全 文 ：第 11卷 第 1期
2 0 0 3年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．11 No．1
Jan．， 2003
华北灌溉区秸秆焚烧与直接还田生态效应研究
王爱玲
(北京市农林科学院综合区划研究所 北京
高旺盛 洪春梅
100089)(中国农业大学作物学院 北京 100094)
摘 要 2年试验研究初步表明，华北灌溉地 区夏季麦 秸覆盖直接还田较 焚烧处理可保持 土壤水分 ，降低土壤温
度，有利于玉米的生长发育，作物产量增加。秸秆焚烧初期 的土壤速效养分含量(P、K)高于秸秆还 田处理 ，尤其是
速效磷含量远高于秸秆还田处理 ，但至收获时差异不大；秸秆焚烧比秸秆还 田处理除草效果好，且 可使部分病虫害
减 轻 ，但 有 的 病虫 害却 因秸秆 直 接还 田而加 重。
关键词 秸秆焚烧 直接还 田 生态效应
Study on the ecological effect of crop residues burned or incorporated in fidd in North Central Irrigated Area of China．
WANG Ai—Ling(Institute of Agricultural Integrated Development，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences，
Bering 100089)，GAO Wang—Sheng，HONG Chun—Mei(Colege of Crop Science，China Agricultural University，Beijing
100094)，CJEA，2003，11(1)：142～144
Abstract Results from the experiment show that mulching wheat—straw on the soil in summer contributes tO preserve soil
moisture。1ower soi1 temperature，increase microbe amounts in the surface soi1 and benefits the growth of the maize and the
plot yield．Burning crop residues in field can obviously improve the content of available soil nutrients．Mulching wheat—
straw on soil surface can inhibit the emergence of weeds，while burning can kil the seeds of weeds．Not al pests increase
and diseases become worse because of the incorporation of crop residues．Plot yield with crop residues burned decreases
compared tO that of crop residues incorporation．
Key words Crop residues burned，Direct incorporation，Ecological effect
关于秸秆还田的研究已有很多报道 ，但对秸秆焚烧的效应研究 目前尚少见报道。为此，进行了秸秆
焚烧 与直接还 田的生 态效应 对 比试 验 ，以期 为推行秸秆还 田提供 理论 依据 。
1 试验材料与方法
试验于 1998～2000年在河北省景县龙华试验站进行 ，供试土质为中壤 ，土壤肥力中等，小区面积 32m2，
试验材料为麦秸和玉米秸秆 ，小麦秸秆全量(即单位土地面积所产秸秆量)为 6000kg／hm ，玉米秸秆全量为
7000kg／hm 。试验设秸秆焚烧(玉米秸秆和麦秸全量焚烧 ，I)、直接还 田(全量麦秸覆盖 +全量玉米秸秆粉
碎翻耕还 田，Ⅱ)2处理，3次重复，小麦玉米两熟 ，小麦收获后免耕播种玉米 ，玉米收获后粉碎秸秆 ，翻耕后播
种小麦 ，玉米播后立即覆盖秸秆，调节 C／N值至 20：1，常规管理 ，各处理每季 N肥施用量均为 225kg／hm2(含
