全 文 ：中国生态农业学报 2013年 5月 第 21卷 第 5期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2013, 21(5): 526535


* 西藏自治区重点科研项目(2011年)、“十二五”国家科技攻关项目(2011BAD29B04)和国家自然科学基金项目(40801110)资助
** 通讯作者: 郭瑞英(1978—), 女, 博士, 副教授, 硕士生导师, 主要从事植物土壤体系养分循环过程与调控。E-mail: guory07@lzu.edu.cn
潘剑玲(1987—), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为农业生态学。E-mail: panjl07@lzu.edu.cn
收稿日期: 20120901 接受日期: 20130104
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00526
秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及
机制研究进展*
潘剑玲 1 代万安 2 尚占环 1 郭瑞英 3**
(1. 兰州大学草地农业科技学院 兰州 730020; 2. 西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所 拉萨 850032;
3. 兰州大学生命科学学院干旱农业生态研究所 兰州 730000)
摘 要 秸秆还田作为全球有机农业的重要环节, 对维持农田肥力, 减少化肥使用, 提高陆地土壤碳汇能力
具有积极作用。秸秆还田主要通过增加土壤有机质和提高氮肥利用率来改善农田生产环境, 获得高农业生产
能力。有效的秸秆还田能为土壤中的微生物提供丰富的碳源, 刺激微生物活性, 提高土壤肥力; 同时矿化的秸
秆组分能促进土壤氮循环和矿化, 提高氮素有效性。秸秆还田能够促使集约化高氮输入的农田生态系统维持
正常的碳氮比例, 减少氮素淋洗损失, 改善土壤结构板结和连作障碍等现象。目前我国农田秸秆还田率不足
50%, 与欧美国家高达 90%多的秸秆还田率相比, 还具有很大的发展潜力。因此加强我国秸秆还田率能够逐渐
改变我国耕地土壤存在的有机质含量和品质下降、氮素损失严重等现象。目前应进一步深入研究秸秆还田对
有机质及氮素有效性的影响机制, 并结合长期监测试验, 以及多种秸秆还田技术进行比较研究, 发展适合当
地秸秆还田模式, 促进我国农业生态系统的可持续性。
关键词 秸秆还田 有机质 氮素有效性 碳氮比 土壤质量 可持续农业
中图分类号: S142 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)05-0526-10
Review of research progress on the influence and mechanism of field straw
residue incorporation on soil organic matter and nitrogen availability
PAN Jian-Ling1, DAI Wan-An2, SHANG Zhan-Huan1, GUO Rui-Ying3
(1. College of Pastoral Agricultural Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China; 2. Institute of Vegetable
Sciences, Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Lhasa 850032, China; 3. Institute of Arid Agroecology,
School of Life Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)
Abstract Straw residue incorporation, as a key practice of global organic agriculture, was critical for maintaining soil
fertility, reducing fertilizer use and improving soil carbon sequestration in farmlands. Straw residue incorporation has
improved farmland environments for safe and high production capacity by increasing soil organic matter and reducing nitrogen
fertilizer application. Effective straw residue incorporation improved soil microbial conditions by supplying abundant carbon,
stimulating microbial activity and enhancing soil fertility. Also mineralization of straw residue promoted normal soil nitrogen
cycle and mineralization and improved nitrogen efficiency. Straw residue incorporation maintained normal carbon-nitrogen
ratio with intensive high nitrogen input in farmland ecosystems, reduced nitrogen loss via leaching, loosened up hardened soil
structures and mitigated obstacles related with continuous cropping. Recent straw residue incorporation rate in China was
under 50% while it was over 90% in European and American countries. This implied that there was still plenty of room for
China to make a full use of straw residue incorporation potential. Thus it was possible to improve straw residue incorporation
rate in China which will gradually enhance soil organic matter content and prevent nitrogen loss and soil quality decline in
farmlands. It was beneficial to refocus intensive research on the mechanisms of soil organic matter and nitrogen availability. It
was also beneficial to compare long-term monitoring experiments with various technological methods of straw residue
第 5期 潘剑玲等: 秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及机制研究进展 527


incorporation in order to develop suitable local straw residue incorporation techniques. Such efforts had the potential to
promote sustainable agricultural ecosystem and agricultural production in China.
