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銳眼看秸稈丨秸稈還田對確保糧食安全具有重要意義
- 發布時間：2023-04-13
【概要描述】
銳眼看秸稈丨秸稈還田對確保糧食安全具有重要意義
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- 發布時間：2023-04-13
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秸稈是作物生產的重要副產品，是一項重要的農業資源。據估算，全球每年產生50億噸以上作物秸稈。2021年，我國產生8.65億噸作物秸稈。秸稈焚燒是過去農民常用的一種秸稈處理方式，但是這不僅浪費了寶貴的農業資源也對生態環境帶來了不利影響。在國家提倡秸稈資源“五料化”利用的背景下，如何認識秸稈的資源價值和合理利用秸稈資源成為各界人士關注的一個焦點。
就當前秸稈資源利用狀況而言，還田利用是最重要的利用方式，全國一半以上的作物秸稈被直接或間接還田利用?？蒲腥藛T與技術服務部門也開展了大量秸稈還田技術的理論與適應性模式的研究。那么從對作物生產影響的角度而言，秸稈還田到底是否有利于作物生產呢？當前研究發現，在全球尺度上秸稈還田有利縮減作物產量差，提升作物生產能力；在我國全國尺度上，秸稈還田技術下作物產量可以提升7%以上。總結原因，主要包括：
一是秸稈還田提高了土壤肥力。秸稈還田可以增加土壤有機質含量，讓土地變得更加“肥沃”。秸稈中含有豐富的有機質，秸稈還田就像為農田土壤微生物打了一針“興奮劑”，可以提高微生物的活性，加速轉化秸稈中的有機物為植物營養元素。這些元素就像是給作物喂了營養豐富的食物，可以讓作物吸收更多更好的養分，茁壯生長。全國絕大多數田間試驗表明，秸稈還田能夠平均提高土壤10.3%和9.6%的全氮及有效氮的含量；平均提高5.9%和15.2%的土壤全磷及有效磷的含量；平均提高1.9%和9.5%的土壤全鉀及有效鉀的含量。同時，相比于施用有機肥、化肥等添加物，秸稈還田技術的成本更低，更加經濟高效。因此，秸稈不是無情物，化作春泥更護田。
二是秸稈還田可以改善土壤結構與功能。秸稈還田為土壤提供了豐富的有機質來源，顯著影響了土壤物理、化學、生物學過程，對土壤結構與功能有明顯影響。全國絕大多數田間試驗表明，秸稈還田能夠平均降低3.9%的土壤容重，平均增加10.2%的土壤孔隙度，平均增加16.1%的土壤團聚體含量，這足以說明秸稈還田可以讓土壤結構變得更好，提高土壤的養分供給能力。此外，秸稈還田可以增強土壤的保水能力，提高作物抗旱能力。全國絕大多數田間試驗表明，秸稈還田能夠顯著提高土壤儲水量，平均提高約6%。原因是，秸稈能夠形成一層保護層，防止水分蒸發和土壤流失，同時還可以增加土壤的滲透性和通氣性，從而增強土壤的保水能力。
三是秸稈還田有利于農田系統固碳減排。增強農田系統固碳減排能力是應對氣候變化實現穩糧增收的重要途徑，對促進可持續生產意義十分重要。秸稈還田作為保護性農業和氣候智慧型農業的重要技術，可以從三個方面促進農田系統固碳減排能力的提升：首先，秸稈還田增加了土壤有機碳。通過秸稈還田，我們可以把一部分碳固定在土壤里，增加了土壤碳庫的庫容，從而達到固碳的效果。全國絕大多數田間試驗表明，秸稈還田能夠提高土壤有機碳含量，平均提高約12.3%；其次，減緩了秸稈碳向大氣的釋放速度。相比于其他處理方式，秸稈還田后經過碳周轉過程，成為微生物量有機碳或者經由代謝物形成腐殖質，進入土壤碳庫，并被長期固定到土壤中，這就延緩了秸稈碳回到大氣系統的時間；最后，減少了農田系統間接排放。化肥投入一直以來是農田溫室氣體間接排放的重要來源，秸稈還田可以補充土壤中的養分，減少化肥的使用，從而減少化肥生產和使用過程中產生的溫室氣體排放。有研究發現，長期施用秸稈肥料可以減少化肥使用量15%~30%。
四是秸稈還田有利于提升土壤健康。秸稈還田可以通過提高土壤有機質含量和改善土壤結構與功能等方面促進有益菌群的生長，相關菌群能夠參與秸稈的分解、腐熟提高土壤肥力，減少化肥用量，能夠有效避免土壤板結以及嚴重的土壤污染和退化問題。其次，秸稈還田還可以通過改善微生物群落結構及個體活性，有效防控病害并促進作物生長，從而減少農藥的施用，降低土壤及作物的農藥殘留，進而提升土壤健康。最后，秸稈覆蓋還田能夠在土壤表層形成一層保護層，防止水分蒸發，增強土壤的保水能力，在較干旱地區能夠有效減少農用薄膜用量，避免白色污染，提升土壤健康。秸稈焚燒，雖然方便，但破壞了土壤健康，特別是長期效應，對農田的可持續發展不利。
綜上所述，加強和完善秸稈還田技術的研究與應用，通過提高土壤肥力、改善土壤結構與功能、促進固碳減排、提升土壤健康等方面提升了農田系統的生產能力，在提高作物產量的同時，也增加了作物生產的可持續性，這對保障我國長期的糧食生產能力有積極作用。對此，我們應當肯定秸稈還田技術的重要價值。誠然，生產上也出現了秸稈還田增加了病原微生物與雜草、影響下茬作物播種等不利影響。但是，這并不是秸稈還田技術不可避免的“先天不足”。研究發現合理調整秸稈還田量、頻率、方式，采用合理防治技術與其他配套田間管理措施等能有效規避不利影響。
因此，從技術原理和實踐效果上來看，秸稈還田有利于保障糧食安全、促進可持續發展。針對其不利影響，未來應加強秸稈還田技術研究，因地制宜、因作物制宜確定最佳還田量、還田方式，集成高效土壤耕作與植保技術、機械裝備，構建區域適應性技術模式，以發揮秸稈還田的技術優勢。
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