调节 C／N的用 N量)。土壤温度用热敏电阻法测定，土壤水分用铝盒烘干法测定 ，土壤微生物量用氯仿熏蒸
法测定 ，土壤养分及其他测定用常规方法。
2 结果与分析
2．1 对土壤温度 、水分与养分 、微生物量的影响
秸秆还 田对 土壤温度 的影 响主要表现在 玉米季 ，1998～2000年连续 3年玉米播 种后到封行前 对 5em 土
层温度进行定点测定结果(见表 1)表明，秸秆焚烧处理的地温高，秸秆覆盖能显著降低土壤表层温度 ，尤其
晴天气温高时效应显著 ，秸秆覆盖与焚烧处理温差可达 4～5℃。阴天秸秆覆盖降低地温的作用不明显，且
在玉米封行(7月底)后秸秆覆盖的降温作用基本消失 ，这说明秸秆覆盖还 田对玉米生长前期的土壤温度变
化有缓冲作用，为玉米生长创造了良好的环境(玉米根系生长适宜温度为 20～25*(3)。但小麦播种后对 5era
地温的测定表明秸秆焚烧较玉米秸秆全量粉碎翻压还 田可提高土壤温度。
* 国家自然科学基金项目(30070438)资助
收稿 日期：2001—12—30 改回日期 ：2002—02—08
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第 1期 王爱玲等 ：华北灌溉区秸秆焚烧与直接还田生态效应研究 143
秸秆还 田对
土壤水分的影响
玉米季和麦季 均
表现 明显 (见 表
2)，玉 米 季 测 定
结果 表 明 ，秸 秆
焚烧 处理土壤 表
面 因 未 覆 盖 秸
秆 ，水分散失 快 ，
表 1 秸秆焚烧与直接还田 2处理 5era土层温度变化
Tab．1 Soil temperatures of 5cm depth after crop residues incorporation and burned
* 测定时间 14：OO。
表 2 秸秆焚烧与直接还 田 2处理土壤含水量
Tab、2 So il moisture contents of different treatments
土层／cm
Soil depths
土壤含 水量 ／％ Soil water contents
时间(年一月一日)Times(year—month—day)
1998—07—25 1999一O4—27 2000—09—29
秸秆焚烧 直接还 田 秸秆焚烧 直接还田 秸秆焚烧 直接还田
Burned Incorporation Burned Incorporation Burned Incorpo ration
土壤水分含量低 ，而秸秆覆
盖还 田处理 因抑制 土 壤 表
层水分的蒸发使土壤含水
量增加 ；麦季玉米秸秆粉碎
还田后翻耕与土壤混合，土
壤孔 隙 度 增 加 ，土 壤 蓄 水
保水 能 力 增 强 ，因 此 秸 秆
还 田 0～10cm 土壤 表层 含
水 量 高 于 秸 秆 焚 烧 处 理 ，
而 10～30cm土层 秸 秆 焚
烧处理土壤含水量反而高于直接还田处理，这可能是因秸秆还田处理作物生长良好 ，蒸腾量大的缘故所致。
秸秆焚烧虽损失了绝大部分 N素 ，但 P、K基本全部还田，对秸秆还田初期(6月 29日)和玉米收获前(9
月 16日)的土壤养分含量测定(见表 3)表明 ，还田初期秸秆焚烧后土壤速效磷含量显著高于秸秆还田处理 ，
这是秸秆焚烧使 秸秆 中一部分有机磷 以无机态还 田；至玉米收获时 2处理土壤速效磷含量均较初期下
降 ，因P易被土壤 固定 ，故秸秆焚烧 比秸秆直接还田处理降幅大得多 ，收获时秸秆直接还 田比秸秆焚烧处理
耕层土壤速效磷含量稍高 ，这说明秸秆直 表3 秸秆焚烧与直接还田2处理对土壤速效养分的影响
接还田比秸秆 焚烧处理可最终提高土壤
速效磷含量 。秸秆焚烧使秸秆 中的 K
以无 机态一 次性补充 到土壤 中，其 0～
lOcm 土层土 壤速 效钾 含量在 焚烧 15d后
仍 比秸 秆直接 还 田处理 高 49：5mg／kg，
10~20cm土层土壤 速效 钾含 量高 20．4
mg／kg，说明 K 在土壤中淋洗速度很快。
收获前秸秆焚烧处理 0～20cm耕层土壤
速效钾含量与初期持平 ，秸秆还 田处理土
Tab．3 The influence of different treatments
on sol available nutrients
壤速效钾含量下降，这也可能与各自的作物产量高低(即所吸收的 K量大小)有关。
表4 秸秆焚烧与直接还田2处理土壤微生物量比较 对 秸秆 焚 烧 前后 土 壤 微 生 物量