Key words Straw residue incorporation, Organic matter, Nitrogen availability, Carbon/nitrogen ratio, Soil quality,
Sustainable agriculture
(Received Sep. 1, 2012; accepted Jan. 4, 2013)
农作物秸秆是农田土壤有机质的重要来源。秸
秆中含有农作物生长需要的氮、磷、钾、镁、钙和
硫等营养元素, 可以作为农业生产中重要的肥料资
源[1]。还田不仅是回收利用秸秆的一种重要方式, 还
可以减少野外焚烧秸秆出现的浪费资源和环境污染
等问题[2]。秸秆还田后在土壤中分解, 能有效提高土
壤有机质含量和肥料利用率, 改良土壤结构和物理
性状, 综合改善土壤水、肥、气、热等方面的生态
效益 [35]。我国是世界上秸秆产量最丰富的国家之
一。据统计, 目前我国每年生产约 7亿 t的秸秆, 其
肥量相当于 350多万 t氮肥、800多万 t钾肥、80多
万 t 磷肥, 但我国秸秆还田率不足 50%[68]。据美国
农业部统计, 美国每年生产的作物秸秆 4.5 亿 t, 秸
秆还田量约占秸秆生产量的 68%[9], 甚至高达
90%[2], 较高的秸秆还田率对美国的农田土壤肥力
保持起着十分重要的作用。
土壤有机质和氮素有效性对作物产量和农业生
产有直接或间接作用。了解秸秆还田对土壤有机质
及氮素有效性的影响, 对我国开展秸秆还田和有效
回收利用有机肥料均有重要意义。但我国关于此方
面的研究较少, 特别是缺乏长期定位试验。本文总
结近年来国内外关于秸秆还田后对土壤有机质和氮
素有效性影响的研究报道, 有助于加强对秸秆还田
的综合性了解, 并为相关研究的进一步开展提供资
料 , 以期能合理和有效地利用作物秸秆 , 达到培肥
地力以及增加作物产量的效果, 实现农业的可持续
发展。
1 我国农田土壤有机质概况
根据第二次全国土壤普查统计资料, 我国耕地
土壤有机质含量为 10~20 g·kg1, 而表层土壤碳库储
量为 38~39 Pg, 其中农业土壤约占 5 Pg[1012]。我国
农田土壤有机质含量地区间变化较大, 并深受土地
利用方式的影响。东北地区耕地土壤平均有机碳含
量最高 , 为 (57±54) t(C)·hm2, 华北地区最低 , 为
(30±30) t(C)·hm2[11]。与全球相比较, 我国农田土壤
普遍存在有机质含量较低的现象。为了增加农作物
产量 , 农田土壤进行高化肥投入 , 致使提高农作物
产量的同时 , 耕地土壤有机质出现严重的退化现
象 [1213]。我国天然土壤经开垦成为农田后, 每年耕
地土壤碳平均损失量为 0.81 Mg(C)·hm2·a1[14]。李长
生等[15]用 DNDC(碳氮分解)模型比较中国和美国耕
地土壤碳库动态 , 提出我国农业土地每年净损失
73.8 Tg碳, 而美国农业土地净增 72.4 Tg碳, 其原因
是美国秸秆还田比率显著高于中国。
2 土壤有机质在农田生态系统中的作用
土壤有机质是土壤维持肥力和农业生产力的重
要组分, 由一系列存在于土壤中、组成和结构不均
一、主要成分为碳和氮的有机化合物组成[16]。有机
质含有植物生长需要的各种营养元素并影响养分循
环、微生物活动和土壤保水保肥能力, 促进土壤形
成良好结构 , 决定农作物产量 , 同时还能减轻重金
属、农药污染等造成的影响[1718]。有机质在不同土
壤中含量差异很大, 高的可达 200 g·kg1以上, 低的
不足 5 g·kg1, 而耕地表层土壤有机质含量均在
50 g·kg1 以下[19]。土壤有机质是大量元素库, 提供
了有机质中超过 95%的氮和硫, 以及 20%~70%的磷,
在作物生产中具有非常重要的意义 [20]。长期以来 ,
经过国内外研究者的大量田间试验和实践生产证明,
