全 文 ：我国玉米主产区秸秆资源利用现状及其效果*
王如芳摇 张吉旺**摇 董树亭摇 刘摇 鹏
(山东农业大学农学院作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018)
摘摇 要摇 在我国东北春玉米区、华北玉米区、西南玉米区 3 个玉米主产区,共 125 个县、720 个
村,采用问卷调查和用户调查相结合的方法,对玉米秸秆资源利用现状及其效果进行调查.结
果表明:在玉米秸秆资源利用方式中,以秸秆还田、饲料和燃料占绝大多数,研究区域内平均
分别占 30郾 8% 、26郾 2%和 24郾 6% .其中东北春玉米区从大到小依次为燃料、饲料和秸秆还田,
分别占 35郾 4% 、30郾 8%和 19郾 8% ;华北玉米区依次为秸秆还田、饲料和燃料,分别占 43郾 6% 、
19郾 9%和 17郾 9% ;西南玉米区依次为秸秆还田、饲料和燃料,分别占 29郾 0% 、27郾 9% 和
20郾 5% .在研究区域内秸秆焚烧比例均较小,占 12郾 8% ;工业原料比例最小,占 0郾 7% .秸秆还
田可增加作物产量,东北、华北、西南玉米产区秸秆还田的作物产量分别平均增加 632郾 0、
371郾 6 和 290郾 4 kg·hm-2;还可改良土壤状况、减少化肥和有机肥的施入量,其中有机肥施入
量减少 20% ~30% ,氮肥减少 16% ~30% ,磷肥减少 24% ~34% ,钾肥减少 33% ~38% .不同
产量水平地块,作物产量随秸秆产量、还田量和还田比例增加而增大.但由于秸秆还田机械不
配套,还田质量差,增加了整地除草难度,加重某些病虫害发生,影响后茬作物苗期生长,仍需
进行相关配套技术研究.
关键词摇 玉米摇 秸秆资源摇 利用途径摇 玉米主产区
*国家现代玉米产业技术体系建设项目(nycytx鄄02鄄13)资助.
**通讯作者. E鄄mail: jwzhang@ sdau. edu. cn
2010鄄11鄄10 收稿,2011鄄02鄄28 接受.
文章编号摇 1001-9332(2011)06-1504-07摇 中图分类号摇 S345摇 文献标识码摇 A
Present situation of maize straw resource utilization and its effect in main maize production
regions of China. WANG Ru鄄fang, ZHANG Ji鄄wang, DONG Shu鄄ting, LIU Peng (State Key La鄄
boratory of Crop Biology, College of Agronomy, Shandong Agricultural University, Tai爷an 271018,
Shandong, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(6): 1504-1510.
Abstract: A survey was carried out in three main maize production regions in Northeast, North,
and Southwest China, including 720 villages of 125 counties, with the purpose of investigating the
present situation of maize straw resource utilization and its effect. Among the present utilization ways
of maize straw resource, the main ones were returning to soil, feeding livestock, and using as fuel,
their proportions being 30郾 8% , 26郾 2% , and 24郾 6% , respectively. In Northeast China, the top
three utilization ways were fuel, livestock feed, and returning to soil, with the proportions being
35郾 4% , 30郾 8% and 19郾 8% ; in North China, the top three were returning to soil, livestock feed,
and fuel, with the proportions being 43郾 6% , 19郾 9% , and 17郾 9% ; and in Southwest China, they
were returning to soil, livestock feed, and fuel, with the proportions being 29郾 0% , 27郾 9% , and
20郾 5% , respectively. In the survey areas, the proportion of using maize straw as fuel was smaller
(12郾 8% ), and that of using as industrial raw material was only 0郾 7% . Returning maize straw to
soil increased maize yield ( the increment in Northeast, North, and Southwest China was 632郾 0,
371郾 6, and 290郾 4 kg·hm-2, respectively), improved soil condition, and decreased the applica鄄
tion rates of manure, nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers by 20% -30% , 16% -30% ,
24% -34% , and 33% -38% , respectively. The maize yield increased with increasing straw mass
and its returning amount and proportion. However, because of wanting complete sets of available
machines, straw returning was low in quality, which increased the difficulty in weed controlling and
promoted the occurrence of some diseases and insect pests, giving impacts on maize seedlings
growth. It would be necessary to strengthen the researches on the related complete set maize straw
returning techniques.
