农作物秸秆是指农作物收获成熟籽实后剩余的茎叶穗等，是一类可弥补不可再生资源空缺的生物资源。据统计，世界年秸秆产量约70亿t，我国年秸秆产量约10亿t 。

秸秆资源庞大，因此，秸秆的高效利用成为农业发展的重中之重。秸秆还田是将作物收获后余留的秸秆直接或堆积腐熟后施入农田，是改良土壤性质、加速生土熟化、提高土壤肥力的一种处理方式。

一、秸秆还田对土壤容重和团粒结构的影响

秸秆还田将降低土壤容重，且随着秸秆还田量增大，土壤容重的降低幅度相应增大。研究表明，秸秆还田可使0～10cm耕层土壤容重降低。秸秆还田能显著提高总空隙度和毛管孔隙度，并形成良好的土壤团粒结构，对退化土壤有一定的改善作用，且粉碎的秸秆改善土壤团聚体稳定性的效果比长秸秆好。研究表明，与无秸秆处理相比，粉碎秸秆还田土壤 ＞0.25ｍｍ团聚体的含量增加，＞5.00ｍｍ水稳性团聚体含量显著提高。

二、秸秆还田对土壤温度的影响

土壤温度影响着作物的生长、发育和产量的形成。秸秆可以阻隔土壤与外界光照和温度的传递，外界温度高时，减小地温变化幅度，外界温度低时，在表层土壤产生增温效益。较不还田处理，秸秆还田处理昼夜温差缩小，但随着土层的深度加深，秸秆对土壤温度的影响作用逐渐变小。通过研究秸秆还田下一年两熟制农田的土壤温度，发现夏玉米季的平均土壤温度明显降低，而冬小麦季的平均土壤温度明显升高，证明秸秆还田对土壤温度有调节作用，即在低温季节增温、高温季节降温。

通过测定玉米秸秆覆盖的冬小麦土壤温度，发现白天秸杆可降低土壤温度，夜间秸秆可阻碍土壤温度降低，且秸杆多覆盖对土壤温度的影响大于秸秆少覆盖。

三、秸秆还田对土壤水分的影响

土壤水分对作物的生长和产量有着关键性的作用 ，无论哪种耕作模式，土壤水分不足都将影响作物的出苗率。秸秆还田能够有效改善土壤结构，从而增加土壤含水量和蓄水能力。秸秆还田可抑制土壤水分蒸发，提高土壤蓄水能力，减少田间耗水量，能较好地满足作物生长发育对水分的需要。 秸秆还田有利于增强表层土壤的集雨效果，主要提高的是0～40cm土层的含水量。

研究发现，土壤含水量在秸秆还田处理下显著高于不还田处理，尤其是在作物灌浆期和成熟期，有效证明了秸秆还田对土壤的渗水性和保水能力有提高作用。对辽南地区土壤水分进行了为期四年的试验发现，土壤蓄水能力在秸秆连年还田处理下大于秸秆隔年还田处理大于无秸秆还田处理。

四、秸秆还田对土壤养分的影响

水稻秸秆还田后，腐解是一个漫长且复杂的过程。适宜的环境条件，在土壤中的微生物作用下，秸秆不断腐解，释放出矿质养分，可被作物重新吸收利用。有研究表明，秸秆在冬季腐解慢，在水稻生长季腐解快。且随着秸秆还田年限的延长，腐解率逐渐增加，释放出的 Ｎ、Ｐ、Ｋ元素逐渐增多。

氮素是蛋白质形成的基本成分，是构成生命体的重要元素之一，它具有加强植物光合作用的功效 ，所以也是植物生长过程中需要量最大的矿质元素。磷素具有促进细胞分裂，提高植物抗逆能力等功能，长期秸秆还田会增加土壤有效磷和土壤全磷的含量，并促进有机磷的矿化。

钾素能使碳水化合物加速合成，增强植物抗干旱、抗严寒 、抗病虫害的能力，钾在秸秆中以离子态存在，容易被淋洗出来，所以秸秆还田能有效的缓解钾肥资源不足。同时,秸秆腐解时产生的有机质、腐殖质，为土壤微生物提供生活原料。

有机质是土壤的重要组成部分，土壤生物和微生物的活动都与它有着密切的联系，有机质可以促进土壤中营养元素的分解，有效提高土壤的保肥性和缓冲性。对稻麦两熟农田进行秸杆还田处理，研究发现土壤养分和有机质均有明显增加，且随还田量的增加而先增后减，以50%和75%的还田量为最优。

通过研究秸秆还田与耕作方式对稻田土壤有机碳的短期影响，试验表明由于还田下秸秆的腐解物和微生物分解的有机质能提高土壤活性有机碳含量，所以土壤易氧化态碳与碳库管理指数均增加，且其随还田量的增加而增大。

五、秸秆还田对土壤微生物的影响

土壤肥力的核心是土壤微生物,它们可为土壤供应氮磷钾等营养元素。秸秆直接还田后，可以增强土壤中的纤维素酶，蔗糖酶，脲酶和多酚氧化酶活性，土壤生物肥力和养分库均增大，土壤养分利用和转化的能力增强。

在玉米-小麦轮作保护性耕作定位试验中发现，免耕加秸秆还田可以增加土壤碱性磷酸酶、转化酶、脲酶、脱氢酶活性，秸秆还田可以增加土壤微生物量碳、氮，其中在20~30 c m 土层中，微生物量碳在免耕加秸秆还田处理下最高，微生物量氮在 翻耕秸秆还田处理下最高。对小麦和玉米等作物分别进行秸秆还田和深耕(松）处理，对比不同耕作方式对土壤微生物的影响，结果表明秸秆还田处理提高了冬小麦成熟期的土层微生物数量，秸秆还田处理下夏玉米成熟期 0~20 c m 的土壤细菌数量、真菌数量 、放射菌数量比不还田处理下均增加了。

六、秸秆还田对农田杂草的影响

秸秆还田可有效降低稻田杂草的密度、生物量和多样性。因秸秆还田在不同程度上减少了优势杂草种类和种群数量，改变了农田杂草间的竞争格局，同时杂草群落组成的优势种交替出现，杂草的生物多样性差异显著。秸秆还田可以有效防除杂草，大大降低稻田杂草的总密度和生物量。有研究表明，秸秆还田使田间的禾本科和莎草科杂草种类明显减少，施用荞麦秸秆粉可抑制杂草种子发芽，大大降低发芽率，尤其对稗草抑制。

来源: 公众号：农林生态科学