增施有机肥、提高秸秆还田量、合理轮耕、种植豆
科牧草肥田等措施, 能有效提高土壤肥力和作物产
量[2123]。韩秉进[24]发现, 黑土农田土壤通过以上几
种措施可实现土壤优化管理, 提高土壤肥力。因此
农业生产中需不断添加有机肥料, 以维持土壤有机
质含量, 保证作物产量[25]。
土壤有机质与全球气候变化紧密相关, 其变动
影响着陆地土壤碳排放与库存。据估计, 如果全球
范围内土壤有机质下降 1%、2%和 3%, 可导致大气
CO2 浓度分别增加 5 mg·kg1、 12.5 mg·kg1 和
20 mg·kg1[26]。土壤学家认为全球约有 1 500 Pg的有
机碳存在于土壤 , 因含量大 , 其小幅度的变化就会
对大气 CO2浓度产生直接、较大的影响[17]。在全球
范围内 , 估计陆地生态系统每年土壤呼吸总量为
50~75 Pg 碳 , 而土壤呼吸释放的 CO2 中约有
50%~70%源于土壤微生物对有机质的分解作
用[2728]。土壤有机质因矿化作用导致 CO2流失从而
提高了温室气体的含量, 增强了温室效应[29]。气候
变暖后 , 土壤温度升高 , 加强了土壤微生物活性 ,
加快了有机质的分解和养分释放, 进一步促进了土
壤中的碳排放[28]。土壤碳素过度释放不利于有效地
528 中国生态农业学报 2013 第 21卷


积累土壤有机质和维持土壤肥力, 并且有研究表明
我国大部分农田土壤有机碳含量出现负平衡现象
[30]。秸秆还田能增强土壤的固碳作用, 提高土壤保
肥保水能力, 并能缓解农田土壤有机碳出现的负平
衡现象[3132]。我国秸秆含量丰富, 采取秸秆还田措
施后农田土壤固碳现状为 23.89 Tg·a1[33], 韩冰等[33]
估算我国秸秆还田固碳潜力为 42.23 Tg·a1。因此,
通过秸秆还田平衡和维持土壤养分循环、提高农田
土壤肥力越来越受到人们的重视, 并有望通过秸秆
还田来平衡化学肥料施用量[13]。
3 秸秆还田对土壤有机质的影响及机制
秸秆还田后, 秸秆周围会有大量的微生物进行
繁殖 , 形成土壤微生物活动层 , 加速了对秸秆中有
机态养分的分解释放, 可提高土壤有机质含量[31]。
据估算, 当秸秆还田量为 4 500~6 000 kg·hm2 时,
可稳定土壤有机质含量 [34]。白和平等 [35]研究表明 ,
秸秆还田后土壤有机质含量相对于非还田土壤平均
提高 0.29 g·kg1, 且秸秆释放有机物质是个逐渐的
过程 , 这样既增加土壤有机质含量 , 又有利于土壤
改良和可持续发展。Henriksen等[36]报道, 土壤中添
加成熟小麦秸秆后, 土壤中矿物氮含量显著增加的
同时可促进秸秆碳的矿化, 并显著增加微生物生物
量碳含量。Thomsen 等[37]资料表明, 长期黑麦草秸
秆还田后 , 土壤有机质含量明显增加 , 当每年黑麦
草秸秆还田量分别为 4 t·hm2、8 t·hm2和 12 t·hm2
时, 18年后土壤碳含量分别提高 12%、21%和 30%。
Powlson 等 [38]研究显示, 在英国东南部谷类秸秆还
田量为 1.7 t(C)·hm2时, 增加了土壤有机碳含量, 而
在模拟研究中, 秸秆添加 100 年后土壤有机碳含量
比未添加秸秆增加了 20.4 t(C)·hm2。朱玉芹等[39]报
道, 我国黑龙江省农场坚持秸秆还田 13 年, 累积面
积达 18.2 万 hm2, 土壤有机质增加 0.2%。大多数研
究表明 , 秸秆添加增加了土壤碳源输入 , 在一定范
围内 , 随着秸秆还田量和时间的增加 , 可显著提升
表层土壤有机质含量[4043]。但由于有机质容易受到
土壤类型、环境、生物量以及温度等因素的影响, 而
且秸秆种类和碳氮比不同, 致使秸秆还田对有机质
影响的各种研究报道结果不一[16,44]。Nardi等[45]资料