Key words: maize; straw resource; utilization way; main maize production region.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 6 月摇 第 22 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2011,22(6): 1504-1510
摇 摇 作物秸秆中含有丰富的氮(N)、磷(P)、钾(K)
等营养元素,作为有机肥资源,秸秆占我国有机肥资
源总量的 12% ~ 19% [1-3] . 高利伟等[4]研究表明,
2006 年中国作物秸秆总量超过 7郾 6 亿 t,其中 N、P、
K养分资源分别达到 776 万 t、249 万 t和 1342 万 t.
作物秸秆还田、饲用、燃烧及其他利用方式所占比例
分别为 24郾 3% 、29郾 9% 、35郾 3%和 10郾 5% [4] .秸秆还
田可以增加土壤有机质、缓解土壤 N 流失,提高土
壤微生物 C、N的固持和供给效果,增加土壤微生物
量 C / N,提高土壤供肥水平,秸秆还田配施化肥效果
更好,既能培肥地力,又能起到保墒作用[5-6] . 秸秆
还田配合长期施 K,可显著降低土壤对外源 K 的固
定,土壤固 K 量随环境溶液中 K 浓度的升高而增
加[7];可显著增加冬小麦的经济产量、生物产量和
吸 K量,同时减少年度间因气候因素引起的产量差
异,提高产量和植物吸 K 的稳定性[8] .由此可见,秸
秆还田效果显著,但在全国范围内,关于秸秆还田现
状及问题的调查研究鲜见报道.
秸秆饲料是草食家畜粗饲料的重要来源之一,
鼓正荣等[9]报道,利用秸秆饲料发展奶牛业具有节
约粮食、提高奶牛生产力的优点,经过处理的玉米秸
秆和稻草粗纤维消化率分别提高 20郾 7%和 20%左
右,有机物质消化率提高 20%左右. 刘德军等[10]报
道,玉米秸秆果穗以上部分适口性和营养成分好于
下部,因此玉米秸秆用于饲料优先选择果穗以上部
分,果穗以下部分可适当还田.
每年用作燃料的农作物秸秆折合标准煤约
1郾 5 亿t[11],主要用于炊事及取暖.据测算,黑龙江省
农村直接用作燃料的秸秆消耗量每年在 3000 万 t
以上,占秸秆总量的 60% [12] . 秸杆焚烧主要发生在
以下 3 种地区,即地广人稀的产粮区,如吉林省、黑
龙江省;经济较发达地区,如江苏、浙江等省,农民生
活用能的商品化率超过 90% ,50%左右的秸秆被焚
烧;能源产区,如山西、陕西等省,化石能源相对便宜
且使用方便清洁,秸秆利用成本高,焚烧现象严重.
秸秆焚烧对交通、空气和农田生态系统造成严重危
害.随经济发展,能源利用形式发生改变,加上禁止
焚烧秸秆政策的施行,现阶段在全国范围内秸秆利
用现状如何仍鲜见报道.
综上,关于全国玉米主产区秸秆的去向、利用方
式、秸秆还田现状和效果及还田后的问题研究尚不
清楚.为此,本研究开展了玉米秸秆利用现状调查,
以明确其利用现状及存在的问题,为在全国范围内
倡导秸秆利用合理化、经济化和环保化提供依据.
