来源:《中国农学通报》2017 年第32 期

作者:刘卉，周清明，黎娟

单位:湖南农业大学农学院

作物秸秆是一种农业可再生资源，含有大量作物生长所需的矿质元素，具有巨大的应用潜力。秸秆还田既可以缓解因秸秆废弃而带来的环境污染，实现资源的优化配置，又有助于改良土壤质量，促进作物生长。

笔者介绍了秸秆还田的主要方法，结合近几年国内外秸秆还田技术的研究成果，从秸秆的主要成分，秸秆还田后对土壤理化性状、土壤微生物、作物生长发育及产质量的影响，秸秆还田配套施用技术和综合效果评价等方面综合阐述了秸秆还田的研究进展。研究结果可为综合利用秸秆还田技术与形成各产区配套的还田模式提供一定的参考依据。

前 言

作物秸秆是农业生产上数量最多的副产品，也是中国最丰富的可再生资源之一，作物秸秆含有丰富的大量元素及微量元素，具有很大的利用价值。作物秸秆作为一种农业可再生资源，其不合理配置既浪费资源又会带来环境污染。大量研究表明，秸秆还田能够改善土壤的理化性质，提高土壤肥力，有利于作物的生长发育，而且现在秸秆还田也成为了提高土壤涵养水分及供水能力的重要措施。

秸秆还田与土壤有机质及氮素有效性关系紧密，能综合改善土壤的结构，提高肥料利用率。秸秆能作为肥料提升土壤质量具有相当重要的价值，但是中国的秸秆利用率远远低于欧美国家，根据不同地区的生产环节，适宜的秸秆还田时间与数量及种类搭配，对促进资源的回收利用及农业可持续发展具有重要意义。一般认为秸秆还田是利用秸秆资源的方法中最经济的途径，可以有效的抑制因作物秸秆的随意丢弃及焚烧带来的环境问题。笔者总结了近年来秸秆还田在国内外的研究进展，以期揭示秸秆还田在农业生产中的重要作用。

作物秸秆中蕴含有大量的作物养分资源，包括N、P、K、Ca、Mg、S 等矿质元素，可以作为作物生长发育的营养来源。秸秆还含有丰富的有机碳，能够提高土壤有机质含量。秸秆主要的组成成分为纤维素、半纤维素及木质素，碳氮比在60~80 范围内。据统计，中国秸秆中含有的N、P、K量相当于目前年化肥用量的三分之一，其潜在的利用价值非常可观。

通过近些年的研究，人们发现秸秆还田有利于农业生产的可持续发展，能够提高作物的经济效益，秸秆还田的方式也不尽相同，目前常采用的还田方式包括:直接还田(覆盖、翻压、粉碎后施入及留高茬)和间接还田(氨化、堆沤、过腹、过圈、焚烧、配施肥料还田)。

秸秆直接还田能降低人工成本，其中以覆盖和翻压方式为主。覆盖还田是指将秸秆直接覆盖在农田上，这种方式可以减少土壤的水分蒸发，但是秸秆的腐解速度较慢，容易发生与作物争氮以及诱发病害。也有研究表明覆盖还田会产生低温效应，造成作物的生育期的延迟，而且这种低温效应与覆盖还田的秸秆量正相关。翻压还田是指将秸秆用翻耕机翻压在农田中，这种还田方式下秸秆的腐解速度主要与翻压深度、土壤水分及秸秆自身碳氮比值等因素相关。由于土壤微生物主要集中在浅层土壤中，因此秸秆的翻压深度不宜过深。秸秆粉碎后施入还田是指将秸秆粉碎撒施后用旋耕机翻压在农田中，这种还田方式与翻压还田类似，但是秸秆粉碎后再翻压入农田中能加快秸秆的降解速率。留高茬还田实际上也是翻压还田的一种，只是在收获作物时先预留下一部分作物秸秆，然后直接翻压入土中还田。

秸秆间接还田与直接还田比较具有降解速率快，对作物生长的促进作用更为显著。

氨化还田是指利用尿素、碳酸氢铵、液氨为氨源将秸秆氨化，氨化后秸秆的半纤维素和木质素含量降低。

堆沤还田是指在秸秆中加入粪便进行自然沤制发酵，沤制充分后再还田。

过腹还田是指秸秆经过牲畜消化后排泄再经过堆沤发酵后还田。过圈还田类似堆沤还田，就是将秸秆垫在牲畜圈内，经过与牲畜粪尿堆沤发酵后再还田。

焚烧还田是直接将秸秆焚烧后的灰分还田，虽然灰分中仍然有大量的矿质元素能被作物吸收，但焚烧产生的有害气体及温室气体也带来了环境污染的问题。