表明, 农作物秸秆添加不能长期有效地维持土壤表
层有机碳水平。
秸秆在土壤中的主要分解过程可分为快速分解
阶段和缓慢分解阶段[19]。秸秆还田的最初阶段是易
分解有机物质被快速矿化分解, 主要是微生物利用
蛋白质及可溶性有机碳、纤维素等易氧化有机物质
作为碳源, 同时不同程度地矿化和同化部分碳物质,
促使养分释放; 而后进入缓慢的矿化过程, 主要是
残留在土壤中的氮素及难分解物质在微生物的进一
步作用下进行缓慢且复杂的变化过程, 形成难被分
解的腐殖物质, 从而提高土壤有机质含量和更新土
壤有机质 [19,4647]。秸秆还田对土壤影响的过程中 ,
主要通过影响腐殖质含量来调节土壤有机质。土壤
腐殖质是有机质的重要组成部分, 是衡量土壤有机
质含量和稳定性的重要指标 , 其腐殖质化程度 , 常
以胡敏酸(H)和富里酸(F)的比例(H/F)关系确定[48]。
研究表明, 有机材料添加到土壤中, H/F比值增加到
土壤水平, 并趋于平稳[49]。曾木祥等[42]对稻草还田
量对土壤腐殖质组成影响的研究表明, 腐殖酸总量
和富里酸含量与秸秆还田量呈正相关, H/F的比值大
小次序则相反 , 单施稻草腐殖质总量增加 20.8%,
而稻草与化肥混施增加 23.0%, 富里酸中氮的矿化
率最高可达 38.1%~52.0%, 提高了土壤氮素活性。于
孝东等[50]资料显示, 在试验培养条件下成熟的水稻
秸秆添加, 土壤的有机碳含量提高 31.71%, 腐殖质
含量增加 51.93%。
综合国内外多年研究得出, 外源有机物质添加
在微生物的作用下对土壤原有有机碳的作用分为正
激发作用和负激发作用[5152]。正激发作用加强了土
壤原有有机碳的矿化作用 , 这是比较常见的现象 ;
负激发作用减弱了土壤有机碳的矿化作用[53]。有机
物质本身的碳氮比及各有机组分含量将直接影响到
土壤有机碳的激发效应[52]。一般认为, 新鲜秸秆是
土壤丰富的有机物质来源, 为微生物提供了能量和
营养元素 , 提高了微生物活性 , 从而加速了土壤有
机碳的矿化, 产生了激发效应[53]。当碳氮比较低的
秸秆还田后利用土壤原有有机碳以维持土壤微生物
活动所需的适宜碳氮比值, 因此能被微生物快速分
解, 促进土壤原有有机碳的正激发效应; 当将碳氮
比高的秸秆添加到土壤后, 微生物也能充分利用土
壤有机碳的氮素, 增强其对土壤有机碳的矿化分解
作用[5455]。Parnas[56]认为多数秸秆碳氮比较高, 而土
壤有机碳的碳氮比偏低, 一般为 10~12, 将含碳量低
的土壤有机碳和含氮量低的植物残体混合时使碳氮
比接近于适宜微生物生长的碳氮比, 能加快土壤有
机质和秸秆的分解。
4 秸秆还田对土壤氮素有效性的影响
4.1 秸秆还田对氮肥施用与利用的影响
氮素是生态环境系统中构成生命体的重要成分。
第 5期 潘剑玲等: 秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及机制研究进展 529


氮素是农作物必需大量营养元素, 其含量丰缺程度
是限制农作物产量的重要指标之一[57]。一直以来, 施
用氮肥是农业生产者追求高产的重要途径 [58]。据统计,
1998年我国氮肥施用量高达 2.23×107 t, 是 1987年的
16倍, 成为世界上氮肥使用量最多的国家[59]。然而过
量氮肥施用, 造成土壤中氮素饱和, 这样无机氮不能
完全被作物吸收而残留在土壤中, 或以包括硝酸盐
淋溶在内的各种方式损失掉 , 氮肥利用率显著降
低[6061]。我国农业生产中主要粮食作物平均氮肥利用
率为 35%, 土壤氮素有效性偏低, 残留在土壤中的氮
素主要以淋洗、氨挥发、反硝化作用损失, 不仅引发
土壤退化与地下水污染等环境问题, 而且增加了农
民投入成本[58,6264]。
秸秆中氮素资源丰富, 连续秸秆还田可减少氮