1摇 数据来源及调查方法
本研究于 2009 年 3 月 20 日—8 月 30 日进行,
采用问卷调查和农户调查相结合的方法,以代表性
自然村为单位.在全国 3 个玉米主产区,选出有代表
性的 22 个省,每个省选出代表性城市,每个城市选
择 5 个示范县,每个县随机调查 5 ~ 8 个村,共选择
125 个县,720 个村进行调查. 其中东北春玉米区选
择黑龙江、内蒙古、河北(部分地区属于春玉米区)、
辽宁、新疆、吉林等省共 49 个县 265 个村;华北玉
米鄄小麦两熟区选择河北、河南、安徽、陕西、江苏、新
疆、山东等省共 49 个县 341 个村;西南玉米区选择
浙江、湖北、广西、江苏、云南、重庆、河南、四川、贵州
等省共 27 个县 114 个村. 3 个玉米主产区调查面积
分别为 2574、1809 和 1135 万 hm2,将地块按不同产
量水平分为高产地块(H)、中产地块(M)和低产地
块(L),分别调查秸秆的利用途径及秸秆还田效果.
调查样本量与对应区域面积不完全一致,因为东北
地区地广人稀,其调查面积最大.调查的具体内容包
括:玉米秸秆资源利用途径及其还田所占比重,还田
方式、方法和成本,还田后对作物产量、施肥量和灌
水量的影响,玉米生产中有机肥投入情况(种类、投
入量及投入方式等),还田过程中的问题和农民对
玉米秸秆还田的认识态度等.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 玉米秸秆的利用途径
由表 1 可以看出,在调查区域整体范围内,秸秆
资源利用途径以还田、饲料和燃料占绝大多数,分别
占 30郾 2% 、26郾 2%和 24郾 4% . 东北春玉米区燃料比
例最大,平均占 34郾 7% ;其次是饲料和还田,分别占
30郾 8%和 19郾 8% ,较燃料分别低 11郾 1%和 42郾 9% ,
均显著高于焚烧比例和工业原料比例. 华北玉米区
还田比例最大,平均占 41郾 8% ,显著高于其他途径;
其次是饲料和燃料,分别占 19郾 9%和 17郾 9% ,较还
田分别低 52郾 5%和 57郾 3% .西南玉米区与华北玉米
区相似,还田比例最大,平均占 29郾 0% ;其次是饲料
和燃料,分别占 27郾 9% 和 20郾 5% ,较还田分别低
4郾 7%和 29郾 2% . 3 个玉米主产区用作工业原料的比
例均最小,焚烧比例也较小,在 10% ~ 16% . 3 个玉
米主产区均表现为:不同地块产量随秸秆还田比例
增大而升高,不同产量水平地块作为饲料、燃料等用
途的秸秆比例差异不大.
50516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王如芳等: 我国玉米主产区秸秆资源利用现状及其效果摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 玉米秸秆的利用途径及所占比例
Table 1摇 Utilization way and proportion of maize straw (%)
玉米产区
Maize region
地块
Field
还田
Return to soil
饲料
Feeding stuff
燃料
Fuel
焚烧
Incineration
工业原料
Industrial material
其他
Others
东北 H 21郾 7 29郾 5 35郾 5 10郾 0 0郾 1 3郾 2
Northeast M 18郾 9 31郾 5 35郾 7 10郾 5 0郾 2 3郾 2
L 18郾 8 31郾 4 32郾 9 12郾 0 0郾 3 4郾 7
华北 H 46郾 2 22郾 2 16郾 7 11郾 3 0郾 4 3郾 2
North China M 42郾 8 18郾 1 17郾 6 12郾 7 0郾 7 8郾 2
L 36郾 6 19郾 3 19郾 3 12郾 8 1郾 1 11郾 1
西南 H 29郾 5 27郾 9 21郾 2 15郾 1 0郾 3 5郾 9
Southwest M 29郾 7 27郾 9 20郾 3 14郾 8 1郾 5 5郾 9
L 27郾 7 28郾 0 20郾 0 15郾 9 1郾 8 6郾 7
平均 Average 30郾 2 30郾 2 26郾 2 24郾 4 12郾 8 0郾 7
H:高产地块 High yield field;M:中产地块 Middle yield field;L:低产地块 Low yield field. 下同 The same below.
2郾 2摇 玉米秸秆还田对作物产量的影响
由表 2 可以看出,秸秆还田可提高作物产量,3
个玉米主产区产量平均分别增加 632郾 0、371郾 6 和
290郾 4 kg·hm-2,增幅平均为 6郾 5% 、5郾 5%和 5郾 6% .
