活性。与不还田相比,秸秆还田处理下玉米产量显著提高13.4%~21.0%。因此,秸秆还田是秸秆资源有效利用的重要方式,有利于改善农田土壤环境,提高土壤养分含量,减少化肥使用,促进作物增产,对农业可持续发展具有重要意义。秸秆富集深层还田对于改善底土质量,扩大土壤碳库,提高耕地质量和土地生产力具有重要作用,可以作为构建深厚肥沃耕层的有效措施。