肥施用量, 提高水肥利用效率, 增加培肥效果[2,21]。
研究表明 , 实行秸秆还田措施 , 提高氮素供应率 ,
显著减少氮肥施加量和氮素损失量, 可部分解决农
业生态系统中氮肥引发的污染问题[58,65]。
4.2 秸秆还田对土壤氮素有效性的影响及机制
在农业生态系统中, 土壤氮素能以+5价到3价
各种形态存在, 这些形态氮素之间的转化影响土壤
的氮素有效性和生态系统的生产力[6667]。氮素转化
包括含氮有机质的矿化过程、硝化反硝化过程、腐
殖质的形成过程及植物和微生物对有效态氮的吸收
固定作用[67]。土壤氮素有效性通常是指无机氮的供
应选择和限制性, 主要是由氮矿化固持过程控制,
一般氮素净矿化率作为其评价指标[68]。土壤氮素主
要以有机态氮的形式存在, 无机氮仅为土壤总氮的
1%, 大多数氮素必须经过土壤动物和微生物的分解
和矿化作用才形成可以被作物直接利用吸收的矿质
氮 , 这也是作物获得有效态氮的重要途径 , 氮矿化
速率决定了作物生长的土壤氮素有效性[67,6970]。
外源有机物质添加对土壤有机氮的影响机制也
分为正激发和负激发作用[51]。新鲜有机物质如秸秆
和绿肥大量添加, 增加了土壤生物有效性碳的数量,
激发了异养微生物对添加物质的分解[71]。分解过程
中, 微生物对土壤氮素转化的作用主要与被降解底
物的碳氮比有关, 如果添加物的碳氮比超过微生物
的碳氮比, 微生物需吸收土壤中的无机氮维持代谢
活动; 如果添加物质的碳氮比小于微生物的碳氮比,
微生物将通过矿化作用释放氮素增加土壤无机氮含
量, 增强激发效应[72]。绿肥和秸秆还田是将作物在
生长期间留存的养分物质回归土壤, 促进土壤养分
循环, 并希望通过氮素净矿化作用提高土壤氮素有
效性, 增加作物种植期间土壤氮素供应能力[73]。高
投入系统中 , 土壤无机氮残留量较高时 , 可选择碳
氮比较高的秸秆, 在较长的一段时间内有利于微生
物对土壤氮素的固定作用, 减少氮素损失; 低投入
体系中 , 土壤无机氮残留量较低时 , 碳氮比较低的
秸秆能被微生物较快地矿化释放氮素供给下季作物
前期的生长[74]。
绿肥是农田中重要的有机肥源。每公顷压入绿
肥鲜草 1 000 kg, 平均相当于向土壤中加入有机物
质 2 000 kg, 氮素 5 kg, 磷素 2 kg, 钾素 4 kg[75]。近
年来, 国内外学者和农民越来越重视用豆科植物作
为绿肥肥田 , 因为其碳氮比值较低 , 添加后在土壤
中能迅速被微生物分解转化成无机氮, 提高土壤氮
矿化率和速效氮的释放量, 能为当季作物提供有效
氮素 [76]。豆科植物根部有固定空气中氮素的作用 ,
相比其他作物氮含量较高 , 以占干物资的比例计 ,
氮含量为 2%~4%[77]。林心雄等[78]资料显示, 有机质
物质碳氮比值影响其分解的速率, 绿肥碳氮比与秸
秆相比较小 , 分解速度快, 而且易分解组分含量较
高 , 添加到土壤中能释放出更多的氮量 , 提高土壤
氮素有效性。
秸秆添加对作物吸收氮素起着积极作用 , 减
少氮素淋洗损失 , 增加氮素利用率 , 提高氮素有
效性 [58]。Recous 等 [79]资料显示 , 玉米秸秆还田增
加土壤无机氮累积量、碳素固持和矿化率及微生
物氮循环 , 还田 40 d 后 , 土壤总氮固定量达到
39 mg(N)·g1。赵鹏等 [4]探讨小麦玉米两熟秸秆还
田对农田氮素影响的研究得出 , 冬小麦夏玉米两
熟秸秆还田配施纯氮 360~540 kg·hm2时 , 能保持
周年农田氮素平衡。
绿肥和秸秆还田各自有优缺点。绿肥碳氮比较
低 , 还田后利用土壤原有有机碳促进其分解 , 释放
出更多的土壤无机氮 , 为作物提供更多的氮素 , 但
分解速度太快, 导致氮素以气体 N2O 损失, 且改善
土壤有机质品质效果不佳 [8081]。秸秆碳氮比较高 ,
添加到土壤中, 微生物先吸收土壤原有无机氮维持