3 个主产区均表现为籽粒产量增加量和籽粒产量随
秸秆产量和还田量的升高而升高,说明秸秆还田可
使作物增产.
东北春玉米区秸秆产量和籽粒产量最大,平均
为 12253 和 9806 kg·hm-2;秸秆还田量仅次于华北
玉米区,平均为 2454 kg·hm-2 .华北玉米区秸秆还
田比 例 和 还 田 量 最 大, 分 别 为 41郾 8% 和
3264 kg·hm-2 .西南玉米区秸秆产量和还田量最
小,分别为 6081 和 1701 kg·hm-2,籽粒产量和产量
增幅也最小.说明秸秆还田需适量,只有最佳还田量
才能获得最大籽粒产量.
2郾 3摇 玉米秸秆还田对灌水量和病虫害发生的影响
秸秆还田后东北春玉米区和华北玉米区灌水量
分别增加 108郾 4 和 160郾 8 m3·hm-2;增加量随地块
产量升高而增大. 西南玉米区灌水量平均减少
194郾 8 m3·hm-2;减少量随地块产量升高而增大(表
2).灌水量与秸秆还田量和产量之间的关系不同地
区表现不同.
秸秆还田后病虫害情况在不同玉米产区表现不
同,在所调查的 4 种病害和 1 种虫害中,东北春玉米
区丝黑穗病呈增加趋势,平均增加 0郾 9% ;其他病虫
害均减轻.华北玉米区锈病和玉米螟发病率减小,平
均减小 4郾 3%和 2郾 0% ,其他病害增加,但增加幅度
较小.西南玉米区褐斑病没有变化,其他病虫害均呈
增加趋势.说明不同地区秸秆还田对病虫害发生的
影响存在差异,在北部与中部地区病虫害减轻,而西
南地区加重(表 3).
2郾 4摇 玉米秸秆还田对有机肥和化肥施入量的影响
由表 4 可以看出,秸秆还田前后,有机肥、化肥
投入量以东北春玉米区最大,西南玉米区居中,华北
玉米区最小;产量越高的地块,有机肥、化肥的投入
量越大.秸秆还田后,有机肥和化肥用量均减少.
表 2摇 秸秆还田对产量和灌水量的影响
Table 2摇 Effects of maize straw returning to soil on the grain yield and irrigation amount
玉米产区
Maize region
地块
Field
秸秆产量
Straw yield
(kg·hm-2)
籽粒产量
Grain yield
(kg·hm-2)
秸秆还田量
Amount of
straw return
to soil
(kg·hm-2)
籽粒产量增幅
Increase of grain yield
(kg·hm-2) (% )
灌水增减量
Increase and
decrease of
irrigation
(m3·hm-2)
东北 H 15078 12502 3269 782郾 4 6郾 3 160郾 4
Northeast M 11506 9364 2176 635郾 1 6郾 8 94郾 2
L 10174 7553 1916 478郾 5 6郾 3 70郾 7
华北 H 9141 7903 4219 519郾 0 6郾 6 238郾 8
North China M 7755 6738 3316 319郾 4 4郾 7 122郾 0
L 6170 5369 2256 276郾 5 5郾 2 121郾 5
西南 H 8063 7093 2382 317郾 4 4郾 5 -291郾 6
Southwest M 5680 5278 1684 299郾 0 5郾 7 -291郾 6
L 4499 3863 1246 255郾 2 6郾 6 -1郾 1
6051 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 3摇 秸秆还田对病虫害发生的影响
Table 3摇 Effects of maize straw returning to soil on the occurrence of disease and insect pest (%)
玉米产区
Maize region
地块
Field
大小斑病
Setosphaeris turcisa and
Bipolaris maydis
锈病
Corn rust
褐斑病
Corn brown
spot
丝黑穗病
Head smut
玉米螟