Tab．4 The microbial mas of diferent treatments 的变化试验表明，秸秆焚烧处理能消
灭土壤表层微生物，但这种作用仅深
及几厘米 。据测定秸秆 焚烧前后 0～
5cm 土 层 土 壤 微 生 物 量 分 别 为
82．77mg／kg和 57．00mg／kg．而 5～
lOcm 和 10～20cm 土 层 土壤 微 生 物
量在 焚烧 前后 几 乎无 变 化 。1998年
麦秸 还 田 15d后 取 土 样 测 定 结 果
(见 表 4)表 明 ，秸 秆 覆 盖 还 田处 理
0-5cm土壤表层微生物量高于 5～lOcm深层微生物量，而秸秆焚烧处理则相反。秸秆还 田 1个月后再次
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
测 定时秸秆焚烧处 理土壤表层 微生物量 已有 所恢复 ，玉米 收获时秸 秆焚烧 与直 接还 田 2处 理 土壤微 生物 量
已无明显差异。玉米秸秆焚烧与粉碎后均进行了翻耕 ，15d后乃至翌年小麦拔节后测定表明，秸秆还田比秸
秆 焚烧 处理土壤 微生物量多 ；至小麦 收获时秸秆 焚烧 处理 0～5cm表层 土壤 微生 物量虽 较秸秆 还 田处 理多 ，
但 5～lOcm 土层 土壤微生 物量终 因有机物 的缺乏而低 于秸秆 还 田处理 ，10～20cm土层土壤微 生物 量 2处理
相 等 。1999年玉米 收获时秸秆 焚烧处 理 0～5cm 土层土壤 微生物量 与秸秆还 田处理 相差无 几 ，而 5cm 以下
土层的却较秸秆 还 田处理低 ，这 与当时土壤水分含 量高且后者有机 物多有关 。
2．2 对病虫草害的影响
秸秆还田对杂草的抑制作用主要表现在玉米季 ，播种 1个月后对杂草调查结果表 明(见表 5)，秸秆焚烧
可消灭部分杂草 ，1998年未喷施除草剂与1999年喷施除草剂相 比秸秆焚烧均较秸秆覆盖还 田处理杂草量
少，但秸秆焚烧结合喷施除草剂的除草效果更好 。秸秆还 田一直遭到植物保护学界的反对原因之一是秸秆
表 5 秸秆焚烧与直接还田2处理对病虫草害的影响 直接还 田会加重作物病虫害 。本试验调 查表明
Tab．5 The efect of diferent treatments on pests，diseases and weds 不是所有的病虫 害都 因秸 秆还 田而加 重 ，麦 秸焚
处 理
Treatments
病虫害／株·百株 杂 g／+·m 烧处理毛毛虫 的百株受害率反大于秸秆倍量还 田
Plant diseases and insect pests W eed
毛毛虫 玉米螟 黑粉病 蚜 虫 1998 1999
Caterpillar Maize moth Corn smut Aphis
处理 ；玉米螟 的发生则 随秸秆 直接还 田量 的增加
而加重 ；玉米黑粉病 的发生 2处理 间无 太大差 异 ，
而蚜虫危害率秸秆焚烧低 于秸秆还 田处理 。
2．3 对作物产量的影响
产 量是多种 因素综合影响 的结 果 ，秸秆还 田
与秸秆焚烧处理改变了土壤物理环境和养分供应状况 ，并表现在产量上 ，试验表明秸秆焚烧处理玉米平均产
量 比秸秆 直接还 田减产 10．3％，小麦 产量平均减产 7．5％ ，该结果与他人 研究结果基本 一致 。
3 小结与讨论
秸秆直接还田较秸秆焚烧处理可增加土壤表层水分和土壤微生物量 ，且在高温季节降低土壤温度。秸
秆焚烧损失了其中的 N素，但 P、K基本全部还 田，其初期土壤速效磷含量远高于秸秆还田处理，由于 P的
易被固定性 ，收获时却与秸秆还 田处理无明显差异；秸秆焚烧因使秸秆中 K以无机态一次性补充土壤中，初
期土壤速效钾含量高于秸秆还田处理。秸秆焚烧并不会消灭所有的病虫害，麦秸直接还 田时玉米螟和蚜虫
危害有加 重趋势 ，但 毛毛虫危 害反 而有减轻趋势 。秸秆还 田对作 物病虫害 的影 响是一个长期积 累的过程 ，作
物病虫害在秸秆长期还 田下的发展趋势尚有待于进一步研究。秸秆焚烧 比秸秆直接覆盖还田处理除草效果
好 ，但仍不能忽视除草剂的使用。
参 考 文 献
1 曾木祥等．麦秸翻压还 田的适宜水分条件．土壤肥料，1993(6)：20～24
2 沈裕琥等．秸秆覆盖的农田效应 干旱地区农业研究 ，1998，16(1)：45～50
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