适宜的碳氮比值 , 减少土壤无机氮含量 , 但其残留
率高, 能增加土壤腐殖质和有机质含量[8081]。研究
证明绿肥和秸秆混合施加可以缓解秸秆单独还田见
效慢的不足, 而且在增加微生物碳、氮和碱解氮含
量、提高和维持土壤有效养分优于单一秸秆添
加 [54,82]。Kaewpradit 等[83]报道, 花生残留物和秸秆
混合能延长氮素释放时间 , 长期保持养分有效性 ,
提高土壤供应有效氮和作物对氮需求的同步性。
5 影响秸秆碳氮降解的因素
微生物是土壤碳、氮转化的中心因素[84]。还田
的秸秆主要依靠土壤微生物进行分解释放养分, 但
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微生物量和活性受多种因素限制[74]。Nyborg 等[85]
在加拿大西部亚博达省两个区域的秸秆还田试验
表明, 两个地区秸秆还田后氮素降解和植物氮素吸
收量不一致的原因是不同地区土壤微生物量和活
性不同。
5.1 碳氮比
秸秆的碳氮比是影响微生物活动的重要参数。
秸秆添加给土壤增加新鲜有机质, 为微生物提供生
活基质 , 但碳氮比过大 , 微生物分解秸秆过程中需
固定一定量的矿质氮, 所以秸秆还田时需配合施加
一定量氮肥, 调节土壤微生物碳氮比 [78,8687]。有研
究表明 , 碳氮比大的秸秆单独施加到土壤后 , 在秸
秆被微生物腐解期间 , 平均每添加 1 000 kg 秸秆 ,
就有 10 kg(N)·hm2·a1 的矿质态氮被微生物固定 ,
因此土壤矿质氮含量反而比无秸秆添加处理
低 [8889]。一般认为, 适宜土壤微生物分解有机物质
的碳氮比值为 25~30, 且微生物每分解 1 kg 秸秆约
需 8 g 氮, 当秸秆还田量为 100 kg 时需配合施入
0.8 kg 氮[9091]。李本荣等[92]报道, 秸秆还田条件下
稻田的氮肥施用量为 180~240 kg·hm2时, 能获得较
高氮肥利用率和经济效益。
5.2 水分
土壤含水量是影响秸秆腐解速率的一个重要因
素[93]。秸秆分解过程是一个需水过程, 土壤水分含
量不同对微生物的活性和分解速率具有不同的影
响 [93]。一般认为土壤含水量在田间持水量 60%~70%
时最适于秸秆腐解[39,94]。南雄雄等[95]研究显示, 当
秸秆添加量相同时, 在土壤水分保持在相对含水量
的 60%条件下, 土壤有机碳平均增加量是相对含水
量为 80%条件下的 1.57倍。
5.3 温度和土壤深度
土壤温度和秸秆埋藏深度影响着秸秆在土壤中
的分解速率和相关微生物的活性。秸秆在土壤中分
解为土壤微生物活动提供了有效能源。秸秆添加后
耕层土壤细菌和真菌数量分别增加 142.99%和
115.05%, 表层(0~10 cm)土壤比深层(10~20 cm)土壤
微生物活性大, 故秸秆还田埋深 5 cm可提高分解速
度[9697]。微生物分解秸秆速率受温度影响大, 任何
微生物都有适应自己生长的合适温度范围。在这个
范围内 , 温度越高 , 微生物活性越强 ; 温度过高或
过低 , 都会显著影响微生物的活性 , 减低秸秆降解
速率。
5.4 秸秆还田时间
秸秆还田季节对还田效果有重要影响。秸秆还
田应在秋收后立即进行, 因此期间秸秆含水量较高,
气温也较高, 有利于微生物对秸秆的分解及碳、氮
素释放, 为作物提供有效养分[98]。小麦秸秆在 8 月
份还田, 秸秆腐蚀降解率达 50%以上, 在 9 月份还
田为 20%~30%, 而 10月份还田仅有 5%~10%[99]。
5.5 秸秆还田方式
秸秆还田的方式有两种, 一是直接还田包括翻
压和地表覆盖两种方式, 二是沤制后还田[96]。不同
还田方式对微生物活性影响不一致, 从而影响秸秆
腐解速率, 对秸秆有机物质释放和土壤养分积累的
效果也不同。刘鹏程等[100]研究表明, 相等数量的秸