Furnacalis
东北 H -4郾 7 -4郾 7 -4郾 9 1郾 3 -3郾 5
Northeast M -4郾 3 -3郾 9 -3郾 9 0郾 6 -1郾 0
L -4郾 7 -4郾 1 -5郾 0 0郾 6 -1郾 2
华北 H 1郾 5 -4郾 2 0郾 6 0郾 8 -2郾 5
North China M 1郾 7 -3郾 9 1郾 8 1郾 2 -1郾 9
L 1郾 1 -5郾 0 0郾 7 1郾 1 -1郾 5
西南 H 3郾 7 4郾 6 0 1郾 3 5郾 2
Southwest M 3郾 6 4郾 8 0 0郾 9 5郾 4
L 3郾 6 3郾 9 0 0郾 6 4郾 8
表 4摇 玉米秸秆还田前后有机肥和化肥投入
Table 4摇 Input of manure and chemical fertilizers before and after maize straw returning to soil
玉米产区
Maize region
地块
Field
有机肥投入量
Manure application
rate (kg·hm-2)
还田前
Before
returning
to soil
还田后
After
returning
to soil
化肥投入量
Chemical fertilizer application rate (kg·hm-2)
N
还田前
Before
returning
to soil
还田后
After
returning
to soil
P
还田前
Before
returning
to soil
还田后
After
returning
to soil
K
还田前
Before
returning
to soil
还田后
After
returning
to soil
东北 H 25131 20610 472 413 196 153 110 73
Northeast M 22024 17016 353 297 161 115 88 58
L 16551 12656 356 273 156 118 91 61
华北 H 15824 11756 248 176 153 114 76 53
North China M 10268 6387 224 150 104 71 63 40
L 8976 6898 209 154 93 71 53 34
西南 H 17501 12047 275 189 168 121 106 62
Southwest M 17352 11506 261 178 191 114 82 52
L 10816 8070 217 164 131 92 49 34
摇 摇 有机肥投入量以东北春玉米区最大,还田前后
不同地块分别平均为 21236 和 16761 kg·hm-2,减
少 21郾 1% ;西南玉米区居中,还田前后分别平均为
15223 和 14541 kg·hm-2,减少 30郾 8% ;华北玉米区
最小,还田前后分别平均为 11689 和 834 kg·hm-2,
减少 28郾 6% . 有机肥投入量以西南玉米区减幅最
大,东北玉米区最小.
化肥投入量以东北春玉米区最大,N、P、K 肥还
田后分别比还田前平均减少 16郾 7% 、 24郾 7% 、
33郾 6% ;西南玉米区投入量居中,N、P、K 肥平均减
少 29郾 6% 、33郾 2% 、37郾 5% ;华北玉米区投入量最
小,N、P、K 肥平均减少 29郾 7% 、27郾 5% 、36郾 7% . 西
南玉米区化肥用量减幅最大,东北玉米区最小;在研
究区域范围内 K 肥减幅最大,N 肥减幅最小. 秸秆
还田后仍需配施化肥,特别是 N 肥,有利于调节土
壤 C / N,但可大幅度减少 K肥施入量.
2郾 5摇 玉米秸秆还田的方式和成本
调查发现,秸秆还田的方式主要包括机械粉碎
还田、粉碎深埋、人工覆盖、过腹还田、秸秆垫厩垫圈
还田、堆沤腐熟后还田、自然枯死、机械翻压等.调查
过程中统计了秸秆还田的费用,包括机械还田和人
工还田,其他几种方式规模较小,没有进行统计. 由
表 5 可以看出,秸秆机械还田费用以东北春玉米区
最低,分别比华北和西南玉米区低42郾 6%和44郾 3% .
表 5摇 玉米秸秆还田费用
Table 5摇 Cost of maize straw returning to soil
玉米产区
Maize region
机械还田
Straw returning
to soil by
machine
(yuan·hm-2)
人工还田
Straw returning
to soil
by labor
(person·hm-2)
东北 Northeast 397郾 7 12郾 6
华北 North China 641郾 0 17郾 6
西南 Southwest 714郾 3 27郾 3
70516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王如芳等: 我国玉米主产区秸秆资源利用现状及其效果摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 6摇 农民对秸秆还田的认识态度
Table 6摇 Farmers爷 attitude to the straw returning
玉米产区
Maize region
支持率
Support
rate (% )
中立率
Neutral
rate (% )
反对率
Oppose
rate (% )
东北 Northeast 51郾 3 35郾 9 12郾 8
华北 North China 66郾 7 29郾 2 4郾 2
西南 Southwest 35郾 7 60郾 7 3郾 6
人工还田费用也以东北春玉米区最低,分别比华北
和西南玉米区低 28郾 2%和 53郾 9% .这是由于东北春
玉米区生产规模大,机械化程度高,成本较低;华北
和西南玉米区生产规模小,秸秆还田的机械化程度
和水平较低,成本较高.
2郾 6摇 农民对玉米秸秆还田的认识态度
不同玉米主产区农民对秸秆还田的支持率不
同,东北和华北玉米区对秸秆还田的支持率大,分别
为 51郾 3% 和 66郾 7% ,西南玉米区中立率最大,为
60郾 7% ,支持率仅为 35郾 7% (表 6).
2郾 7摇 玉米秸秆还田过程中存在的问题
经调查,秸秆还田过程中存在的问题主要有:秸
秆还田质量较差;粉碎抛撒不均匀;增加耕地整地难
度;影响播种和出苗,使后茬小麦出苗率降低 2% ~
10% ;腐烂困难,直接还田腐烂时间受气候影响,1 ~
2 年才见效,一般腐烂时间从 2、3 个月到 1 年不等.
另外,秸秆为作物病虫害提供了寄主,可能会导致病
虫害加重,特别是地下害虫,但有些地区也会减少.
秸秆还田还缺少配套机械,一是缺少小型机械;二是
机械粉碎的效果差,达不到粉碎均匀、细致的效果.
因此,应增加大型农机具投入,扩大机械还田面积,
减小秸秆还田成本,提高秸秆还田效果.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 不同主产区玉米秸秆利用途径和比例
作物秸秆资源主要集中分布于中部、东北和西
南地区,黑龙江、河北、山东、江苏和四川省是作物秸
秆资源分布最集中的区域,5 省总量占全国的 36%
以上[13] .中国农作物秸秆资源量大,现阶段其用途
可分为肥料还田、畜牧饲料、农村生活能源和工业原
料 4 个方面. 2007 年黑龙江省农作物秸秆资源中,
家庭燃用占 50% ,饲料占 23% ,还田占 3% ,其他工
业用途占 3% ,焚烧或废弃占 21% [14] .周曙东等[15]
报道,吉林省农村人均能源消费量高于江苏省,生物
质能源消耗江苏省以秸秆较多,而吉林省则以秸秆
和薪柴并重.本研究表明,我国不同主产区玉米秸秆
利用途径存在差异,东北春玉米区燃料比重最大,为
34郾 7% ,其次是饲料,占 30郾 8% . 在研究区域范围
内,燃料和饲料比例以东北地区最大,因东北地区长
时间寒冷,需大量燃料取暖、炊事,牲畜冬季的饲草
需求量也较大;华北玉米区秸秆还田比重最大,为
41郾 8% . 2000—2003 年全国秸秆焚烧总量约 1郾 36 ~
1郾 43 亿 t,占秸秆总产出量的 23%左右[16] . 曹国良
等[17]估算 2001—2003 年山东、河南、江苏、河北秸
秆焚烧比例在 20% ~ 30% ,东北各省、江苏、浙江高
达 30% ~ 40% . 本研究表明,在调查区域范围内秸
秆焚烧比例为 10% ~ 16% ,西南玉米区最大,为
15郾 2% ,其次是华北玉米区,为 12郾 2% .这说明秸秆
焚烧比例有所减少,作为生物质能源被有效利用.另
外,秸秆焚烧存在地区差异,山西、陕西有大量煤矿
资源,居民较容易获得廉价商品能源;江苏、浙江等
地用能商品化程度较高,造成大量秸秆剩余,焚烧现
象严重.在调查区域范围内,秸秆作为可再生工业原
料的比例低于 2% ,应是今后秸秆利用的发展方向
之一.