秆分别进行常耕翻压、常耕覆盖、免耕覆盖还田, 常
耕翻压有利于增加土壤有机质含量和改善土壤品质,
常耕覆盖有利于提高土壤肥力、释放土壤养分和增
加作物养分供给 , 而免耕覆盖减少了土肥的接触 ,
其改土效果则相应较差。李萍等[101]研究表明, 等量
的秸秆进行翻埋和覆盖还田时, 翻埋秸秆的土壤有
机质和速效氮含量高于覆盖。可能由于在翻埋秸秆
过程中疏松了土壤 , 改善了土壤通气性 , 增加好气
微生物的活性, 从而有利于秸秆的分解[101]。
6 结束语
秸秆是农业生产中重要的肥料来源和潜在的碳
库能源 , 秸秆还田能提升土壤有机质含量和质量 ,
增加速效养分含量和土壤氮素有效性等, 对制约农
业生产力发展因素有一定的改善作用。秸秆与绿肥
混合施加可以缓解秸秆单独还田见效慢的不足。我
国秸秆还田率远低于欧美地区, 仍需要大力推广秸
秆还田以促进农业持续发展。秸秆还田需结合我国
基本国情, 根据各个地区的农业环境情况和土质类
型, 确定适宜的还田时间、数量、并与化肥配合施
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欢迎报考
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称中心)的前身为中国科学院石家庄农
业现代化研究所, 2002年与中国科学院遗传与发育生物学研究所整合后更名为“中国科学院遗传与发育生物
学研究所农业资源研究中心”, 保留独立事业单位法人资格。
本中心面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全的重大战略需求和农业资源与生态学前沿领域, 以农
业水资源高效利用为重点, 在节水理论与技术、农业生物技术、生态系统及信息管理等领域, 开展应用基础
研究, 集成创新资源节约型现代农业模式, 为区域农业持续发展做出了基础性、战略性、前瞻性贡献。
1 研究生招生
作为中国科学院博士及硕士学位培养单位之一, 中心招收生态学学术型硕士、博士研究生, 生物工程全
日制专业学位硕士研究生, 鼓励优秀学生硕博连读。针对推免生, 凡参加并通过我中心面试, 如未能获得所
在院校推免名额, 第一志愿报考我中心参加统考时, 可免再次复试。
2 研究生培养
中心具有一支结构合理、经验丰富、学术造诣深的导师队伍。博士生导师 20名, 硕士生导师 25名。研
究生作为中心科研工作的生力军在相关研究领域做出了突出成绩。曾荣获中国科学院院长奖、朱李月华奖
学金以及各种冠名奖学金和中国科学院遗传与发育生物学研究所振声奖学金、益海嘉里奖学金等。导师关
注每一位学生的成长, 注重研究生创新能力的培养。积极引导研究生开展跨学科和跨地区的社会实践, 邀请
海内外知名学者参加研究生的培养工作, 举办形式多样的学术研讨会与报告会, 为人才的成长营造良好的
环境和氛围。另外中心有研究生学生会、研究生党支部和各种社团, 同学们的业余生活丰富多彩。
3 研究生待遇
研究生在学期间享有相应的研究助理薪金, 硕士生每年 25 000元左右, 博士生每年 35 000元左右, 定向
和委培生也有机会获得三助岗位津贴。此外, 部分优秀学生每年可获得中国科学院研究生院奖学金、冠名奖
学金等奖励。2010年新建的学生公寓, 宽敞明亮(两人/间), 具有独立卫生间和淋浴条件, 中心食堂伙食可口
且价位低, 深受同学好评。
4 研究生就业
研究生毕业后多数赴国内外大学、科研院所等企事业单位就职或从事博士后研究工作, 平均就业率为
97.6%(2006—2012年数据统计)。
5 联系方式
招生代码: 学校代码: 80001 院系代码: 80156
单位网址: http://www.sjziam.cas.cn
联系部门: 人事教育部门
联系人: 王老师 毛老师
联系电话: 0311-85801050; 0311-85814366