3郾 2摇 秸秆还田的增产效果
徐国伟等[18]研究表明,与单施 N 肥相比,秸秆
还田配施 N肥可提高水稻叶片的硝酸还原酶活性,
进而极显著提高作物吸 N 量,提高水稻产量. 本研
究中,玉米秸秆还田配施 N 肥的作物产量明显提
高,籽粒增产 4% ~6% .究其原因,一是秸秆还田后
土壤有机质含量升高,土壤结构得到改良;二是土壤
C / N增加,土壤微生物活性增强,微生物 N 量和土
壤含 N量增加[19-22];三是秸秆还田配施 N 肥减少
了 N渗漏和挥发[23],降低了土壤反硝化作用和 N2O
的排放[23] .
秸秆还田对小麦产量的影响报道并不一
致[24-25] .刘义国等[25]认为,玉米秸秆打碎配施 N 肥
可提高小麦叶绿素含量,促进小麦光合作用和蒸腾
作用,进而促进物质合成与转化,提高产量;Taka鄄
hashi等[26]认为,秸秆还田提高了作物的 N 吸收速
率,减产是因为秸秆单独还田导致土壤 C / N 失衡,
或还田时耕作不当、播种质量差使小麦出苗率下降,
引起作物减产[26] . 本研究表明,玉米秸秆还田后适
量配施 N、P、K化肥可显著提高作物产量.
3郾 3摇 秸秆还田的培肥土壤效果
秸秆与化肥配施可促进作物对土壤 P 的吸收,
提高 P 利用率,增加土壤腐殖质含量,改善腐殖质
品质[27] .与单施 N肥相比,秸秆配施 N 肥提高了冬
小麦的 N 效率,其中 N 肥表观利用率、N 生产效率
和 N 肥农学效率均显著提高[28] . 张静等[5] 报
8051 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
道,玉米秸秆还田量为 9000 kg · hm-2 时,配施
138 kg N·hm-2,土壤微生物固持 C、N的效果增强,
土壤 C、N的固持和供给效果好,土壤养分的有效性
和利用性提高,下茬冬小麦增产显著.王宏庭等[8]认
为,在施 N、P的基础上每年施 K2O 150 kg·hm-2,平
均增产 10郾 2%以上,秸秆单独还田平均增产 6郾 6%
以上,二者配施平均增产 17郾 6% ,年平均吸 K 量提
高 32郾 0 kg·hm-2,土壤速效 K、缓效 K 分别提高
38郾 6%和 11郾 0% .秸秆还田可减少化肥和有机肥用
量,减小农田富营养化程度. 在本研究区域范围内,
秸秆还田后农户施用的 N、P、K化肥量减少,作物产
量增加.因此,秸秆还田可起到培肥地力、减少化肥
投入的作用.
3郾 4摇 秸秆利用中存在的问题
从长远看,秸秆还田可改善土壤条件,有利于作
物增产,但如果秸秆利用水平不高,会造成负面影
响.如果还田时粉碎不彻底,覆盖不均匀,会影响作
物出苗,增加整地除草难度和某些病虫害的发病率.
如何提高秸秆还田水平,减轻还田后耕作难度和病
虫害发病率,还需做进一步研究.虽然农民对秸秆还
田的认识水平有了明显提高,但秸秆还田的配套技
术不到位、相应的副作用得不到有效控制、经济效益
不高等问题将制约其进一步推广和应用.
秸秆用于工业原料可转化大量废弃秸秆,代替
化石能源,消除潜在环境污染,具有良好的经济效
益.但在整个调查区域内秸秆作为工业原料的比例
仍然很低,目前国内仍然缺乏秸秆还田、饲用、转化
为生物质能源的技术,因此加大对秸秆利用技术的
开发有利于提高秸秆资源的利用效率.
致摇 谢摇 感谢国家现代玉米产业技术体系各试验站为本文
数据调查提供支持.
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作者简介摇 王如芳,女,1986 年生,硕士.主要从事玉米高产
优质生理生态研究. E鄄mail: hongfangwang07@ 126. com
责任编辑摇 张凤丽
0151 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